يحرز علماء الخلايا الجذعية تقدمًا كبيرًا في بناء الكلى المصغرة
التاريخ: 15 يونيو 2021
المصدر: Keck School of Medicine of USC
ملخص: ابتكر الباحثون ما يمكن أن يكون لبنة أساسية لتجميع كلية اصطناعية. يصفون كيف يولدون هياكل بدائية للكلى ، تُعرف باسم العضيات ، تشبه نظام مجاري التجميع التي تساعد في الحفاظ على توازن السوائل في الجسم ودرجة الحموضة من خلال تركيز البول ونقله. توفر العضويات طريقة لدراسة أمراض الكلى التي يمكن أن تؤدي إلى علاجات جديدة وأساليب تجديد للمرضى.
ابتكر فريق من العلماء في كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا ما يمكن أن يكون لبنة أساسية لتجميع كلية اصطناعية. في دراسة جديدة في الاتصالات الطبيعية ، يصف Zhongwei Li وزملاؤه كيف يمكنهم إنشاء هياكل بدائية للكلى ، تُعرف باسم العضيات ، تشبه نظام مجاري التجميع التي تساعد في الحفاظ على توازن السوائل في الجسم ودرجة الحموضة من خلال تركيز البول ونقله.
قال لي ، مؤلف الدراسة وأستاذ مساعد في الطب ، "إن تقدمنا في إنشاء أنواع جديدة من عضيات الكلى يوفر أدوات قوية ليس فقط لفهم التطور والمرض ، ولكن أيضًا لإيجاد علاجات جديدة وأساليب تجديد للمرضى". بيولوجيا الخلية والطب التجديدي.
خلق اللبنات الأساسية
بدأ مؤلفو الدراسة الأوائل ، طالب الدكتوراه Zipeng Zeng وباحث ما بعد الدكتوراه Biao Huang ، والفريق بمجموعة من ما يُعرف باسم الخلايا الأولية لبرعم الحالب ، أو UPCs ، التي تلعب دورًا مهمًا في التطور المبكر للكلى. باستخدام الفأر الأول ثم UPCs البشري ، تمكن العلماء من تطوير مزيج من الجزيئات التي تشجع الخلايا على تكوين أشباه عضويات تشبه براعم البول - الأنابيب المتفرعة التي تؤدي في النهاية إلى ظهور نظام مجاري التجميع. نجح العلماء أيضًا في إيجاد مزيج مختلف لحث الخلايا الجذعية البشرية على التطور إلى عضيات برعم الحالب.
كوكتيل جزيئي إضافي يدفع عضويات برعم الحالب - نمت إما من UPCs الفأرية أو الخلايا الجذعية البشرية - لتتطور بشكل موثوق إلى عضويات مجاري تجميع أكثر نضجًا وتعقيدًا.
يمكن أيضًا تعديل عضيات برعم الحالب للإنسان والفأر وراثيًا لإيواء الطفرات التي تسبب المرض لدى المرضى ، مما يوفر نماذج أفضل لفهم مشاكل الكلى ، وكذلك لفحص الأدوية العلاجية المحتملة. كمثال على ذلك ، قام العلماء بإخراج جين لإنشاء نموذج عضوي للتشوهات الخلقية في الكلى والمسالك البولية ، والمعروفة باسم CAKUT.
بالإضافة إلى كونها نماذج للمرض ، يمكن أن تثبت عضويات برعم الحالب أيضًا أنها مكون أساسي في وصفة الكلى الاصطناعية. لاستكشاف هذا الاحتمال ، قام العلماء بدمج عضيات برعم حالب الفأر مع مجموعة ثانية من خلايا الفئران: الخلايا السلفية التي تشكل النيفرون ، وهي وحدات الترشيح في الكلى. بعد إدخال طرف برعم الحالب المزروع في المختبر في كتلة من NPCs ، لاحظ الفريق نمو شبكة واسعة من الأنابيب المتفرعة التي تذكرنا بنظام مجاري التجميع ، مدمجة مع النيفرون البدائي.
قال لي: "أنشأت كلية الفئران المهندسة لدينا صلة بين النيفرون وقناة التجميع - وهي معلم أساسي نحو بناء عضو وظيفي في المستقبل".
مصدر القصة:
المواد التي تقدمها مدرسة كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا. الأصل بقلم كريستي ليتال. ملاحظة: المحتوى يمكن أن تعدل لأسلوب وطول.
مرجع المجلة:
- Zipeng Zeng ، و Biao Huang ، و Riana K. Parvez ، و Yidan Li ، و Jyunhao Chen ، و Ariel C. Vonk ، و Matthew E. Thornton ، و Tadrushi Patel ، و Elisabeth A. Rutledge ، و Albert D. Kim ، و Jingying Yu ، و Brendan H. مكماهون ، نوريا م. باستور-سولير ، كينيث آر هالوز ، أندرو ب. مكماهون ، زونجوي لي. توليد عضويات الكلى المنقوشة التي تلخص نظام مجاري تجميع الكلى البالغة من أسلاف برعم الحالب القابل للتوسيع. طبيعة الاتصالات، 2021 ؛ 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23911-5
