通过过滤尿液中的废物和毒素，肾脏是人体新陈代谢中最重要的参与者之一。据估计，全世界每年有数百万患者死于肾病。当患者达到终末期肾病(ESRD)阶段时，只有器官移植或定期透析才能使他们存活。然而，供体肾脏的可用性非常低，两种治疗都严重限制了患者的生活质量。
德国杜塞尔多夫大学医院干细胞研究和再生医学研究所的科学家们正在为更好地了解急性肾损伤 (AKI) 和其他肾脏疾病的原因做出贡献，目的是开发药物和治疗替代品。他们开发了一种基于实验室的急性肾损伤 (AKI) 模型，方法是用一种已知会在高剂量下导致肾损伤的有毒物质(肾毒素氨基核苷嘌呤霉素-PAN)处理三维肾类器官。James Adjaye 教授是这项研究的资深作者，该研究发表在Cells杂志上。生物学家 Lisa Nguyen 是该出版物的第一作者。
类器官是模拟相应器官的结构和功能特性的三维细胞聚集体。在这项工作中，研究人员从尿液中分离出细胞，并通过几个步骤生成了三维肾脏。
“废品尿液中的潜力之大令人着迷。我们从尿液中分离出的细胞开始，最终得到了肾脏类器官，”Adjaye 教授说。“你可以看到这些结构与肾脏的结构非常相似，”Lisa Nguyen 补充道。除了在培养皿中产生肾脏类器官外，研究人员还使用肾毒素 PAN 模拟了 AKI。
“许多肾脏问题是由高剂量药物引发的，对血液过滤很重要的肾脏部分特别容易受到影响，”Adjaye 教授解释说。触发器可以是常用的处方药，如阿司匹林、布洛芬、顺铂和心血管药物，如血管紧张素转换酶抑制剂 (ACEi) 和血管紧张素受体抑制剂 (ARB)，用于部分患者。
生物学家 Lisa Nguyen 说，杜塞尔多夫科学家的实验能够复制这些过程，包括炎症、DNA 损伤和细胞死亡，这些过程特别引人注目。“了解这些疾病的基本机制如何在每个人的水平上发挥作用是有效发现和开发治疗方法和药物的第一步，”Adjaye 教授解释说。
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