肾病患者的新希望！澳大利亚利用干细胞培养出人工肾脏

据报道，澳大利亚的科研人员称，他们利用人体干细胞成功在实验室中培育出了人体肾脏器官，这一技术可以帮助患有肾衰竭的病人。

澳大利亚昆州大学分子生物科学研究所的教授利特称，他和其他研究人员用胚胎干细胞在培养皿中培养出了一个微型的肾脏。“这个肾脏比成年人的器官小许多，但他本质上是一个处于生长期的肾。”通过模仿肾脏正常的生长过程，在特定环境下被浸泡在生长因子环境中的干细胞，通过引导和生长逐渐分化变成一个完整的肾脏。

最初科研人员只能通过干细胞培养一种肾脏细胞，在偶然的条件下，他们突破了两项生成肾脏的关键步骤，终于“组装”出了一颗完整肾。利特说：“1/3的澳洲人受到慢性肾病的威胁，而目前唯一的治疗方法是肾移植和血液透析治疗。只有1/4的患者可以接受捐赠器官，透析是持续的保守治疗方案。我们需要改善患者这种脆弱的治疗状态。”

科研人员认为，这种技术将在未来应用到器官移植上。利特说：“事实上，这种技术预示着未来可以在实验室利用生物工程技术培育新器官来取代病变器官和组织。”

美国“人造”肾脏生长良好 植入老鼠体内可产生尿液

美国研究人员透露，他们研制的肾脏生长良好，已经被移植到老鼠体内，开始了产生尿液的功能。

美国研究人员说，经由“生物工程”产生的这颗“肾脏”证明，未来有望使用同样技术制造可供移植的自家肝脏、心脏和肺等。

其实，科学家早已用类似技术，制造出简单的人体器官，并且使用在病人身上，不过，肾脏是迄今制造的最复杂器官之一。

美国波士顿麻省总医院再生医学中心的奥特博士是这项研究的负责人，他领导的团队在《自然科学》发表报告说，在此项试验中，科研人员取出老鼠的肾脏，然后将里面的活细胞剥离掉，只留下胶原蛋白质的外壳。看起来，它就是一个由复杂的血管网络和排液管道搭起来的肾脏型结构。

接下来，科研人员用活细胞、包括来自肾脏血管壁的人体内皮细胞，和新生老鼠的肾脏细胞，填充到该肾脏外壳里，重新建立一个完整肾脏。

这项技术的关键是使用输尿管作为肌肉导管，把各种细胞“种植”在肾脏的正确位置。

接下来的12天里，这颗生物肾被放到模拟老鼠身体的特殊环境里生长。

在新造肾脏成型后，科研人员把它植入老鼠体内。在恢复供血以后，该肾脏就开始过滤血液和产生尿液，这尿液经输尿管排出，并没有发生出血迹象。

如果这一过程能够成功用在人类身上，等候肾脏移植的病人可用自身细胞生长出新肾脏，这就能减少因排斥反应造成的移植失败。

不过，科学家也指出，在展开人体试验之前，还有许多需要克服的障碍。比如，在实验室进行测试发现，人造肾能产生相当于正常肾脏23%的尿量，但是植入老鼠体内后，肾功能的效率下降到了5%。

不过，奥特表示，对于洗肾病人来说，10%至15%的肾功能，已经足以让他们不用依赖透析机了。

单单在美国，就有10万病患在等待肾移植，每年能接受手术的只有1万8000人。有5000到1万病人尚未等到肾脏就已死亡。

美开发出自动化、可穿戴式人工肾脏

来自美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）及退伍军人事务部（VA）大洛杉矶地区卫生系统的两名研究人员开发出一种自动化的、可穿戴式人工肾脏（AWAK），这将使并发症患者免除常常遭受的传统透析之苦。

这种基于腹膜的肾脏设计，不仅是“不见血”的，而且能减少甚至是消除蛋白质流失及其他和透析相关的问题。该人工肾脏是由U鄄CLA的戴维?格芬医学院临床医学副教授、VA卫生系统肾透析顾问马丁?罗伯茨和UCLA医学教授、VA肾脏学顾问戴维?李共同设计的。该研究成果发表在最新一期《临床与实验肾脏病学》杂志上。UCLA—VA已和新加坡AWAK技术公司签署了一项独家授权协议，以开发一款商业化的可穿戴式肾脏。

