中国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏

中国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学介绍，供体器官严重缺乏限制了器官移植在临床上广泛应用，基于干细胞的器官异种动物体内培育可能是未来解决这一问题的理想途径。“通过该途径获得的人源化器官不仅将具有更全面的细胞类型和更完善的器官结构与功能，而且由于供体细胞来源于患者自体，将有效避免异种器官或同种异体器官移植中存在的免疫排斥等问题。”赖良学说。此前，实现人源化器官异种体内培育存在诸多技术障碍，导致从猪体内培育人体器官的设想一直没有成功。本次研究利用具有高分化潜能、强竞争及抗凋亡能力的新型人诱导多能干细胞，结合优化的胚胎补偿技术体系，在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育。在研究中，上述源于人的细胞被注射到猪胚胎中，再将其移植入代孕猪。其中使用的猪模型经过基因改造，缺乏肾脏发育所需基因，从而为移植的人细胞留出空位。该研究严格遵守相关伦理规定以及国际惯例，在3至4周猪胎龄内终止了代孕猪的妊娠。共获得2只胎龄25天、3只胎龄28天的中肾嵌合猪胚胎。中肾指其体内的肾脏已经发育为中期肾脏，即肾脏发育的第二阶段。针对肾脏发育关键功能性基因的免疫荧光染色结果证明，人源供体细胞已分化成为表达这些基因的功能性细胞，说明伴随着胚胎发育，猪胎儿体内的人源供体细胞将能够支持人源化肾脏生成。研究人员表示，这项成果首次证明了基于干细胞及胚胎补偿技术在异种大动物体内培育人源化功能性实质器官的可行性，为利用器官缺陷大动物模型进行器官异种体内培育迈出了关键的第一步，对解决供体器官严重短缺难题具有重要意义。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382569.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382569.htm

科学家从极度濒危的犀牛身上培育出干细胞和迷你大脑

科学家从极度濒危的犀牛身上培育出干细胞和迷你大脑苏门答腊犀牛曾经广泛分布于整个东南亚地区，现在地球上只剩下不到80头个体。栖息地的丧失和为获取犀牛角而进行的偷猎是对其生存的主要威胁，而且保护工作并不像预期的那样成功，因为这些动物在人工饲养中并不太配合，而且在繁殖过程方面也很困难。为了给它们提供急需的帮助，马克斯·德尔布吕克分子医学中心（MDC）的科学家已经转向基于实验室的工具。成熟的细胞可以被重新编程成为iPSCs，而iPSCs又可以成为身体中的几乎任何其他细胞。在这项研究中，研究小组从取自马来西亚最后一头雄性苏门答腊犀牛Kertam的皮肤细胞中生成了iPSCs，后者于2019年死亡。这些iPSCs被发现能够成功地产生来自三个生殖层的细胞--内胚层、中胚层和外胚层--这反过来又能产生动物的所有组织和器官。接下来，研究人员用干细胞在实验盘中培育出脑器官，基本上可以被理解为是微型犀牛脑，因为所有测试的神经标志物都可以被检测到，表明这些细胞有可能产生复杂的器官。一个一个月大的迷你犀牛大脑，由干细胞培育而成。发育完全的神经元以绿色显示，而祖细胞为红色。但当然，这项工作最重要的意义在于，iPSCs可用于帮助提高苏门答腊犀牛的育种成功率，并增加其遗传多样性。克塔姆的遗产可以在他死后很长时间内继续存在。该研究的第一作者VeraZywitza说："我们保存了他的遗传信息，并创造了一个机会，为将来的育种目的生产可行的精子。由于从苏门答腊犀牛身上采集的精液在直接取回后质量很差，在冷冻和解冻后质量更差，体外生成的精子为苏门答腊犀牛的一般辅助繁殖提供了一个很好的选择。"该研究发表在《iScience》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332837.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332837.htm

