人腎類器官首次實現與豬腎功能整合

由西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所牽頭的一個國際研究團隊，首次將人腎類器官與活體豬腎在體外結合，并移植回豬體內，同時對類器官的存活和功能整合進行了實時監測。這項研究標志著再生醫學和個性化醫療領域的重要里程碑，為利用人類干細胞衍生的腎臟類器官開展細胞治療臨床試驗鋪平了道路。相關研究成果發表在最新一期《自然·生物醫學工程》雜志上。

圖為分化第16天腎臟類器官的共聚焦顯微鏡圖像。細胞已通過免疫熒光染色進行不同顏色標記，以識別特定成分：LTL（綠色：腎小管）、WT1（紅色：足細胞）、PODXL（黃色：足細胞）和DAPI（藍色：細胞核）。該圖像顯示了腎臟類器官內不同細胞類型的排列。圖源：西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所（IBEC）

腎臟類器官是由人類干細胞在實驗室培養出的三維微型結構，尺寸僅幾微米。雖然尚不完整，但可重現腎臟主要結構和部分功能，主要用于研究腎臟發育、藥物測試，也有望修復受損腎組織或改善待移植器官。豬腎在結構和功能上與人腎高度相似，可提供接近真實器官的環境，也是臨床前移植研究常用模型。

為了驗證人腎類器官在真實組織環境中的存活和整合，科學家將其與豬腎結合。實驗中，豬腎通過常溫灌注設備在體外維持活性和供氧，以確保在移植前保持器官存活。研究人員將人腎類器官植入豬腎，并實時監測其整合和功能。隨后，研究團隊在豬體內觀察了類器官的存活和功能表現。

圖中所示為連接到常溫灌注機的豬腎。該裝置可使腎臟在體外（體外）保持活性并進行氧合。圖片顯示的是將人腎臟類器官注入豬腎的瞬間。圖源：西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所（IBEC）

結果顯示，移植后24小時和48小時，人腎類器官仍能成功整合入豬腎組織，保持存活，未引發明顯免疫反應。移植腎臟功能正常，無損傷或毒性跡象。通過灌注設備，還可實時監測器官生理參數，及時發現損傷或排斥跡象。

此次研究首次提出了一種系統化的方法，可在短時間內大規模生成數千個人類腎臟類器官，且無需復雜組件。結合微聚集和基因工程技術，類器官可在高精度、可控條件下快速生產。