在體外成功利用人胚胎干細胞培養出腎細胞

               論文通信作者、IBN執行主任Jackie Y. Ying教授說,"這項發現對體外毒理學、藥物篩選、疾病模型和再生醫學帶來深遠的影響.特別地,我們感興趣的是利用我們的技術開展預測性體外藥物測試和開發腎臟毒性模型作為動物測試的替代性選擇."IBN研究小組組長和研究員Daniele Zink博士詳述道,"腎臟是藥物引起毒性作用的一個主要靶器官.因此,對制藥公司而言,重要的是在早期開發階段發現它們的藥物是否會在人體內產生腎毒性.然而,動物模型的預測性有限,而且當前基于腎臟細胞的體外檢測來預測腎毒性效應也沒有制定出一個為大家所接受的章程.一個主要問題便是缺乏合適的腎細胞,而如今它可能因我們的這項發現而被解決."
 

              在當前,人腎細胞是直接從人腎臟樣品中提取出來的.然而,這種方法效率低下,這是因為這些樣品是有限的,而且被提取出來的腎細胞在盤碟中進行幾輪細胞分裂之后就會死亡.此外,依據供者年齡、性別、健康狀態和其他條件,從不同樣品中獲得的腎細胞表現出不同的特征.因此,從人樣品中分離出的腎細胞在研究和需要大量細胞的行業與轉化醫學應用上的適用性是有限的.一個替代方法就是使用已被永生化的人腎細胞系,也就是它們能夠在實驗室中無限地增殖.然而,由于安全上的問題,這樣的細胞可能不能用于很多應用中,而且它們的功能性特征通常發生如此深刻的變化以致于它們可能不再適合用于預測在人體內的細胞行為.
 

             另一方面,在當前研究中,利用IBN研究小組開發出的技術能夠讓人胚胎干細胞分化為腎近端小管細胞樣細胞（renal proximal tubular-like cell）.這種特殊類型的腎細胞在腎病相關過程和藥物清除中發揮著重要作用.研究結果表明這種腎近端小管細胞樣細胞類似于從新鮮的人腎臟樣品中分離出的腎近端小管細胞.比如,它們表現出極其相似的基因表達譜和蛋白表達譜.此外,鑒于人胚胎干細胞可能在體外培養時無限地生長,IBN研究人員因而發現一種潛在無限制的人腎細胞來源.IBN研究員Karthikeyan Narayanan博士同感地說道,"我們當前正在改編我們的方法以便利用誘導性多能干細胞作為來源.我們也正計劃修改我們的實驗流程以便利用干細胞產生其他類型的腎細胞."