此项新技术要得益于1980年前后制作的一台结合了很多原理的人工肾脏机器。不过，这台机器虽然是便携式的，但不能随身穿戴。而新开发的这项技术将使患者可以一边透析，一边从事正常活动。

罗伯茨称，这项新技术真正的创新之处在于解放了患者的肢体。对于发明者来说，最重要的是让患者活动自如。第二重要的是，该装置能一直不停地非间歇性工作，使治疗效果能更有效。由此，患者会缓减病情和存活更久。

肾脏清除身体内的代谢废物，并且接连不断、昼夜不停地调节液体的量与分布。在传统的血液透析中，患者每次必须在透析仪旁连躺4个小时，每周要做3次。他们的血液经过机器过滤消除毒素后再泵回身体。不过，血液透析并不能做到在连续不断地提供净化与液体平衡，毒素水平与液体量也往往会出现波动，导致患者“休克”。标准的、基于腹膜的透析也同样如此。

此外，血液透析使用抗凝血剂以防止在体外循环的血液出现凝结。不过，这也可能导致出现并发症。其他可穿戴式肾脏的研究都是基于这种血液透析或血液过滤模型。

而AWAK将如同天生的肾脏一样连续工作，而且是“不见血”的。这个以吸附剂为基础的装置能再生使用过的透析液中的水和蛋白质成分（AqC和PrC），形成了一种新型的自体蛋白透析。再生的水具有和商业用腹膜透析液几乎一样的成分，但含有碳酸氢钠而不是乳酸，生理pH值也较高。再生的蛋白质成分则能循环回腹腔，减轻或消除蛋白质的损失。在连续的透析液再生和循环的条件下，就可获得稳定的蛋白质浓度。PrC还能实现充分的过滤和间接去除与蛋白结合的毒素。额外的吸附剂也可一起加入AWAK，以消除尿毒症毒素中的中等分子。以每小时4升的再生率，AWAK每天可供应的透析液流量为96升（是目前产量的8倍至12倍）。24小时昼夜不停的非间歇性透析和过滤提供了稳定的生化代谢，调节了液体平衡，从而消除了由这些参数突然变化引起的“休克”的发生。

研究人员指出，持续不断的透析因AWAK的可穿戴性与自动化而成为可能，这使得末期肾功能衰竭患者将可从目前透析严格控制要求的束缚中解脱出来。

首个可植入式人工肾脏原型公布

据报道，美国加州大学旧金山分校的研究人员日前公布了首个可植入式人工肾脏的原型，并称该设备有望完全取代患者对透析和肾脏移植供体的需求。

负责该研究的加州大学旧金山分校的施沃·罗伊说，该人工肾脏中包含有数千个微型过滤器和生物反应器，能过滤血液中的毒素，模拟真实肾脏的代谢功能和水平衡功能。此前，研究人员在一个房间大小的外部模型上进行了实验，结果表明，该疗法获得初步成功，可有效运行。

为实现在人体上应用的最终目的，研究人员计划通过硅制造技术和一种经过特殊设计的、用于帮助活体肾脏细胞生长的间隔，来使庞大的设备缩小到一个咖啡杯的大小。研究人员也将使用组织工程学的方法来培养肾小管细胞，以提供健康肾脏所必备的其他功能。整个过程在人体的血液压力下即可运行，无需泵和任何电力供应。如果该技术得以实现，患者将过上正常的生活，无需服用任何免疫抑制药物。

罗伊称，该小组已经建立了一个具有可行性的动物模型，并正在努力完善以使其更适合于人类，这种人工肾脏有望在未来5年至7年内进入临床实验阶段。

据了解，英国每年的肾脏移植手术只有2000例左右，不到等待移植患者总数的三分之一。相对于肾移植来说，另一个可替代的疗法就是血液透析。然而，一般患者每周需要透析3次，每次3小时至5小时，这不但耗费患者大量的时间，也增加了庞大的医疗开支。

罗伊称，每年在英国有近45000名成年患者需接受血液透析治疗，而这种疗法却只能替代13%的肾脏功能。长期的透析不但让患者筋疲力尽，也无法完全保障他们的健康。统计显示，在接受透析的患者中，只有35%的人存活超过5年。