腎臟不斷地過濾血液并清除體內毒素，而慢性腎病的病癥特點在于執(zhí)行該基本功能的能力降低，腎小球在這中間扮演者很重要的角色。近日，《自然·通信》雜志發(fā)表了一項具有里程碑意義的研究：美國科學家展示的一種體外腎臟模型，具有與真正的腎臟幾乎相同的功能，有望改變慢性腎病等疾病的研究過程。

腎臟含有稱為腎小球的特殊結構。每個腎小球是一個過濾屏障，由兩層高度特化的細胞層和一個充當選擇性過濾器的膜組成。當血液通過每個腎小球時，毒素和小分子可以通過，而蛋白質和其他重要成分則保留在血液中。

腎臟研究領域的一大挑戰(zhàn)就是在體外復制腎小球。使用標準技術在實驗室中很難重建腎小球過濾屏障。大多數(shù)已發(fā)表的研究在兩個細胞層之間使用人造膜，雖可交換液體，但細胞不能以與生物學相同的方式穿過該膜，這導致模型無法真正過濾。

當前實驗中缺少的關鍵組件是具有選擇性的過濾器，允許適當?shù)募毎g通信。洛杉磯兒童醫(yī)院開發(fā)的新模型以一種允許形成天然腎小球屏障的方式培養(yǎng)健康的腎細胞，就像在體內一樣。腎小球模型的功能與真正的腎臟幾乎相同。研究人員稱，這種完全來自健康人體腎臟組織的模型為“芯片上的腎小球”。

研究人員在細胞的一側添加液體，在另一側收集“腎小球”過濾后的濾液。在實驗中，他們添加了健康個體的血清。在不使用人造過濾器的情況下，體外腎小球表現(xiàn)出人類腎臟的功能：蛋白質保留在血清中，而較小的分子進入濾液。

當添加慢性腎病患者的血清時，研究人員發(fā)現(xiàn)，體外腎小球模型在臨床上表現(xiàn)出相同類型的損傷：蛋白質開始通過受損過濾器泄漏。在濾液中測得的蛋白質水平匹配患者的臨床濾液樣品，相關性達90%左右。

研究人員表示，該模型代表了目前體外腎臟研究標準的重大飛躍，為研究慢性腎病損傷的分子機制、更重要的是如何預防損傷打開了大門。該模型還可用于在人體臨床試驗之前篩選新藥。

關于腎小球

腎小球（glomerulus）是血液過濾器，腎小球毛細血管壁構成過濾膜。循環(huán)血液經過腎小球毛細血管時，血漿中的水和小分子溶質，包括少量分子量較小的血漿蛋白，可以濾入腎小囊的囊腔而形成濾過液，用微穿刺法實驗證明，腎小球的濾過液就是血漿中的超濾液。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-11577-z

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