大脑，肌肉细胞潜伏在实验室培育的肾类器官中

希望开发出更好的肾脏疾病治疗方法的科学家们已经将注意力转向了实验室中不断增长的肾脏细胞簇。总有一天，从人类干细胞中培养出来的所谓器官可能有助于修复人类受损的肾脏，或者用于测试开发的抗肾脏疾病药物。

但圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究发现了流氓细胞也就是潜伏在里面的大脑和肌肉细胞肾脏瀑样。科学家们发现，这种细胞只占类器官细胞的10%到20%，但它们的存在表明，“食谱”曾用于哄骗干细胞成为肾细胞不经意间产生了其他类型的细胞。

乍一看，这一发现可能会被视为使用类肾器官作为人类肾脏替代品的一次挫折，但仍有希望。研究人员发现了一种简单的方法来防止这些任性的细胞形成，同样的方法也可以被其他发现流氓细胞在其他器官中，如大脑、肺或心脏。

这项研究发表于11月15日细胞干细胞．

肾脏病部主任、资深作者Benjamin D. Humphreys博士说:“人们对培养类器官作为影响人类疾病的模型有很大的热情。”“但科学家们还没有充分认识到，组成这些类器官的一些细胞可能与我们在人体内发现的不一样。好消息是，通过简单的干预，我们可以阻止大多数流氓细胞的生长。这应该会加速我们在使类器官成为人类肾脏疾病的更好模型和药物发现方面的进展，而且同样的技术可以应用于瞄准其他类器官中的流氓细胞。”

对类肾器官的兴奋的一个主要原因是照顾肾衰竭患者的挑战。仅在美国，就有近50万人因终末期肾病接受透析治疗。

汉弗莱斯说:“开发类肾器官是由于我们有这么多肾脏衰竭的患者，却没有有效的药物为他们提供治疗。”汉弗莱斯也是医学肾病约瑟夫·弗里德曼教授。

在目前的研究中，研究人员观察了两种被世界各地的科学家广泛用于培养类肾器官的食谱。首先是胚胎干细胞被国家卫生研究院(NIH)批准进行研究，另一种是从诱导开始的多能干细胞这是一种由成人细胞重新编程而成的细胞，具有发育成任何类型的人类细胞的能力。

将药物和生长因子的混合物添加到干细胞中，引导它们发育成肾脏细胞。在实验室里培养了4周的类器官后，这段时间足以让细胞分化，研究人员问:我们得到了什么类型的细胞?

研究人员没有对构成类器官的细胞进行抽查，而是依靠一种相对较新的技术进行深入研究。通过单细胞RNA测序，他们分析了来自65个肾类器官的83,130个细胞中数千个基因的活性。

汉弗莱斯解释说:“这会产生大量的数据，我们的大脑无法理解所有这些数据。”“但计算机可以轻松比较83000个细胞的基因活性，并利用人工智能，根据基因表达将细胞类型分组。因此，它不是寻找我们认为会在类器官中找到的细胞，而是帮助我们找到细胞，即使我们从未想象过它们会在那里。”

不管配方如何，研究人员发现，类器官中有10%到20%的细胞错过了发育为肾脏细胞的线索，而变成了大脑和肌肉细胞。然而，通过重建干细胞发育为脑细胞的逐步过程，例如，他们能够精确地看到事情偏离轨道的地方，并阻止脱靶细胞的形成。这种方法使脑细胞的数量减少了90%，为其他科学家清除其他类器官中的流氓细胞提供了路线图。

汉弗莱斯说:“开发更好的肾脏疾病治疗方法进展缓慢，因为我们缺乏好的模型。”“我们依靠的是老鼠和大鼠，它们可不是小人物。有许多药物在减缓或治愈方面取得神奇效果的例子肾脏疾病但在临床试验中失败了。所以，通灵的概念人类干细胞将其组织成类似肾脏的结构是非常令人兴奋的，因为我们许多人都觉得这可能消除了从老鼠到人类的‘转化过程中迷失’的方面。”