10 - 20%的细胞在肾脏瀑样Non-Renal

科学家希望发展更好的治疗肾病已经将注意力转向增长集群的肾细胞实验室。有一天,所谓的瀑样-从人类干细胞可以帮助修复受损肾脏的人或被用来测试药物开发与肾脏疾病作斗争。

但是新的研究从圣路易斯华盛顿大学医学院已经确定了流氓细胞——即大脑和肌肉细胞——隐藏在肾脏瀑样。这些细胞只占10 - 20%瀑样的细胞,科学家们发现,但他们的存在表明,“食谱”用于诱导干细胞成为肾细胞无意中生产其他类型的细胞。

虽然乍一看发现可能被视为一种挫折使用肾脏瀑样作为人类肾脏的替身,还有希望。研究人员发现一个简单的方法来防止大部分的任性的细胞形成,相同的方法可以采用其他的科学家们发现流氓在其他瀑样细胞,如大脑、肺或心脏。

该研究发表在11月15日细胞干细胞。

“有很多热情对于种植瀑样作为疾病模型,影响人们“资深作者本杰明·d·汉弗莱斯说,医学博士,博士,部门主任肾脏学。“但是科学家还没有充分重视,一些细胞构成瀑样不可能模仿我们找到的人。好消息是,用一个简单的干预,我们可以阻止大多数流氓细胞增长。这应该加速我们的进展使瀑样更好的人类肾脏疾病模型和药物发现,同样的技术可以应用到针对流氓在其他瀑样细胞。”

肾脏瀑样兴奋的主要原因是关心患者的肾衰竭的挑战。仅在美国,就有近500000人接受透析的终末期肾病。

“发展中肾瀑样是由现实,我们有这么多的失败患者肾脏,无法为他们提供有效的药物,”汉弗莱斯说,世卫组织还在肾疾病的约瑟夫·弗里德曼教授在医学。

在当前的研究中,研究人员观察了两个食谱被科学家们广泛使用全球增长肾瀑样。批准一个始于胚胎干细胞研究由国立卫生研究院(NIH)和其他以诱导多能干细胞开始,从成年细胞重新编程和有能力发展成任何类型的人类细胞。

鸡尾酒药物和生长因子添加到干细胞,将其发展成肾细胞。种植在实验室瀑样后4周,细胞专门的时间足够长,研究人员问:什么样的细胞,我们得到了什么?

而不是进行抽查,以确定瀑样细胞组成,研究者依赖于一个相对较新的技术深潜水。使用单个细胞RNA序列,他们分析了83130年成千上万的基因的活性细胞从65年肾瀑样。

“这产生了大量的数据,还有我们的大脑无法理解这一切,”汉弗莱斯说。“但是电脑可以很容易地比较在83000个细胞和基因的活动,使用人工智能,基于他们的基因表达细胞类型分组。而不是寻找细胞,我们认为我们想找到瀑样,它帮助我们找到细胞即使我们从未想象他们会。”

不管配方,研究人员发现,10 - 20%瀑样细胞的错过了线索发展成肾细胞,而是成为大脑和肌肉细胞。然而,通过重建的循序渐进的过程干细胞发展成脑细胞,例如,他们能够看到精确的事情去rails并阻止非标靶细胞的形成。这个大脑细胞的数量减少了90%,和其他的方法提供了一个路线图,帮助科学家消除流氓在其他类型的瀑样细胞。

“进步发展更好的治疗肾病是缓慢的,因为我们缺少好的模型,”汉弗莱斯说。“我们依赖小鼠和大鼠,他们不是人类。有许多药物的例子做了神奇地在放缓或固化在啮齿动物肾脏疾病,但在临床试验中失败。所以,将人类干细胞的概念组织成kidney-like结构是非常令人兴奋的,因为很多人认为这可能消除“迷失东京”的方面从老鼠到人类。”

这篇文章被转载材料所提供的圣路易斯华盛顿大学医学院的。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

吴,H。内村,K。唐纳利,e . L。Kirita, Y。莫里斯,美国。&汉弗莱斯,b . d . (2018)。比较分析和细化的人类PSC-Derived与单细胞转录组肾脏瀑样分化。细胞干细胞。doi: 10.1016 / j.stem.2018.10.010