Cell子刊一作，带你了解世界首例异体人源肾脏是如何“养成”的！

我国器官移植存在巨大供需缺口，每年有约30万人等候器官移植。长期以来，科学家们一直试图通过使用动物器官来解决器官资源短缺问题，鉴于猪在生理学、器官大小以及胚胎发育方面与人类高度相似，因此猪是制造人类器官的一款理想“孵化器”。但由于猪细胞和人细胞有不同的生理需求，导致将人类干细胞整合到猪胚胎中移植是个艰难的挑战。

近期，中科院广州生物医学与健康研究院赖良学研究员、戴祯研究员、Miguel A. Esteban研究员、潘光锦研究员等在Cell子刊Cell Stem Cell上发表题为“Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation”的文章，首次揭示了以通过促进细胞竞争来促进种间嵌合体的形成，最终成功在猪胚胎中培育出人-猪嵌合中期肾脏结构。 11月23日（周四）19:30-20:30 ，派真生物【与SCI一作对话】系列直播特别邀请到该论文第一作者 王教伟博士 为大家分享 “世界首例异体人源肾脏是如何‘养成’的” 。满满干货，欢迎大家来直播间交流学习！

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该团队的技术包括3个关键组成部分：

首先，研究人员利用CRISPR基因编辑技术对单细胞猪胚胎进行改造，使其缺失肾脏发育所需的两个基因，从而在猪胚胎中创造了一个空位，使人细胞不必与猪细胞竞争；

其次，研究人员改造了人类多能干细胞，通过暂时关闭细胞凋亡，使它们更容易整合，更不容易自我毁灭。然后将这些细胞培养在一种特殊的培养基中，转化为类似于早期人类胚胎细胞的“天然”细胞；

第三，在将发育中的胚胎植入代孕母猪之前，研究人员在能为人细胞和猪细胞提供独特营养和信号的最优条件下培养了嵌合体，因为人细胞和猪细胞通常有不同的需求。

研究人员共将1820个胚胎移植给了13头母猪。在25天或28天后，终止其妊娠并提取胚胎，以评估嵌合体是否成功地产生了人源肾脏。

研究人员收集了5个嵌合胚胎（植入后25天的2个和植入后28天的3个）进行分析，发现它们具有发育阶段结构正常的肾脏，并且由50%-60%的人类细胞组成。在第25-28天，肾脏进入中肾期（肾脏发育的第二阶段） ，形成了小管和细胞芽，这些最终将发育成连接肾脏和膀胱的输尿管。

该研究成功制造出包含人细胞和猪细胞的嵌合胚胎。移植到代孕母猪体内28天后，发育中的人源肾脏结构和肾小管形成正常。这是科学家们第一次能够在另一个物种体内培养出一个实体人源器官。

该技术可用于研究人体器官的发育和发育性疾病，从长远来看，该技术还有望用于人体器官移植。