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近年來,研究人員在培養皿中創建了稱為器官類器官的微型器官,該微型器官包含人體器官(例如腎臟,肝臟,腸道甚至大腦)中發現的許多細胞類型和復雜的微結構。但是,大多數體外生長的類器官缺乏提供氧氣和營養,清除代謝廢物以及促進不同細胞類型之間的交流所需的脈管系統,這些細胞驅動其成熟成為真正的功能性組織構建基塊。

對於腎臟類器官,這一缺點使研究人員無法在體外模擬關鍵的腎臟功能,包括血液過濾,重吸收和尿液生成。創建有力的血管化腎臟類器官可以更好地模擬腎臟疾病,增強腎臟藥物毒性測試,並最終為腎臟替代療法帶來新的基礎。

現在,哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所的研究團隊 娛樂城評價大學,哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院(SEAS),布里格姆婦女醫院以及由詹妮弗·劉易斯(Jennifer Lewis)和Ryuji Morizane領導的哈佛大學乾細胞研究所已經開發了一種強大的新方法,作為該研究所新的3D器官工程學的一部分倡議。與以前的靜態培養方法相比,通過使源自乾細胞的類器官暴露於流體剪切應力,它們能夠顯著擴展源自類器官的血管網絡,並改善腎臟隔室的成熟度。該作品發表在 自然方法。 .

2015年,Ryuji Morizane和Joseph Bonventre開發了一種方法,使他們能夠從人多能幹細胞中提取3D腎臟類器官。 “雖然我們的類器官和其他實驗室產生的類器官含有大量組織良好的腎單位2019娛樂城推薦 和原始血管一樣,它們仍然缺乏彌散性的血管腔,具有可灌注的腔腔。”共同通訊作者,醫學博士,醫學博士,布里格姆婦女醫院和哈佛醫學院(HMS)的助理教授,哈佛幹細胞研究所。

最近,世界各地的研究人員已經將腎臟類器官植入到動物體內,從而可以在體內與宿主的脈管系統建立連接,從而使其成熟。 Morizane說:“我們的研究首次證明,通過將生長中的類器官暴露於流體中,這種已知的機械線索對機體組織的發展起著重要作用,我們可以大大增強它們的血管生成和體外成熟。”

為了實現這一壯舉,該團隊利用了來自Lewis實驗室的專業知識,該專家開創了利用3D生物打印技術創建血管化人體組織(包括3D腎片上模型)的戰略,該技術可以長期灌注和維持。基於這些發現,研究人員假設流體流動也可能促進由不斷增長的腎臟類器官中發現的前體內皮細胞形成血管。

Kimbe說:“我們確定了潛在電競運彩玩法的細胞外基質,培養基添加劑和流體剪切應力的正確組合,在這些條件下,人類幹細胞衍生的類器官在我們3D打印的微流體芯片中生長時會蓬勃發展。”耀發娛樂城這項研究的第一作者rly Homan博士與Navin Gupta,M.D. Gupta一起補充說:“血管網絡的形成接近於構成腎小球和腎小管區室的上皮結構,進而促進了上皮的成熟。這種集成的過程確實像一條兩條街道。”霍曼(Homan)是威斯研究所(Wyss Institute)和SEAS的劉易斯(Lewis)小組的研究員,古普塔(Gupta)是布里格姆莫里森(Morizane)團隊的臨床研究研究員。

在3D打印芯片上生長的血管形成了具有開放腔的互連網絡,可以通過對自由移動的熒光珠進行直接成像來證實,可以向其中灌注流體。霍曼說:“我們很高興看到這些血管化的腎小球和腎小管結構經歷了腎臟在體內正常腎臟發育過程中經歷的某些相同階段。”

“這一重要進展為在分化的腎單位區隔中體外精確測試算偏財運藥物毒性和模擬腎臟疾病(例如多囊性腎臟疾病)開闢了新途徑,這些疾病使用患者衍生的干細胞作為起始因子來影響特定的結構和細胞類型娛樂城廣告共同通訊作者劉易斯(Lewis,Sc.D.)是威斯學院(Wyss Institute)的核心教員,也是其3D器官工程計劃的共同負責人。 “我們的方法可能為血管化其他類型的類器官,例如肝臟類器官鋪平道路。” Lewis還是SEAS的HansjörgWyss生物啟發工程學教授,也是哈佛幹細胞研究所的成員。

“這項研究很好地說明了機械生物學的重要性以及Wyss研究所的3D器官工程計劃的潛在力量。它為旨在為研究,藥物和組織再生應用從頭創造功能性人體組織的許多努力提供了重要的基台湾六合彩石。” Wyss Institute創始理事Donald Ingber,M.D. Ph。淘金娛樂城他還是HMS和波士頓兒童醫院血管生物學計劃的Judah Folkman教授,也是SEAS的生物工程學教授。

本文已從哈佛大學懷斯研究所提供的材料中重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。

參考:Kimberly A. Homan等。腎類器官體外血流增強血管化和成熟。自然方法。 (2019)DOI:https://doi.org/10.1038/s41592-019-0325-y