通過(guò)過(guò)濾尿液中的廢物和毒素，腎臟是人體新陳代謝中最重要的參與者之一。據(jù)估計(jì)，全世界每年有數(shù)百萬(wàn)患者死于腎病。當(dāng)患者達(dá)到終末期腎病(ESRD)階段時(shí)，只有器官移植或定期透析才能使他們存活。然而，供體腎臟的可用性非常低，兩種治療都嚴(yán)重限制了患者的生活質(zhì)量。
德國(guó)杜塞爾多夫大學(xué)醫(yī)院干細(xì)胞研究和再生醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們正在為更好地了解急性腎損傷 (AKI) 和其他腎臟疾病的原因做出貢獻(xiàn)，目的是開(kāi)發(fā)藥物和治療替代品。他們開(kāi)發(fā)了一種基于實(shí)驗(yàn)室的急性腎損傷 (AKI) 模型，方法是用一種已知會(huì)在高劑量下導(dǎo)致腎損傷的有毒物質(zhì)(腎毒素氨基核苷嘌呤霉素-PAN)處理三維腎類(lèi)器官。James Adjaye 教授是這項(xiàng)研究的資深作者，該研究發(fā)表在Cells雜志上。生物學(xué)家 Lisa Nguyen 是該出版物的第一作者。
類(lèi)器官是模擬相應(yīng)器官的結(jié)構(gòu)和功能特性的三維細(xì)胞聚集體。在這項(xiàng)工作中，研究人員從尿液中分離出細(xì)胞，并通過(guò)幾個(gè)步驟生成了三維腎臟。
“廢品尿液中的潛力之大令人著迷。我們從尿液中分離出的細(xì)胞開(kāi)始，最終得到了腎臟類(lèi)器官，”Adjaye 教授說(shuō)。“你可以看到這些結(jié)構(gòu)與腎臟的結(jié)構(gòu)非常相似，”Lisa Nguyen 補(bǔ)充道。除了在培養(yǎng)皿中產(chǎn)生腎臟類(lèi)器官外，研究人員還使用腎毒素 PAN 模擬了 AKI。
“許多腎臟問(wèn)題是由高劑量藥物引發(fā)的，對(duì)血液過(guò)濾很重要的腎臟部分特別容易受到影響，”Adjaye 教授解釋說(shuō)。觸發(fā)器可以是常用的處方藥，如阿司匹林、布洛芬、順鉑和心血管藥物，如血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑 (ACEi) 和血管緊張素受體抑制劑 (ARB)，用于部分患者。
生物學(xué)家 Lisa Nguyen 說(shuō)，杜塞爾多夫科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈?fù)制這些過(guò)程，包括炎癥、DNA 損傷和細(xì)胞死亡，這些過(guò)程特別引人注目。“了解這些疾病的基本機(jī)制如何在每個(gè)人的水平上發(fā)揮作用是有效發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)治療方法和藥物的第一步，”Adjaye 教授解釋說(shuō)。
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