科学家们通过再生肾脏来逆转小鼠的糖尿病损害

科学家们通过再生肾脏来逆转小鼠的糖尿病损害在这项新的研究中，新加坡和德国的研究人员调查了一个潜在的罪魁祸首--一种被称为白细胞介素-11（IL-11）的蛋白质，它已经被牵连到导致其他器官受损而产生的疤痕。在对小鼠进行仔细检查时，研究小组发现，当肾脏受到损害时，其微小内管的内衬细胞会释放IL-11，从而减缓细胞的生长，并引发一连串的分子炎症和瘢痕。但是，当IL-11被阻断时，使用基因工程小鼠缺乏IL-11，或者给小鼠提供阻断IL-11的抗体，这一过程被阻止，健康细胞可以再生以逆转现有的损害。"我们发现IL-11不利于肾脏功能，并引发了慢性肾脏疾病的发展，"该研究的通讯作者StuartCook教授说。"我们还表明，抗IL11疗法可以治疗肾衰竭，逆转已建立的慢性肾脏疾病，并通过促进小鼠的再生来恢复肾脏功能，同时长期使用是安全的。"该团队在实验室皿中的人类肾脏细胞测试中跟进了这一发现，并观察到类似的结果。研究人员对患有糖尿病肾病的细胞施用IL-11抗体，发现肾小管细胞可以再次增殖，从而逆转了疤痕和炎症，最终恢复了器官的功能。尽管结果看起来很有希望，但重要的是这项研究仍然处于非常早期的阶段，结果可能不容易带入人体测试。尽管如此，这仍然是科学家们在开发治疗方法时的一个引人入胜的新目标。该研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344025.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344025.htm

科学家确定关键代谢酶在肾脏疾病中的作用

科学家确定关键代谢酶在肾脏疾病中的作用2019年，130万人死于肾脏疾病，比2000年的81.3万人有所增加。但是，如果早期发现和治疗，通常有可能减缓或阻止肾脏疾病发展为肾衰竭。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是一种辅酶，存在于每一个活细胞中的辅助分子。除了调节各种代谢途径外，它还参与DNA修复和免疫细胞功能。它通过对线粒体（细胞的动力发生器）的影响，对维持代谢平衡（平衡）至关重要。如果没有足够水平的NAD+，我们的细胞就不能产生必要的能量来进行代谢功能。肾脏的肾小管细胞需要大量线粒体产生的能量来履行其功能，重新吸收必要的营养物质和排泄废物和毒素。当这些细胞中的线粒体受损时，会引发炎症反应，从而导致肾脏疾病，导致液体、电解质和废物在体内堆积。现在，宾夕法尼亚大学的研究人员使用代谢组学研究在血液和尿液中发现的小分子来绘制健康和患病的小鼠和人类肾脏中的代谢物变化。代谢物是在新陈代谢过程中产生的非常小的分子；测量它们可以深入了解一个人的健康状况。这是首次将人类样本用于代谢组学研究。研究人员将健康对照组的肾脏样本与糖尿病肾病或由高血压引起的肾病患者的样本进行测试。他们发现，在患病的肾脏中，NAD+水平明显降低。为了研究这些差异背后的疾病机制，他们对这些样本进行了RNA测序。研究人员发现NAD+水平和线粒体基因表达之间存在关联，他们得出结论，较低的NAD+水平是人类肾脏疾病的一个关键特征。此外，当小鼠被给予NAD+前体的非处方补充剂，烟酰胺核苷或烟酰胺单核苷酸（NMN），以提高NAD+水平时，肾小管细胞的线粒体被保护免受损害，从而防止进展为肾脏疾病。"我们希望这项研究能够导致未来护理的改善，"该研究的共同主要作者KatalinSusztak说。"因此，当患者出现代谢物变化时，他们可以在肾脏疾病出现之前接受治疗"。研究人员希望他们的研究将导致对代谢物在肾脏疾病中的作用的进一步研究，并开发新的预防和治疗方法。"确定这些对NAD+敏感的下游机制对于了解哪些疾病可能从NAD+补充中受益至关重要，"该研究的共同牵头人JosephBaur说。该研究发表在《自然-代谢》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351325.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351325.htm

