向波
腎臟可以說是身體的“記賬員”,它負(fù)責(zé)對(duì)體內(nèi)好的和壞的東西進(jìn)行分類,這個(gè)過程對(duì)于維持身體內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)平衡來說至關(guān)重要。但有時(shí),腎臟也會(huì)出現(xiàn)故障。
事實(shí)上,糖尿病、高血壓以及某些形式的癌癥都會(huì)引起腎臟損傷,從而破壞這種器官的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如此一來,腎病患者往往只能選擇腎臟移植和血液透析。但其弊端也很多,接受透析的患者不僅更容易出現(xiàn)身體疲勞和消耗,而且還可能會(huì)帶來慢性疼痛以及抑郁癥,腎臟移植的概率更是少之又少,并且費(fèi)用昂貴。這就是為什么很多科學(xué)家長(zhǎng)期以來一直在尋找各種方法,試圖在體外模仿腎臟功能的原因。近日,有消息稱,科學(xué)家第一次成功在活生物體內(nèi)培育出了可以正常過濾宿主血液并產(chǎn)生尿液的健全人類腎組織。這一成果有望為全球數(shù)以百萬計(jì)的腎病患者提供新希望。
眾所周知,人體腎臟的三大功能就是排水、排毒和內(nèi)分泌功能。所以,腎一旦出了問題,會(huì)嚴(yán)重危害人類健康。實(shí)際上,腎病在國(guó)內(nèi)外均屬常見病。據(jù)美國(guó)腎病學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì),在美國(guó),慢性腎病的患者約占全美人口的3.3%。腎病雖然易發(fā)于老年人,然而近幾年已呈年輕化趨勢(shì)。而在我國(guó)隨著高血壓和糖尿病發(fā)病率的增高,繼發(fā)性腎病也越來越多。有數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每10個(gè)成人中就有一個(gè)慢性腎臟病患者,但由于其癥狀隱匿性很強(qiáng),發(fā)現(xiàn)時(shí)往往已比較嚴(yán)重。不少人雖然知道自己的腎臟系統(tǒng)不夠好,但也沒有引起警覺,直至發(fā)展到很嚴(yán)重的程度才去就醫(yī)。每年有近百萬人死于各種原因引起的腎病。
據(jù)了解,慢性腎功能衰竭可導(dǎo)致尿毒癥性肺炎、高血壓、心力衰竭、尿毒癥性心包炎等循環(huán)系統(tǒng)病變以及消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)等多臟器多系統(tǒng)損害,并可導(dǎo)致代謝失調(diào)、腎性骨病并發(fā)感染等。慢性腎病多屬于終身治療性疾病,尤其是對(duì)于尿毒癥患者來說,往往只能通過血液透析和換腎方法來治療。不過,透析只是一種生存手段,而且太過折磨人,副作用又很大。腎移植的成功概率也是微乎其微。手術(shù)偶然性較大,畢竟腎源等各方面都需要時(shí)間,所以等待的過程一般也會(huì)通過透析進(jìn)行輔助治療。這些都會(huì)給患者及家屬帶來巨大的精神負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,科學(xué)家們一直在探索新的療法。而此次英國(guó)研究人員第一次成功在活生物體內(nèi)培育出了可以正常過濾宿主血液并產(chǎn)生尿液的健全人類腎組織,給腎病患者提供了透析和換腎以外的新療法,極有可能成為腎病治療史上的一個(gè)重要成就。
由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩位教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)介紹說,他們先在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿營(yíng)養(yǎng)液環(huán)境中把人類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)成腎小球,然后將培養(yǎng)出來的腎小球與類似結(jié)締組織的凝膠物混合后注入到實(shí)驗(yàn)小白鼠真皮下。
3個(gè)月后,組成腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位一腎單位已在小白鼠體內(nèi)形成。這個(gè)新組織包括人類腎單位的大部分成分,包括近端腎小管、遠(yuǎn)端腎小管、腎小球囊和亨利氏套等,而且小白鼠體內(nèi)還發(fā)育出了人類毛細(xì)血管,為這個(gè)新組織提供養(yǎng)分,只是缺少一條大動(dòng)脈。研究人員繼而與外科醫(yī)生合作,為這個(gè)小型腎臟連上了能提供更多血液的動(dòng)脈血管。
研究人員向小白鼠的血液里注射了一種熒光蛋白——葡萄聚糖,然后在這個(gè)新組織的腎小管中追蹤到了葡萄聚糖。這表明,新的組織過濾了小白鼠的血液,產(chǎn)生了腎小球過濾物并通過尿液排泄了出來。研究人員表示,這個(gè)新組織由人體細(xì)胞組成,它可以形成良好的微血管供應(yīng)系統(tǒng),并能與小白鼠體內(nèi)的血管系統(tǒng)連接起來,這一點(diǎn)尤其令人振奮。
這—成果有望為全球數(shù)以百萬計(jì)的腎病患者提供透析和換腎以外的新療法。但研究人員表示,畢竟人工培育的腎組織只由幾百個(gè)腎小球組成,而人體腎臟內(nèi)有上百萬個(gè)腎小球,要實(shí)際應(yīng)用到治療腎臟病人的階段還有很多工作要做。
腎臟是由約100萬個(gè)腎單位形成的集合體,能過濾血液中的廢物并生成尿排到體外。而要培育出健全的腎組織,不僅需要能將腎單位連接在一起的細(xì)胞以及血管等,并且要具備完整的腎功能,這一過程極其復(fù)雜。事實(shí)上,此前,也有研究人員曾利用人類誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞培養(yǎng)出過腎臟組織,但卻沒有達(dá)到功能、形態(tài)健全這一目標(biāo)。
其實(shí),不僅僅是腎臟,由于可取代意外或疾病受損器官所需的捐贈(zèng)器官嚴(yán)重不足,科學(xué)研究長(zhǎng)久以來的目標(biāo)就是從干細(xì)胞培育出人類器官。但這項(xiàng)任務(wù)十分復(fù)雜,科學(xué)家必須促使干細(xì)胞變成腎臟、肝臟或肺的細(xì)胞,接著必須重新復(fù)制真正器官的復(fù)雜結(jié)構(gòu),才能在移植接受者身上發(fā)揮作用。所以,利用活體培育出的健全人類腎組織,無疑是再生醫(yī)學(xué)的又一大進(jìn)步。這也意味著,眾多腎病患者有望從中受益。在此,我們也將拭目以待!