新建立的方案为肾病模型，药物发现和潜在的细胞疗法提供了希望。哈佛大学Wyss研究所以前的工作建立了一个生产人肾足细胞(一种帮助肾脏过滤血液的细胞)的方案，诱导多能干(iPS)效率超过90%，并将这些足细胞用于肾小球芯片可以在体外重建人肾小球中发现的特殊组织结构和分子过滤。

现在，使用该协议，Wyss研究人员已经证明，分化细胞表现出与成熟足细胞相匹配的转录组和蛋白质表达谱 - 这是迄今为止其他方法无法实现的壮举。这种成熟足细胞的确认为整个科学界的肾脏研究人员提供了一种研究人体肾脏发育，功能和疾病的工具;这些细胞也可能在未来作为肾脏疾病的细胞疗法被提供。

当iPS细胞开始分化时，它们首先变成“祖细胞”细胞，其仅具有形成细胞类型子集的能力。注定要成为足细胞的祖细胞首先分化为肾单位祖细胞样细胞。虽然这些细胞可以用作研究中人体细胞的代用品，但成熟细胞对研究人员和临床医生的作用更大，因为它们更接近地模仿成人器官中发现的细胞。

为了产生成熟的足细胞，研究人员首先从iPS细胞中创建了肾单位祖细胞样细胞，然后将它们暴露于含有5种分子混合物的新细胞培养基中，这种混合物之前已被证明在肾脏发育和体内功能中发挥关键作用。这在体外分化方案导致细胞长出“足”过程并表达成熟足细胞标志的基因。

“我们的方法能够以高产量从iPS细胞生产成熟的人足细胞，无需亚群选择或基因操作，为研究人员和临床医生提供了一个强大，可再生的肾细胞来源，用于科学和医学研究，”Musah说，他也是哈佛医学院院长，博士后研究员。

这种成熟足细胞生成方案有许多有价值的用途，包括研究足细胞从其祖细胞分化所涉及的步骤(一个仍然知之甚少的过程)，研究各种肾脏疾病的起源和进展，包括足细胞病和肾小球硬化，并建立用于肾脏药物测试和发现的体外系统，例如肾小球芯片。研究人员还假设成熟的人类iPS细胞衍生的足细胞有一天可以用作注射形式的细胞疗法，用于以足细胞丢失或功能障碍为特征的疾病。

“这种产生成熟人肾足细胞的方法应该对再生医学的基础研究人员和研究人员具有重要价值，他们有兴趣研究各种类型的肾脏疾病或尝试开发基于细胞的疗法，”生物医学助理教授Donald Ingber说。杜克大学工程学院。