科学家在实验室中利用干细胞培育出了迄今最复杂、最接近真实的肾脏类器官。这些仅 1 毫米宽的结构成功模拟了肾脏内部的部分精细结构，甚至在移植入小鼠体内后能够产生尿液，为未来制造可用于移植的人工肾脏带来了希望。该研究成果最近发表于《细胞·干细胞》（Cell Stem Cel）杂志。
肾脏的复杂程度仅次于大脑，其内部包含大量微小肾小管，负责过滤血液并重新吸收水分及营养物质。相比过去开发的类器官，这项由美国南加州大学团队领导的研究通过优化干细胞培养液的化学成分，成功获得了具有更复杂小管网络的类器官。其基因活动模式与新生小鼠的肾脏相似，并且能够分泌与真实肾脏相同的某些激素。
当植入小鼠体内后，这些类器官能够顺利连接至循环系统，并展现出血液过滤功能。不过，与真实器官相比，它们所产生的尿液仍较为稀释，主要原因在于缺乏浓缩尿液的关键结构。
研究人员还利用人类干细胞培育出类似结构，尽管成熟度略低，但同样显示与宿主循环系统相连的潜力。为验证其在疾病研究中的应用，团队还培育了携带多囊肾病基因突变的类器官。移植后，这些类器官成功模拟了人类患者中典型的囊肿形成过程，甚至能够观察与免疫细胞的相互作用，这是体外培养难以实现的。
该研究显著提升了类器官的仿真度和组织结构，是向构建更复杂肾脏模型迈进的重要一步。不过，目前培育的类器官仍与真实肾脏存在差距，尤其是缺乏完整的血管系统和排尿导管。
研究团队预计，解决这些“管道工程”挑战将是下一步的重点，并乐观估计五年内或可开发出用于动物测试的可移植肾脏替代品。学界认为，实验室培养肾脏有望成为肾脏替代治疗领域的下一个重大突破。
