以色列研究團隊全球首創,實驗室中成功培養長達34週的人類腎臟

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以色列席巴醫療中心(Sheba Medical Center)與特拉維夫大學(Tel Aviv University)的研究人員,首次在全球成功利用腎臟組織幹細胞,在實驗室中培養出3D人類腎臟類器官(organoids)。

這些人工腎臟在體外穩定生長達34週,是目前已知存活最久、純度最高的人類腎臟類器官。

這項研究由席巴醫療中心薩夫拉兒童醫院(Safra Children’s Hospital)兒童腎臟科主任兼幹細胞研究所所長、本傑明・戴克爾(Prof. Benjamin Dekel)教授領導,他同時也是特拉維夫大學沙戈再生醫學中心(Sagol Center for Regenerative Medicine)主任。參與研究的還包括特拉維夫大學醫學院醫師研究員課程畢業生 Michael Namestannikov 博士,以及席巴醫療中心的研究員 Osnat Cohen-Sontag 博士。

戴克爾表示:我們首次成功利用人類腎臟的特定幹細胞,培養出具有完整結構與功能的腎臟類器官。這相當於胎兒在母體中發育到第34週的成熟程度。

這項研究成果有望幫助人類更深入了解腎臟疾病的發病機制,也可能帶來全新的治療方式。相關論文已發表於頂尖醫學期刊《EMBO Journal》。

過去的腎臟模型通常使用多功能幹細胞(pluripotent stem cells)培養,這類幹細胞具有分化成大腦、心臟或腎臟細胞的潛力,但無法長期穩定存在。戴克爾指出:以前我們在培養皿中培養腎臟,但一個月後就會死亡,必須重新開始。

約十年前,他的團隊首次成功分離出人類腎臟的組織幹細胞,這些細胞正是腎臟生成的關鍵。

在這次研究中,團隊利用這些幹細胞培養出能持續成長的腎臟類器官,並觀察到34週內逐步發展出腎臟的各種組織結構,例如濾血器(glomeruli)與尿液導管,這一過程稱為「小管生成」(tubulogenesis)。

戴克爾說,這項研究讓團隊得以「實時觀察」發育問題如何轉變為腎臟疾病,並進一步透過選擇性封鎖不同訊號傳導路徑,模擬先天缺陷的形成過程,這將有助於未來開發創新的治療方法。

更重要的是,這項技術展示了在體外長期培養腎臟組織幹細胞的可行性,未來有可能將實驗室中培養出的腎臟組織移植回體內,推動再生醫學的實際應用。

他強調:我們現在擁有一個幾乎取之不盡的腎臟細胞來源,並能更清楚地了解它們在腎臟發育與功能中的角色。