空间模式化肾脏组装体重现祖细胞自组装并实现高保真体内疾病建模

　　来自多机构的研究团队针对现有肾脏类器官无法模拟复杂空间结构与功能的局限，开发了小鼠和人类肾脏祖细胞组装体（KPA）模型。该模型通过肾单位祖细胞与输尿管祖细胞自组装形成空间化结构，展现出增强的细胞复杂性、成熟度与功能，成功模拟了常染色体显性多囊肾病（ADPKD）的囊肿表型及细胞互作机制，为疾病建模和再生医学提供了突破性平台。

　　

通过模拟肾脏祖细胞的自组装过程，研究者开发出空间模式化的小鼠和人类肾脏祖细胞组装体（kidney progenitor assembloid, KPA）。该模型由人多能干细胞（hPSC）分化的肾单位祖细胞（iNPCs）和输尿管芽祖细胞（iUPCs）共同构建，形成以iUPC来源的中央集合管（UB）为核心、周围环绕iNPC来源的极化肾泡（RVs）的空间结构。这些模式化肾单位与中央集合管融合，展现出类似天然肾脏的功能特性。在疾病建模中，通过基因编辑构建的PKD2^?/?人类KPA在体内生长后，成功重现了常染色体显性多囊肾病（ADPKD）的囊肿表型，揭示了囊肿上皮、间质细胞与巨噬细胞间的复杂相互作用。KPA平台显著提升了类器官的细胞复杂度、空间组织精度和功能成熟度，为高保真疾病机制研究和肾脏再生医学奠定了坚实基础。