研究阐明了糖在常见肾脏疾病中的作用

在一个新的实验室环境中对肾脏类器官的研究可能对多囊肾病(PKD)的治疗有下游影响，这是一种无法治愈的疾病全世界超过1200万人．

这项研究的一个关键发现是:糖似乎在PKD的标志——充满液体的囊肿的形成中起着作用。在人类中，这些囊肿长大到足以损害肾脏功能最终导致器官衰竭，需要透析治疗或移植。

研究结果发表在自然通讯．该研究的共同主要作者是Sienna Li和Ramila Gulieva，他们是美国科学院实验室的研究科学家本杰明·弗里德曼他是华盛顿大学医学院的肾脏学研究员。

“糖的吸收是肾脏一直在做的事情，”共同资深作者弗里德曼说。“我们发现，增加培养皿中糖的含量会导致囊肿膨胀。当我们使用已知的药物来阻止肾脏中糖的吸收时，它阻止了这种肿胀。但我认为这与血糖水平关系不大，而与如何联系更密切肾细胞摄入糖——在这个过程中，糖似乎失控了，产生了囊肿。”

多年来弗里德曼一直在研究类器官的PKD多能干细胞．类器官类似于微型肾脏:它们包含过滤功能细胞与管道相连，可以对感染和治疗做出反应，就像人类肾脏的反应一样。

虽然他的团队可以培养出引起PKD囊肿的类器官，但这些囊肿的形成机制尚不清楚。在这项研究中，研究人员重点研究了肾脏内液体的流动是如何导致PKD的。

为了做到这一点，他们发明了一种新的工具，将一个肾脏瀑样用微流控芯片这使得水，糖，氨基酸和其他营养物质流经经过基因编辑模拟PKD的类器官。

Freedman解释说:“我们预计类器官中的PKD囊肿在流量下会变得更糟，因为这种疾病与我们正在探索的生理流量有关。”“令人惊讶的是，囊肿肿胀的过程涉及吸收:通过囊肿外的细胞向内吸收液体。这与通常认为的相反，通常认为囊肿是通过将液体向外通过细胞形成的。这是思考囊肿形成的一种全新方式。”

在芯片中，研究人员观察到PKD囊肿壁的细胞在伸展和膨胀时面向外，这样细胞的顶部就在囊肿的外面。这种倒置的排列方式——这些细胞在活体肾脏中是朝内的——表明囊肿的生长是通过吸收富含糖的液体，而不是通过分泌这种液体。

这一观察为研究人员提供了有关类器官囊肿如何形成的更多信息，这一发现还需要在体内进一步测试。同样，糖水平驱动囊肿发展的事实指出了新的潜在治疗方案。

“实验结果意义重大，因为有一整类分子可以阻断糖在肾脏中的吸收，是许多疾病的有吸引力的治疗方法，”弗里德曼说。“它们还没有经过测试，但我们认为这是一个概念证明，这些药物可能有助于PKD患者。”