在體外成功利用人胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)出腎細(xì)胞

               論文通信作者、IBN執(zhí)行主任Jackie Y. Ying教授說,"這項發(fā)現(xiàn)對體外毒理學(xué)、藥物篩選、疾病模型和再生醫(yī)學(xué)帶來深遠(yuǎn)的影響.特別地,我們感興趣的是利用我們的技術(shù)開展預(yù)測性體外藥物測試和開發(fā)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(fā)階段發(fā)現(xiàn)它們的藥物是否會在人體內(nèi)產(chǎn)生腎毒性.然而,動物模型的預(yù)測性有限,而且當(dāng)前基于腎臟細(xì)胞的體外檢測來預(yù)測腎毒性效應(yīng)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(xì)胞,而如今它可能因我們的這項發(fā)現(xiàn)而被解決."
 

              在當(dāng)前,人腎細(xì)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(xì)胞在盤碟中進(jìn)行幾輪細(xì)胞分裂之后就會死亡.此外,依據(jù)供者年齡、性別、健康狀態(tài)和其他條件,從不同樣品中獲得的腎細(xì)胞表現(xiàn)出不同的特征.因此,從人樣品中分離出的腎細(xì)胞在研究和需要大量細(xì)胞的行業(yè)與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)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(xì)胞系,也就是它們能夠在實(shí)驗室中無限地增殖.然而,由于安全上的問題,這樣的細(xì)胞可能不能用于很多應(yīng)用中,而且它們的功能性特征通常發(fā)生如此深刻的變化以致于它們可能不再適合用于預(yù)測在人體內(nèi)的細(xì)胞行為.
 

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