基于实验室的急性肾损伤模型复制了疾病的基本机制

基于实验室的急性肾损伤模型复制了疾病的基本机制
小叶肾类器官包含独特的肾脏结构。(a)生成肾类器官的程序示意图。(b)双眼观察第8代iPSC球状体(a.,b.)和第21代肾脏类器官UMK2 (c.,d.)的概况。A.光学显微镜下4倍放大。比例尺描绘500 μ m。B.光学显微镜下10倍放大。比例尺描绘200µm。C. 1倍放大。标尺表示2000 μ m。D. 4倍放大。 Scale bar depicts 2000 µm. (c) Morphology of organoid section via histological H&E staining. A typical glomerulus-like structure is depicted by a dashed rectangle. Tubule-like structures are marked with an asterisk. Scale bar depicts 50 µm. (d) Confocal pictures of glomerular (ACTN4, yellow) and tubular (LTL, green) (OCT2, red) structures in UMK1 sections. A glomerulus-like structure was marked with an arrow and the membrane of tubular structures were marked with a dotted line. Scale bar depicts 50 µm. (e) Monitoring of iPSC spheroids and kidney organoids in a dextran uptake assay. a. iPSC spheroids treated with dextran after 4 h pulse. b. Kidney organoids treated with dextran after 4 h pulse. c. Kidney organoids treated with dextran after 24 h chase. Scale bar depicts 200 µm. Credit:细胞(2022)。DOI: 10.3390 / cells11040635

通过过滤尿液中的废物和毒素,肾脏是人类新陈代谢中最重要的角色之一。据估计,全世界每年有几百万病人死于肾脏疾病。当病人到达终末期肾病(ESRD)阶段时,只有器官移植或定期透析才能维持他们的生命。然而,供体肾脏的可用性非常低,两种治疗方法都严重限制了患者的生活质量。

德国大学医院Düsseldorf干细胞研究和再生医学研究所的科学家正在为更好地理解急性肾损伤(AKI)和其他肾脏疾病的原因作出贡献,目的是开发药物和治疗替代品。他们开发了一个基于实验室的急性肾损伤(AKI)模型,方法是用一种已知在高剂量下会造成肾损伤的有毒物质(肾毒素氨基核苷嘌呤霉素- pan)治疗三维肾类器官。詹姆斯·阿贾耶(James Adjaye)教授是这项发表在该杂志上的研究的资深作者细胞.生物学家Lisa Nguyen是该出版物的第一作者。

类器官是模拟相应器官的结构和功能特性的三维细胞聚集体。在这项工作中,研究人员从尿液中分离出细胞,并通过几个步骤生成三维肾脏。

“废物尿液中蕴含的巨大潜力令人着迷。我们从尿液中分离出的细胞开始,最后得到了肾类器官,”阿贾耶说。“你可以看到它的结构和肾脏非常相似,”丽莎·阮补充道。除了在培养皿中生成肾类器官外,研究人员还使用肾毒素PAN模拟了AKI。

“很多肾脏问题都是由大剂量的药物引起的,而部分的对血液过滤非常重要的蛋白质尤其容易受到影响,”阿贾耶教授解释说。触发因素可以是一些患者常用的处方药,如阿司匹林、布洛芬、顺铂和心血管药物,如血管紧张素转换酶抑制剂(ACEi)和血管紧张素受体抑制剂(ARBs)。

生物学家丽莎·阮(Lisa Nguyen)说,Düsseldorf科学家的实验能够复制这些过程,包括炎症、DNA损伤和细胞死亡,这些过程特别惊人。阿贾耶教授解释说:“了解这些疾病在每个个体层面的基本机制是有效发现和开发治疗方法和药物的第一步。”


进一步探索

人类肾脏类器官的研究揭示了防止不可逆肾脏损伤的靶点

更多信息:肾毒素嘌呤霉素氨基核苷诱导诱导多能干细胞分化的肾类器官损伤,细胞(2022)。DOI: 10.3390 / cells11040635
由杜塞尔多夫海因里希-海涅大学提供
引用:基于实验室的急性肾损伤模型复制了疾病的基本机制(2022年,6月3日),检索自2022年6月4日//www.puressens.com/news/2022-06-laboratory-based-acute-kidney-injury-replicates.html
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