Nature子刊:在体外成功利用人胚胎干细胞培养出肾细胞

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Nature子刊:在体外成功利用人胚胎干细胞培养出肾细胞8 A4 L" L: v1 c8 T( W( A
时间：2013-02-23 08:15:57 来源：生物无忧 作者：davidtower
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( m0 `. ~, e# S( e1 O" H4 t+ r- R    在一项新的研究中,来自新加坡生物工程与纳米技术研究所(Institute of Bioengineering and Nanotechnology, IBN)的一个研究小组在体外成功地利用人胚胎干细胞培养出人肾细胞.特别地,在实验室中,研究人员是在人工条件下且没有使用动物或器官的情形下产生这些肾细胞的.在此之前,这是不可能实现的.相关研究结果于2013年2月6日发表在Kidney International期刊上,论文标题为"Human Embryonic Stem Cells Differentiate into Functional Renal Proximal Tubular-Like Cells".
* f: i2 Y5 N& {2 i7 w! R    论文通信作者、IBN执行主任Jackie Y. Ying教授说,"这项发现对体外毒理学、药物筛选、疾病模型和再生医学带来深远的影响.特别地,我们感兴趣的是利用我们的技术开展预测性体外药物测试和开发肾脏毒性模型作为动物测试的替代性选择."  u% X% M; [9 O
    IBN研究小组组长和首席研究员Daniele Zink博士详述道,"肾脏是药物引起毒性作用的一个主要靶器官.因此,对制药公司而言,重要的是在早期开发阶段发现它们的药物是否会在人体内产生肾毒性.然而,动物模型的预测性有限,而且当前基于肾脏细胞的体外检测来预测肾毒性效应也没有制定出一个为大家所接受的章程.一个主要问题便是缺乏合适的肾细胞,而如今它可能因我们的这项发现而被解决."4 j0 [2 L! N2 |
    在当前,人肾细胞是直接从人肾脏样品中提取出来的.然而,这种方法效率低下,这是因为这些样品是有限的,而且被提取出来的肾细胞在盘碟中进行几轮细胞分裂之后就会死亡.此外,依据供者年龄、性别、健康状态和其他条件,从不同样品中获得的肾细胞表现出不同的特征.因此,从人样品中分离出的肾细胞在研究和需要大量细胞的行业与转化医学应用上的适用性是有限的.
' e* O9 O# b4 ?    一个替代方法就是使用已被永生化的人肾细胞系,也就是它们能够在实验室中无限地增殖.然而,由于安全上的问题,这样的细胞可能不能用于很多应用中,而且它们的功能性特征通常发生如此深刻的变化以致于它们可能不再适合用于预测在人体内的细胞行为.
$ |% x5 N. m( z; v4 A5 x; o0 |    另一方面,在当前研究中,利用IBN研究小组开发出的技术能够让人胚胎干细胞分化为肾近端小管细胞样细胞(renal proximal tubular-like cell).这种特殊类型的肾细胞在肾病相关过程和药物清除中发挥着重要作用.研究结果表明这种肾近端小管细胞样细胞类似于从新鲜的人肾脏样品中分离出的肾近端小管细胞.比如,它们表现出极其相似的基因表达谱和蛋白表达谱.此外,鉴于人胚胎干细胞可能在体外培养时无限地生长,IBN研究人员因而发现一种潜在无限制的人肾细胞来源.
/ O8 v. t5 G4 `. q0 e9 a    IBN高级研究员Karthikeyan Narayanan博士同感地说道,"我们当前正在改编我们的方法以便利用诱导性多能干细胞作为来源.我们也正计划修改我们的实验流程以便利用干细胞产生其他类型的肾细胞."
& N' l2 j* y5 [' ]8 J' G  N    IBN研究人员已在体外肾毒性模型中测试了他们培养出的肾细胞,并且获得大有希望的测试结果.

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