哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)与维斯研究所的科研团队近日在肾脏组织工程领域取得进展。该团队开发出一种结合干细胞技术与生物工程方法的新型平台，旨在构建类似人体肾脏集合管的三维网络结构。相关研究成果已发表于《细胞生物材料》期刊。

肾脏集合管负责引导尿液流向输尿管，并在维持体内水分与电解质平衡中发挥重要作用。重建这一分支复杂的管道系统，对研究肾脏疾病及开发组织替代疗法具有重要意义。目前，全球有大量患者等待肾移植，但人工构建功能完整的肾脏组织仍面临挑战。

该研究由哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院的詹妮弗·刘易斯教授领导。团队首先研制出一种适用于三维生物打印的细胞外基质，能够支持由人诱导多能干细胞分化为集合管类器官。在此基础上，研究人员以不同尺度构建了模拟管状网络与引流出口的结构，并通过生物打印技术使二者相互连接，形成了可灌注的管道系统。

刘易斯教授表示：“我们新近开发的先进平台使我们能够创建可灌注的集合管，用于多种应用，包括药物发现和疾病建模，并最终实现具有集成肾单位和集合管网络的完整器官的生物制造，用于治疗。”

共同第一作者凯拉·沃尔夫指出：“为了找到解决这一问题的新途径，我们基本上打开了肾脏类器官，并利用它们发育管状结构的潜力。通过将类器官生物学与不同的组织工程方法相结合，我们成功构建了由集合管细胞排列而成、并与中央出口相连的肾小管网络。”

该研究为在体外构建更接近天然肾脏功能的组织提供了新的方法思路，未来或有助于推动肾脏疾病模型建立、药物筛选以及器官再生治疗等领域的发展。团队下一步将测试人工构建的集合管网络能否与肾单位结构实现整合，并探索其在多囊肾等疾病研究中的应用潜力。

出版详情：作者：Kayla J. Wolf 等人，标题：《输尿管芽和集合管小管的可灌注三维模型》，发表于：《细胞生物材料》(2025)。期刊信息：《细胞生物材料》