不用精子卵子子宫 科学家“无中生有”培育出胚胎

不用精子卵子子宫科学家“无中生有”培育出胚胎没有子宫，胚胎可以生长发育吗？也不是不行。魏茨曼科学研究所的JacobH.Hanna教授和他的研究团队做了一个“机器子宫”，成功地让小鼠胚胎在里面发育了6天，经历了原肠胚前期到器官发生晚期的关键阶段。这项研究成果于2021年3月发表在顶级期刊《自然》上。那如果没有精子和卵子，可以有胚胎吗？也不是不行。还是JacobH.Hanna教授和他的研究团队，他们直接用小鼠的原始态胚胎干细胞（ESCs）构建了胚胎模型，将其在体外的“机器子宫”中培养8天，可以观察到胚胎完成了原肠胚的形成以及大脑、神经管、心脏等重要器官的特异性祖细胞分化，与自然生长发育的胚胎在形态和基因表达上都极其相似。这项令人瞩目的研究成果同样发表在顶级期刊《细胞》上。说一句科学家们有“无中生有”的超能力，应该不夸张吧？实验的最开始，研究人员就没有打自然胚胎细胞的主意。原始态胚胎干细胞（ESC）可以诱导分化为滋养层干细胞（TSC）和原始内胚层细胞（PrE），所以从理论上讲，原始态胚胎干细胞可以成为胚胎和胚外组织的全部来源。只要方法得当，或许可以只需要将原始态胚胎干细胞进行体外培养，就可以合成一个完整胚胎。JacobH.Hanna教授“无中生有”的壮举就到此为止了。当然，他对之后的研究发展信心满满。培养第8天与自然胚胎第8.5天对比由于胚胎的体外培养装置是透明的，他们或许可以轻松观察到这些胚胎细胞是如何准确找到自己的位置、把自己组装成完整器官的。而合成胚胎或许在将来可以成为移植器官的可靠来源，成为真正的“全自动3D生物打印机”。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301511.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301511.htm

科学家发现现有药物可治疗一种常见的肾脏疾病

科学家发现现有药物可治疗一种常见的肾脏疾病急性肾损伤（AKI）以前称为急性肾衰竭（ARF），是一种在7天内发生的肾功能突然下降。这种情况通过血清肌酐的增加或尿量的减少，或两者同时出现来提示。这是一种常见的情况，在英国约有20%的急诊入院病例发生，通常是由其他减少肾脏血流量的疾病（如低血压、失血、心脏病发作或器官衰竭）引起的，或由于一些药物产生的毒性。专家们希望这一发现将为改善AKI的治疗铺平道路。AKI必须被迅速治疗以防止死亡。即使肾脏恢复，AKI也会对肾脏和心血管系统造成长期的损害。在AKI的幸存者中，30%的人留下了慢性肾脏疾病（CKD）。其余70%的人在恢复全部肾功能后，发展成CKD的风险几乎增加了30倍。随着时间的推移，CKD可能导致肾脏完全停止工作。这被称为肾衰竭、终末期肾病（ESRD），或终末期肾病（ESKD）。爱丁堡大学的一个团队发现，AKI患者的血液中内皮素水平增加，这是一种激活炎症并导致血管收缩的蛋白质。在肾功能恢复后很长时间内，内皮素水平仍然很高。在发现患有AKI的小鼠体内的内皮素同样增加后，专家们用阻断内皮素系统的药物治疗这些动物。这些药物通常用于治疗心绞痛和高血压，通过停止内皮素的产生或关闭细胞中的内皮素受体而发挥作用。这些小鼠在AKI后被监测了四周时间，那些接受内皮素阻断药物治疗的小鼠血压较低，炎症较少，肾脏中的疤痕减少。与未经治疗的小鼠相比，它们的血管更加放松，肾脏功能也得到了改善。爱丁堡大学心血管科学中心的高级临床讲师和荣誉肾脏病学顾问BeanDhaun博士说。"AKI是一种有害的疾病，特别是在老年人中，即使康复了，也会对一个人的健康产生长期影响。我们的研究表明，阻断内皮素系统可以防止小鼠AKI的长期损害。由于这些药物已经可以用于人类，我希望我们可以迅速采取行动，看看是否在我们的病人身上看到同样的有益效果。"英国心脏基金会的副医学主任JamesLeiper教授介绍，急性肾损伤导致的肾功能受损也会增加一个人患上和死于心脏和循环系统疾病的机会，因此我们找到减少这种风险的方法至关重要。"这项有希望的研究表明，广泛使用的药物可以帮助解决急性肾损伤的影响，以免造成损害和进一步的并发症。虽然还需要进一步的研究来证明这种治疗对病人是否安全和有效，但这项早期研究是令人鼓舞的第一步"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335385.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335385.htm