把肾类器官放在 2 条内皮通道之间
肾类器官常保留早期肾脏的部分结构，血管不足则限制了组织的进一步成熟。马斯特里赫特大学（Maastricht University）团队在 Biomedical Microdevices 报道一套三维打印芯片，研究如何让外部内皮细胞在类器官周围和内部形成分支，为后续肾脏模型开发改善培养条件。
团队先打印可去除的 Pluronic 模板，再用聚二甲基硅氧烷（PDMS）包埋。去掉模板后，芯片留下 2 条圆截面通道和 3 个中央凝胶腔。每个凝胶腔可放置 1 个类器官，既便于同平台比较基质，也让类器官靠近已铺设内皮细胞的通道。
肾类器官由人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSC）分化形成。后肾间充质和输尿管芽祖细胞先分别培养，从分化第 4 天开始共同聚集。人脐静脉内皮细胞（HUVEC）则提前在芯片中培养 7 天，再接入第 14 天的肾类器官，继续共培养 5 天。
肾脏基质比另两种条件更能保持三维结构
细胞共培养首先遇到培养基兼容问题。团队比较内皮细胞常用培养基 EGM-2、类器官培养基 Advanced RPMI，以及两者等比例混合液。内皮细胞在 Advanced RPMI 中的代谢信号接近 EGM-2，混合培养基的信号较低；前两种条件均保持 CD31 染色。
类器官还分别放入部分消化的脱细胞基质（ddECM）、Geltrex 或无凝胶的腔室。ddECM 来自猪肾皮质。无凝胶类器官在数天内被液流带走，Geltrex 中的类器官逐渐失去三维形态，ddECM 则较好保持组织结构。
在 ddECM 条件下，染色显示近端小管相关的 LTL 阳性区域和 GATA3 阳性管状结构。共聚焦观察可见这些区域在类器官内相连。结合内皮细胞的培养基结果，团队最终采用 Advanced RPMI 与 ddECM 完成后续共培养。
内皮分支伸向类器官外周和内部
接入类器官前，内皮细胞在芯片内表面形成连续单层，CD31 阳性区域覆盖约 79.36% 的总芯片面积。加入类器官 5 天后，内皮层出现重排，形成伸向中央凝胶腔的分支；CD31 阳性区域约占总面积的 72.90%。
血管样结构既出现在类器官外周，也进入其内部。染色和三维成像显示，CD31 阳性分支与 LTL 阳性小管区域、PODXL 阳性肾小球样区域相邻，3 个凝胶腔中的类器官均观察到分支。
对照实验帮助区分这种结构与内皮单层的自然变化。放在静态孔板中的 ddECM 包埋类器官没有出现相同分支；没有类器官的内皮芯片继续使用 Advanced RPMI 后，也没有形成分支，CD31 阳性面积降至 39.01%。
窄屏可横向滑动查看完整图表。
基质成分与血管形成的线索
基质蛋白质组分析检出纤连蛋白、波形蛋白、整合素 β1、部分层粘连蛋白亚基和膜突蛋白等与黏附及血管形成有关的蛋白。单独把 ddECM 放在内皮细胞单层上方时，内皮细胞也能进入凝胶。
包埋类器官后，KRT8、VIM 和 VEGFA 的表达高于无凝胶条件，PODXL 没有显著变化。作者据此讨论基质对组织保持和内皮迁移的共同作用；本次基质分析没有直接检出 VEGF，具体促血管机制仍需进一步研究。
下一步是检验血管功能和成熟程度
本研究的主要结果是早期毛细血管样结构的形成，以及这些结构与肾类器官区域的空间连接。实验采用 1 个 hiPSC 背景和脐静脉内皮细胞，观察期截至共培养第 5 天。
团队计划继续研究更成熟的肾类器官及疾病模型。当前实验尚未检测分支内的实际灌流和肾小球滤过，也没有进行药物暴露。芯片因此提供了一个可继续开发的培养平台，药物评价用途还需要配套的功能和药物实验。