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“芯片上的肾小球”功能可媲美真正肾脏
2019-08-15 07:52:26 来源: 科技日报
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??????? 肾脏不断地过?#25628;?#28082;并清除体内毒素,而慢性肾病的病症特点在于执行?#27809;?#26412;功能的能力降低。《自然·通信》杂志近日发表了一项具有里程碑意义的?#33455;浚?#32654;国科学家展示的一种体外肾脏模型,具有与真正的肾脏几乎相同的功能,有望改变慢性肾病等疾病的?#33455;?#36807;程。

??????? 肾脏含有称为肾小球的特殊结构。每个肾小球是一个过滤屏障,由两层高度特化的细胞层和一个充当选择性过滤器的膜组成。当血液通过每个肾小球时,毒素和小分子可以通过,而蛋?#23383;?#21644;其他重要成分则保留在血液?#23567;?/p>

??????? 肾脏?#33455;?#39046;域的一大挑战就是在体外复制肾小球。使用标准技术在实验室中很难重建肾小球过滤屏障。大多数已发表的?#33455;?#22312;两个细胞层之间使用人造膜,虽可?#25442;?#28082;体,但细胞不能?#26434;?#29983;物学相同的方式穿过该膜,这导致模型无法真正过滤。

??????? 当前实验中缺少的关键组件是具有选择性的过滤器,?#24066;?#36866;当的细胞间通信。洛杉矶儿童医院开发的新模型以一种?#24066;?#24418;成天然肾小球屏障的方式培养健康的肾细胞,就像在体内一样。肾小球模型的功能与真正的肾脏几乎相同。?#33455;?#20154;?#32972;疲?#36825;种完全来自健?#31561;?#20307;肾脏组织的模型为“芯片上的肾小球”。

??????? ?#33455;?#20154;员在细胞的一侧添加液体,在另一侧收集“肾小球”过滤后的滤液。在实验中,他们添加了健康个体的血清。在不使用人造过滤器的情况下,体外肾小球表现出人类肾脏的功能:蛋?#23383;时?#30041;在血清中,而较小的分子进入滤液。

??????? 当添加慢性肾病患者的血清时,?#33455;?#20154;员发现,体外肾小球模型在临床上表现出相同类型的损伤:蛋?#23383;?#24320;始通过受损过滤器泄漏。在滤液中测得的蛋?#23383;?#27700;平匹配患者的临床滤液样品,相关性达90%左右。

??????? ?#33455;?#20154;员表示,该模型代表了?#22771;?#20307;外肾脏?#33455;?#26631;准的重大飞跃,为?#33455;?#24930;性肾病损伤的分子机制、更重要的是如何预防损伤打开了大门。该模型还可用于在人体临床试验之前筛选新药。

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