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CSN2017 | 再生醫(yī)學在腎臟病研究的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向

新媒體管家

陳香美

解放軍總醫(yī)院

組織器官損傷或衰竭嚴重威脅人類健康,給家庭和社會帶來沉重負擔。利用再生醫(yī)學策略通過移植細胞來或藥物等促進損傷器官組織再生修復,甚至構(gòu)建新的生物人工器官移植替代,維持正常機體功能是臨床亟待解決的重大問題。近年來,腎臟再生醫(yī)學研究在外源性干細胞治療、生物人工腎臟研制等方面取得系列重要進展。


外源性干細胞治療

在外源性干細胞治療方面:盡管有多種干細胞用于腎臟再生醫(yī)學研究,由于胚胎干細胞、I P S C s 等存在倫理問題以及致畸等風險,限制了臨床應用,但以骨髓間充質(zhì)干細胞(MSCs)為代表的干細胞最適于臨床再生治療。但用于治療的外源性干細胞的選擇及作用方式、組織損傷后內(nèi)源性再生細胞的來源及應答、如何啟動與關閉再生細胞的誘導分化與調(diào)控等一些關鍵問題扔需要解決。最新研究發(fā)現(xiàn)MSCs能夠促進腎臟損傷修復。我們最新發(fā)現(xiàn)通過I L - 1 7 A 對M S C s進行預處理能進一步增強再生修復能力。但干細胞治療仍存在一些問題及局限性:如異體移植的免疫排斥反應、成瘤性危險以及干細胞突變等。


生物人工腎臟研制

在生物人工腎臟研制方面:盡管構(gòu)建生物人工腎小管(RAD)已經(jīng)通過Ⅱ期臨床試驗,但其面臨的存貯、小型化等問題及應用局限性限制了臨床應用。新型的生物人工腎小管上皮細胞系統(tǒng)已經(jīng)被研制,可長期低溫保存?zhèn)溆?,復蘇后可保持細胞活性、代謝、分化等生物學功能,但內(nèi)分泌功能、小型化等問題仍需研究解決。


未來發(fā)展方向

為更好促進腎臟損傷修復,以下3個方面可能是再生醫(yī)學的未來發(fā)展方向。


(1)促進固有組織干細胞參與腎損傷再生修復。


由于腎臟固有的組織干細胞是組織器官保持穩(wěn)態(tài)和修復的關鍵因素,利用內(nèi)源性干細胞修復機制,促進損傷后生理性修復和再生,因為沒有倫理和免疫排斥等因素限制,更易實現(xiàn)臨床突破。但損傷修復過程中的干細胞來源、細胞應答以及調(diào)控其屬性轉(zhuǎn)換的關鍵因素等是需要解決的關鍵問題。


我們最近利用腎臟發(fā)育關鍵調(diào)控分子GDNF11、MR-1等促進腎損傷后的修復再生。對組織干細胞系列深入研究,仍是再生醫(yī)學未來主要發(fā)展方向之一。


(2)生物組織工程腎構(gòu)建。


利用組織工程技術,基于腎臟功能、結(jié)構(gòu)等解剖學基礎的工程化腎臟構(gòu)建策略,解決種子細胞規(guī)模擴增、腎臟支架再細胞化、灌注培養(yǎng)等關鍵科學問題,可構(gòu)建全新工程化腎臟。


在腎臟生物支架材料方面,目前主要通過脫細胞腎臟支架提供,未來有望通過打印3D腎臟支架完成;而種子細胞需要經(jīng)干細胞誘導分化的腎系細胞提供。


(3)干細胞誘導形成腎臟類器官。


根據(jù)我們的專利技術, 進一步優(yōu)化誘導條件,已經(jīng)利用E S C s 、i P S C s 等向腎系細胞分化,形成類腎體;還首次利用MSCs成功誘導出類腎體,具備腎單位典型結(jié)構(gòu)。


再生醫(yī)學雖然近年來相關研究有了很大的進展,但仍有很多問題有待進一步闡明:如干細胞獲取、規(guī)模擴增、凍存;修復再生環(huán)境建立,再生細胞的誘導分化與調(diào)控;腎臟3D生物支架材料的設計及構(gòu)建等。對這些問題的深入研究,將為再生醫(yī)學發(fā)展到再生醫(yī)療奠定堅實基礎。


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