流动环境让肾类器官形成更多血管
哈佛大学（Harvard University）与布列根和妇女医院（Brigham and Women’s Hospital）团队在 2019 年发表于 Nature Methods 的论文中，将人多能干细胞来源肾类器官置于流动培养环境，比较血管形成及肾组织成熟程度。研究希望减少类器官获得血管支持时对动物移植的依赖。
培养液从类器官上方流过。相较低流动条件，较高剪切条件下的血管面积比例约增至 5 倍；与静态或低流动条件相比，分支点密度与平均血管段长度也明显增加。研究者还检验了多种培养环境，发现外加内皮细胞或改变部分培养条件未能带来同样改善，有些条件甚至影响肾单位形成。
血管前体相关细胞的比例由芯片静态培养的约 4.25% 增至高流动条件下的约 11.2%，同时可见血管周围细胞和有腔结构。荧光微珠进入了部分外周血管，并与一些较大血管的位置重合；整体内部网络的可靠灌流仍未得到充分证实。
肾小管成熟与血管空间位置同时变化
流动培养下，肾小管的顶端极性、纤毛和部分成人相关基因表达增强。Lotus tetragonolobus 凝集素（LTL）标记的肾小管细胞中，顶端可见纤毛的比例由静态条件的约 50% 升至约 89%，药物与溶质转运相关基因也上调，显示部分成熟相关特征得到改善。
三维图像分析还显示，血管与肾小管更接近：与肾小管接触的血管表面积比例接近静态组的 3 倍，两者平均距离缩短约 70%。研究者随后用外加血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）或贝伐珠单抗干预，发现两种处理都削弱了这种空间联系。
作者据此认为，内源性 VEGF 的分布对血管接近肾单位结构很重要。额外增加 VEGF 或抑制其作用，都会扰动原有的局部信号分布。
肾小球样结构出现血管与足突相关变化
较高流动条件下，超过 60% 的足细胞相关细胞团可见血管进入，静态对照约为 10%–20%。增加或抑制 VEGF 均降低了血管进入的比例，但这几组的总体血管面积并无相应变化，提示血管的空间分布同样重要。电镜与共聚焦图像还显示不同早期肾小球样发育阶段，以及与毛细血管样结构相邻的足突样突起。
论文还报告，多柔比星处理后可见足突样结构融合。这与前面的 VEGF 干预属于不同实验：前者观察药物后的足细胞形态，后者主要分析血管与肾单位结构的空间关系。
这些结果支持类器官组织结构和成熟相关特征的改善。模型中的毛细血管样腔内未见红细胞，研究也未据此证明完整的成人肾小球滤过功能。
不同指标使用不同的分析单位
全类器官血管定量按单个类器官计重复；部分转录检测则将多个类器官的 RNA 合并，再进行技术重复。纤毛分析使用肾小管视野，各指标的分析单位和重复方式因此不同。
作者认为，流动、基质和培养环境共同作用于模型发育。研究为肾毒性和肾病模型提供了更成熟的体外组织条件；具体药物作用仍需结合相应组织、暴露方式与功能终点来评价。