在肾脏当中有一个名为肾小球的结构，其在肾脏功能的发挥上扮演者十分重要的作用。肾小球在肾脏中发挥着过滤的作用，有两层高密度化的细胞层和一个充当选择性的生物膜组成。当血液携带着垃圾成分通过时，选择性生物膜就会过滤掉对机体有害的物质，而蛋白质以及其他重要组分则会保留在血液中。
肾脏研究领域的一个重要挑战就是在体外复制肾小体的功能，实验室条件下很难重建肾小球的过滤系统。在先前的研究中，虽然在两个细胞层上可以做到液体的交换，但是细胞间却不能以机体生物学的方式通过，导致该模型无法达到真正的效果。
近日，来自洛杉矶儿童医院萨班研究所的研究人员们在Nature Communications上发表了题为A glomerulus-on-a-chip to recapitulate the human glomerular filtration barrier的文章。
该研究团队发表一项具有里程碑意义的研究成果：研究人员建立一种体外的肾脏模型，该模型具有与活体肾脏几乎相同的功能，有望改变慢性肾病等疾病研究。
在该研究最重要也是最难的一部分就是选择什么来充当选择性过滤装置的关键组分，以允许适当的细胞交流。该研究团队开发的模型中以一种允许天然肾小球屏障的方式培养离体的肾细胞，使得该模型具有与真正肾脏几乎相同的功能。
在OrganoplatesTM中接种内皮细胞和足细胞并产生GOAC
在实验研究中，该模型也表现出与人类肾脏的功能。在收集通过在模型的血液分析发现，蛋白质以及一些对机体有重要作用的分子都被保留在血清中，而相对较小的分子则被过滤掉。
当添加慢性肾病患者的血清时，研究人员发现，体外肾小球模型在临床上表现出相同类型的损伤：蛋白质开始通过受损过滤器泄漏。在滤液中测得的蛋白质水平匹配患者的临床滤液样品，相关性达 90% 左右。
验证hAKPC-P GOAC系统作为诊断和药物筛选平台的有效性
该研究是目前体外肾脏研究标准的重大飞跃，为研究慢性肾病损伤的分子机制、更重要的是如何预防损伤打开了大门。该模型还可用于在人体临床试验之前筛选新药。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11577-z.pdf
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