科學家在實驗室培養出可運作的腎臟

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在實驗室裡培養出器官是醫學界一直想做而做不到的事。在一些令人印象深刻的新的研究中,科學家已經能夠移植實驗室培養的腎臟移植到動物中,而且此腎臟在移植後可以濾出尿。雖然這篇發表在PNAS的研究結果非常振奮人心,仍可能需要多年後才能在人體試驗。

世界各地需要腎臟移植的人數皆增長,需求大幅超越捐出的腎臟數量。比如說在英國,平均等待腎臟移植時間為三年。腎臟其實是最難培植的複雜器官。這是因為它有極精緻脆弱且複雜的組織構造,塞滿了由血管組成用來運送血與尿的網路。

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這讓研究者尋找其他培養腎的方法。有些人實驗3D列印器官,有些人則找幹細胞培養新腎臟。但是新研究大多專注於在從簡單的生物分子如糖或胺基酸開始(de novo)培養腎臟,或是從零開始培養。 從胚胎幹細胞開始培養的腎臟,最大的問題是仍無法排出腎臟產生的尿。這會導致腎盂積水(hydronephrosis ),腎臟因內在有尿液不斷產生而膨脹腫大。

為了排除問題,研究員能在接受移植的動物的身上培植另外的導尿管及膀胱。因此他們能證明這套系統在移植連接到實驗大鼠及豬自身的膀胱後可以有效運作。尿液在新的腎臟內產生,流入培植出的膀胱,再流入動物自身的膀胱。

倫敦大學沒參加這項研究的Chris Mason教授告訴BBC新聞台說:「這是很有趣的進步。這個實驗的科學證據很有力,而且動物實驗的數據很完善。但是這並不表示在人體內會一樣成功。我們仍需數年努力。這個研究闡明了組裝的概念,幫助我們更了解導尿管如何運作。

Menschliche Nieren

但是人體試驗才是研究者們追求的發展。先前的研究顯示,從實驗大鼠取出幹細胞,再注射入基因改造後不會長出特定器官的實驗小鼠胚胎中是可行的。實驗小鼠成長時只會長實驗大鼠的器官。但問題是如果讓器官完全成長,雖然器官是實驗大鼠的組織,相連器官的血管仍是實驗小鼠的組織。

所以研究者們想拿人類幹細胞,注入基因改造後不會長豬腎的豬胚胎中來培養人的腎,在尚未培養完時,將這個腎移植回人體。這應該能讓瀰漫腎臟的血管仍是人類組織,而不會被人體排斥。可惜這個研究雖然振奮人心,卻可能還要許多年才能完成。」
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來源: Iflscience

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