Новая лаборатория в CU Boulder изучает, как внеклеточный матрикс — сеть белков, которая окружает клетки и обеспечивает структурные и механические сигналы в организме — конкретно влияет на рост, развитие и функцию почек.
Их работа, недавно описанная в Журнале Американского общества нефрологов , обращается к нескольким неизвестным, когда речь идет о матриксе, тканевой инженерии и почках.
Почки выводят шлаки и соли из организма и восстанавливают водный баланс. По словам доктора философии, он также играет роль в выработке гормонов. студентка Сара Липп, первый автор статьи.
«Внеклеточный матрикс имеет решающее значение для формирования почек и нормальной функции почек», — сказала она. «Тем не менее, как состав и структура матрикса изменяются по мере развития почек, ранее было неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос в публикации, мы рассмотрели оба этих аспекта, поскольку почка изначально формируется и созревает, используя мышь в качестве заместителя для развития человека».
Липп является частью лаборатории опорно-двигательного аппарата внеклеточного матрикса под руководством доцента Сары Калве. Эта команда недавно перешла на факультет машиностроения Пола М. Рэди из Университета Пердью, где Липп все еще заканчивает свою степень. Хотя работа была начата в Purdue, она была завершена после перевода лаборатории в CU Boulder.
Заболеваемость ESKD увеличивается, и ограниченное количество органов доступно для трансплантации. Поэтому исследователи сосредоточились на понимании того, как клеточная передача сигналов влияет на развитие почек, чтобы расширить стратегии восстановления почки. Однако внеклеточный матрикс (ЕСМ), другой критический компонент, который биомеханически регулирует нефрогенез, в значительной степени игнорировался. Протеомика и трехмерное изображение почки мыши разрешили ранее неописанную динамику интерстициального матрикса в коре и кортикомедуллярном соединении во время развития. В сочетании с клетками и факторами роста каркасы, смоделированные по составу и организации внеклеточного матрикса развития, могут улучшить инженерные модели почек. Предоставлено: Журнал Американского общества нефрологов.(2021 г.). DOI: 10.1681 / ASN.2020081204
Исследование является частью продолжающихся усилий в области тканевой инженерии , которая объединяет клетки, матрикс и факторы роста для воспроизведения функции органов. Выполнение этого эффективного решения потенциально изменило бы регенеративную медицину и, в этом случае, увеличило бы доступный пул трансплантатов почки, создав синтетический вариант вместо донорских органов.
Калве сказал, что ее лаборатория продолжит это направление исследований в CU Boulder. Структура и состав, описанные в статье, могут быть использованы в качестве начального руководства для тканевых инженеров, изучающих почки.
«Наша лаборатория в первую очередь ориентирована на понимание состава внеклеточного матрикса , структуры и механики развивающейся опорно-двигательной системы, поэтому ветвление в почки было долгожданной проблемой», — сказала она. «В этой области еще есть над чем поработать, так как мы наблюдали интересные тенденции в интерстициальном внеклеточном матриксе , волокнистой сети между клетками, и теперь исследуем, что происходит в модели аномального развития почек на эмбриональной стадии».