在張悅專注於肝類器官研究的同時，趙坤也展開了腎類器官的分化研究。腎衰竭患者依賴透析的痛苦現狀，讓趙坤對這個專案投入了極大的熱情和精力。
腎臟的結構比肝臟更為複雜，由多種功能不同的細胞型別組成。趙坤在專案啟動會議上向團隊闡述了他的研究思路：“腎臟的基本功能單位是腎單位，包括腎小球和腎小管。我們需要在類器官中重建這些結構，才能實現濾過、重吸收和分泌功能。”
易新亮贊同這一方向：“腎小球負責血液濾過，腎小管負責重吸收和排洩，二者缺一不可。但考慮到技術難度，我們可以先從相對簡單的腎小管結構入手。”
趙坤首先梳理了腎臟發育的分子機制。與肝臟不同，腎臟起源於中胚層，需要經過前腎、中腎、後腎三個發育階段。“我們需要模擬後腎發育過程，誘導幹細胞依次經歷中間中胚層、生腎索、後腎間充質，最終形成腎單位。”
研究的第一步是誘導幹細胞向中間中胚層分化。趙坤使用了CHIR99021和Activin A的組合，成功將人多能幹細胞誘導為表達TBXT和PAX2的中間中胚層細胞。
“中間中胚層是腎臟發育的起點，”趙坤在顯微鏡下觀察著分化中的細胞，“這個階段的誘導效率首接決定了後續分化的成功率。”
接下來是向後腎間充質的分化。趙坤添加了FGF9和BMP7，這兩種因子在腎臟發育中起著關鍵作用。分化第五天，他開始檢測後腎間充質標誌物SIX2和WT1的表達。
“SIX2陽性細胞比例達到百分之六十五，”趙坤記錄著流式細胞術的檢測結果，“這個比例還需要進一步提高。”
在獲得後腎間充質細胞後，趙坤面臨最大的挑戰：如何誘導這些細胞自組織形成腎單位結構。他嘗試了多種三維培養條件，包括不同的基質膠濃度、培養皿型別和培養基組成。
“腎臟發育需要上皮-間質相互作用的精確調控，”趙坤解釋說，“我們需要在體外重現這種細胞間的對話。”
經過多次嘗試，趙坤發現了一個關鍵條件：在特定時間點新增Wnt訊號通路激動劑，可以誘導後腎間充質向上皮轉化，形成腎泡樣結構。
“看這個結構，”趙坤興奮地向團隊展示培養第七天的類器官，“它們開始自發形成管狀結構，這是腎臟形態發生的重要標誌。”
在接下來的培養中，這些腎泡樣結構進一步發育，逐漸形成了更復雜的腎單位樣結構。組織切片顯示，類器官內部出現了類似腎小管的極性上皮結構，以及初步的腎小球樣聚集。
“這些結構表達腎小管標誌物LTL和腎小球標誌物NPHS1，”趙坤透過免疫熒光驗證了結構的特異性，“說明我們成功地誘導了腎臟特化。”
接下來是功能驗證階段。趙坤設計了一系列實驗來評估腎類器官的功能成熟度。
首先檢測腎小管的離子轉運功能。趙坤使用了熒游標記的鈉離子和葡萄糖類似物，檢測類器官對這些物質的攝取能力。
“鈉離子依賴的葡萄糖攝取是腎小管的重要功能，”趙坤解釋著實驗原理，“如果類器官具備這種功能，說明腎小管上皮細胞的極性結構和轉運蛋白表達正常。”
實驗結果令人鼓舞：腎類器官顯示出特異性的鈉-葡萄糖協同轉運，且這種轉運可被相應的抑制劑阻斷。
接著是腎小球濾過功能的模擬測試。趙坤建立了一個微流控系統，模擬血液流過腎小球的過程，檢測類器官對不同分子量物質的濾過能力。
“類器官顯示出分子大小選擇性的濾過特性，”趙坤分析資料，“這類似於體內腎小球的濾過功能。”
尹美秋從中醫理論觀察這些腎類器官：“腎主水，司二便，這些類器官顯示出對水液代謝的調控能力，正是腎功能的體現。若能移植成功，對恢復腎的藏精主水功能將有重要意義。”
在功能測試的同時，趙坤也在最佳化類器官的長期培養條件。腎臟類器官需要在體外維持足夠長的時間，以便進行充分的質量控制。
“我們需要類器官在體外至少存活三週，同時保持結構完整和功能穩定。”趙坤設定了明確的目標。
透過最佳化培養條件，特別是精確控制Wnt訊號的持續時間和強度，趙坤成功將腎類器官的存活時間延長到三週以上。更重要的是，在此期間，類器官的功能不僅沒有下降，反而隨著結構成熟而增強。
“這表明我們的培養條件支援腎類器官的功能成熟，”易新亮評價道，“而不僅僅是維持生存。”
隨著腎類器官培養技術的初步建立，團隊開始討論臨床應用的可能性。趙坤提出了謹慎的推進計劃：“首先需要在動物模型中驗證安全性和有效性，特別是要評估類器官移植後是否能夠整合入宿主腎臟功能系統。”
尹美秋考慮到了移植位置的問題：“腎臟類器官是否適合腹膜腔移植？還是需要更接近腎臟的移植位點？”
“這需要實驗驗證，”易新亮說，“不同移植位置可能影響類器官的血供、功能和長期存活。考慮到腹膜腔己經成功用於胰臟類器官移植，我們可以先從這個位置開始嘗試。”
”。量質活生善改，率頻析減著顯能可也，能功腎分部復恢能只使即，者患竭衰腎於對。能功臟腎個整建重全完要需不們我許也“：法想新創個一了出提還坤趙
”。好質實來帶者患給能就善改的能功些這。除清素毒和衡平質解電如比，復恢的能功心核於注專先以可們我“：驗經得獲中究研類肝從悅張
。步一的實堅了出邁又上路道的建重能功多在隊團，進推行並的究研類腎和類肝著隨。心信滿充題難一這竭衰腎克攻終最對隊團讓，果步初和定確的向方一這但，走要路的長很有還用應床臨離距然雖。希的新了來帶者患竭衰能功腎為，功步初的究研類腎
