输尿管是人体泌尿系统的重要组成部分，输尿管上接肾盂，下连膀胱，是一对细长管道，呈扁圆柱状，管径平均为0.5-0.7cm。输尿管全长20-30cm，功能是输送尿液；其整体结构是一条肌性管道，管壁分内(黏膜层)、中(肌层)、外(外膜)三层。由于输尿管结构较为狭窄，常见多发结石、血块和坏死等疾病。
输尿管类器官的构建多用于进行基因工程模拟疾病突变和药物筛选，同时，输尿管芽的形成也是合成肾类器官的重要标志部分。
2015年Ryuji Morizane等人[1]基于人多能干细胞(hPSCs)报告了一种高效的、化学定义的方案，用于将人乳头状细胞分化为能形成肾细胞样结构的多能肾细胞祖细胞(NPC)。通过在体外重现后肾发育，在分化后9天内以90%的效率生成肾源祖细胞(NPCs)，且具有其体内对应体的发育潜力，并自组织成肾元结构。继续培养可表达足细胞、近端小管、Henle环和远端小管的标记物，其排列方式有组织且连续，类似于体内的肾单位。这种类器官培养系统可用于研究人类肾脏发育和毒性的机制。
Taguchi等人[2]在2017年根据鼠胚胎干细胞培养经验，调整activin和CHIR99021添加剂量，成功分化产生了输尿管芽等肾祖细胞。
Chow等人[3]开发了一种以逐步方式将小鼠胚胎干细胞(ESCs)分化为肾祖细胞的方案。以一种概括胚胎肾脏发育的方式分化小鼠ESCs，并表明精确的基因调控对于正确分化的发生至关重要。
2021年Zeng等人[4]报道了可扩展的3D分支输尿管芽(UB)类器官培养模型的产生，该模型可以从小鼠和人类胎儿肾脏的UB祖细胞中获得，也可以从人类多能干细胞中重新生成。
2023年Min Shi等人[5]发现了一种高效实用的生成UB组织的方法。将人造血干细胞分化为UB类器官，且获得的类器官表现出复杂的形态发育和分化功能。在培养1周后再现胎儿分支形态发生。
如Navin Gupta等人[6]发现肾类器官可以模拟从内在修复到不完全修复的转变。确定了DNA连接酶IV抑制剂SCR7作为一种候选治疗药物，可以挽救FANCD2/rad51介导的修复，从而防止类器官损伤模型中慢性肾病(CKD)的进展。证明了肾脏类器官在识别病理途径和潜在治疗方面的转化效用。此外，输尿管类器官也被证明可能是标志合成肾脏的重要部分[2]。
输尿管类器官研究发展进程为肾脏类器官的研发与升级提供了重要方法。人类和小鼠输尿管芽类器官也可以通过基因工程的方式模拟致病基因的突变，为了解肾脏问题以及筛选潜在治疗药物提供更好的模型。
[1] Morizane R, Lam AQ, et al. Nephron organoids derived from human pluripotent stem cells model kidney development and injury. Nat Biotechnol. 2015 Nov;33(11):1193-200. doi: 10.1038/nbt.3392.
[2] Taguchi A, Nishinakamura R. Higher-Order Kidney Organogenesis from Pluripotent Stem Cells. Cell Stem Cell. 2017 Dec 7;21(6):730-746.e6. doi: 10.1016/j.stem.2017.10.011.
[3] Chow T, Wong FTM, et al. Recapitulating kidney development in vitro by priming and differentiating mouse embryonic stem cells in monolayers. NPJ Regen Med. 2020 Apr 20;5:7. doi: 10.1038/s41536-020-0092-5.
[4] Zeng Z, Huang B, Parvez RK, et al. Generation of patterned kidney organoids that recapitulate the adult kidney collecting duct system from expandable ureteric bud progenitors. Nat Commun. 2021 Jun 15;12(1):3641. doi: 10.1038/s41467-021-23911-5.
[5] Shi M, Fu P, Bonventre JV, McCracken KW. Directed differentiation of ureteric bud and collecting duct organoids from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. 2023 Aug;18(8):2485-2508. doi: 10.1038/s41596-023-00847-2
[6] Gupta N, Matsumoto T, Hiratsuka K,et al. Modeling injury and repair in kidney organoids reveals that homologous recombination governs tubular intrinsic repair. Sci Transl Med. 2022 Mar 2;14(634):eabj4772. doi: 10.1126/scitranslmed.abj4772.
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