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微小的肾脏建立更好的模型来测试药物

由USC研究人员建立的免费在线肾脏地图集使各地的干细胞科学家能够生成更多类似人类的小肾,用于测试新药和创建肾脏替代疗法。

“基于干细胞的技术为开发肾脏替代和再生疗法带来了巨大希望,”Nils Lindstrom说,他是南加州大学凯克医学院三项新研究和干细胞生物学与再生医学研究助理的第一作者。“到达那里需要详细了解肾脏如何正常形成,这样才能在实验室的细胞培养中复制这一过程。我们的数据将帮助我们和其他科学家改进现有技术,以制造更好的微小功能性肾脏。”

在过去的四年中,USC干细胞研究人员和USC Viterbi工程学院计算机科学家已经记录了人类和小鼠肾脏形成之间的分子,细胞和遗传相似性和差异,因此他们可以找到治疗肾脏疾病的方法,这会影响大约3000万美国人。或15%的美国成年人。

这项三项研究系列于2月15日发表在“美国肾脏病学会杂志”上,提供了人类肾脏如何在母亲子宫中发育的第一个细胞和分子特征,研究资深作者和WM Keck Provost的Andrew McMahon说。凯克医学院干细胞生物学和再生医学与生物科学教授。

在过去的四分之一世纪里,肾脏研究一直是麦克马洪实验室的焦点。

“我们的研究弥合了动物模型和人类应用之间的关键差距,”麦克马洪说。“我们收集和分析的数据创建了一个知识库,可以加速基于干细胞的技术,生产出能够准确代表人体肾脏的小型肾脏,用于生物医学筛查和替代疗法。”

新的开源数据可在http://www.gudmap.org上获得,它为人类肾脏发生提供了第一个系统的,高分辨率的图谱或数据库。

人类和小鼠肾脏是如何相似的通过调节血压和去除废物,肾脏在控制身体的生态系统中发挥着核心作用。帮助清除体内血液废物的最小功能单元是肾单位。肾脏仅在胎儿生命期间在人类肾脏中形成,在产生它们的干细胞耗尽之前。

USC干细胞研究人员分析了人类和小鼠肾脏的规模,时间和基本结构的发育差异。他们通过检查不同发育阶段的人体肾脏并将他们的观察与小鼠肾脏并置,从而深入了解维持,扩展和将肾脏干细胞转变为成熟的功能性肾脏结构的调节过程。

研究人员将26个人类肾脏“锚定基因”与其小鼠等同物进行了比较。肾锚基因是器官发育所必需的。只有三个基因(11%)在小鼠和人肾脏之间具有相似的表达:SLC22A6,ENTPD5和UMOD。

麦克马洪说:“如果目标是治疗人类肾脏疾病,那么最好将重点放在人体肾脏活跃的基因上。”

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