两侧肾脏上方各有两个核桃大小的小内分泌腺。这些就是肾上腺，负责产生帮助控制人体一些最关键功能的激素。在这些激素中，皮质醇对生存尤为关键。它通常被称为“压力激素”，通过调节整体代谢，帮助身体适应各种挑战——无论是情绪上的还是身体上的，如创伤或感染。尽管它在应激和内分泌生物学中处于核心地位，但肾上腺是如何构建的以及它如何运作，仍然知之甚少。

现在，由兽医学院的Kotaro Sasaki和Michinori Mayama领导的研究人员开发了一种实验室培养的类器官系统，该系统重现了发育中的人类肾上腺皮质（肾上腺的外层）的复杂组织结构、发育和功能，为研究其生物学提供了一个强大的平台。这些结果发表在《Cell Stem Cell》上，有助于为针对肾上腺疾病的再生疗法奠定基础。

“肾上腺皮质是一个主要的内分泌器官，是我们应激反应的中心，”Richard King Mellon生物医学科学副教授Sasaki说。“尽管很重要，但肾上腺生物学一直落后于其他器官。我们的目标是在培养皿中创造一个小型肾上腺，以更好地理解人类肾上腺如何形成并开始发挥功能。”

他解释说，肾上腺发育成多个特化的分层，每个分层具有不同的功能，这使得在培养皿中重现尤其具有挑战性。

此前，Sasaki及其同事利用人类诱导多能干细胞（成体细胞被重编程为早期胚胎细胞，能够产生多种细胞类型）开发了一个初步的肾上腺类器官系统。但它缺乏关键的功能特征，包括产生皮质醇的能力。

在这项研究中，团队采取了循序渐进的方法，重建了人类肾上腺发育的早期阶段。他们确定了不同的细胞群如何相互作用以形成肾上腺，包括来自被膜（包裹肾上腺的薄层结缔组织）的信号，这些信号对于建立产生激素的组织的祖细胞至关重要。

使用临床前模型，他们表明，当这些细胞类型组合在一起时，细胞自组织成类似发育中肾上腺的分层三维结构。重要的是，该类器官是有功能的：它响应促肾上腺皮质激素（来自大脑的调节应激反应的关键信号）产生皮质醇和雄激素。

“这意味着我们可以在受控环境中模拟肾上腺如何响应应激信号，”Sasaki实验室的研究员Michinori Mayama说。

该系统也与疾病相关。在原发性肾上腺功能不全（例如艾迪生病）等疾病中，身体无法产生足够的皮质醇。目前的治疗依赖于终身激素替代，这并不能完全复制自然的激素节律，并可能导致并发症。

“我们的结果表明，这种类器官方法可能为一种全新的治疗类型——细胞替代疗法——打开大门，”Mayama说。“这有朝一日可能将对类固醇的终身依赖转变为一次性治愈疗法——这是原发性肾上腺功能不全患者的圣杯。”

但Sasaki说，该系统的潜力不仅限于为肾上腺功能不全提供更好的治疗选择。

“我们可以用它来更好地理解人类肾上腺的生物学，”他说。“目前，肾上腺基本上是无法触及的——深藏在体内。”

但他指出，这个系统提供了直接的通路，使研究人员能够通过遗传或药理学手段操纵肾上腺，并在细胞和分子水平上研究它是如何构建的、如何响应压力产生皮质醇，以及疾病是如何发展的。

Mayama补充说，这种可及性也使研究人员能够更轻松地测试药物。“因为类器官可以大量生成，它们还可以作为药物发现的平台，包括筛选用于治疗库欣综合征（涉及皮质醇过度产生）等疾病的化合物。”

展望未来，他们计划继续完善他们的类器官系统，重点是重现更成熟的发育阶段，包括产生醛固酮的肾上腺细胞的形成——醛固酮是一种对血压调节至关重要的激素。

“有许多疾病与醛固酮相关，比如高血压，它影响着数百万人，”Sasaki说。“我们的下一个目标是构建一个更完整的肾上腺模型，以更好地理解并最终治疗这些疾病。”（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Michinori Mayama et al, Modeling human prenatal adrenocortical functional zonation dynamics from pluripotent stem cells, Cell Stem Cell (2026). DOI: 10.1016/j.stem.2026.02.002.