到明天这个时候，你体内的每一滴血液都将流经你的肾脏几十次。每次通过时，充满废物的水都会被去除以形成尿液，然后新鲜清洁的血液会返回循环。
我们可以把这项重要任务想象成一种由心跳压力驱动的强制过滤。但是，根据约翰·霍普金斯大学机械工程师肖恩·孙 (Sean Sun) 共同撰写的一项新研究，这种描述并不像以前想象的那么准确。
“每个人都听说肾脏过滤血液，但从概念上讲这是不正确的，”说太阳。
“我们证明肾细胞是泵，而不是过滤器，它们正在产生力量。”
我们也不是因为缺乏观察而错过了这种奇特的机械活动。解剖学家已经了解肾脏的结构及其在从血液中产生尿液的作用自17世纪以来。
该器官将被动渗透物理与各种化学物质的主动分流相结合以平衡我们体内的盐、废物和水的能力也在体内和体外得到了广泛的研究。
然而，每个肾脏都由数公里长的通道和小管组成，这些通道和小管挤在一个不比你的拳头大的空间中，可能会在内部深处形成一些奇怪的管道。
研究表明，这些小管内壁的细胞可以感知静水压的变化，甚至回应;然而，目前尚不清楚这些变化如何甚至是否会以某种方式产生影响。
弄清楚流体如何通过这些微小的管道也不容易。任何研究单个管内工作的水力学的实验都需要一些非常令人印象深刻的技术来筛选杂散力。
这正是 Sun 和来自美国各地的同事的想法。他们的微流体肾泵（MFKP）由图案块和多孔膜组成，能够容纳排列在肾小管上的细胞培养物。
一旦细胞固定到位并接受一系列电阻和渗透性测试，研究人员就测量了注射器喷射液体时整个组织的压力变化。
他们注意到细胞附近的液体运动随着液压的升高而下降，组织一端的液压比另一端的液压更大。正如我们所期望的，如果小管的作用就像一个泵一样。
仔细观察细胞产生的蛋白质发现，进入组织的液体压力的微小变化改变了离子通道及其支撑结构的排列，从而改变了其形状和功能。
对于我们大多数人来说，这意味着从血液进入肾脏小管网络的液体部分是在细胞本身的机械方向下移动的，增加了一个微妙的新操作层，可以帮助解释一系列肾脏疾病。
为了了解这种行为在功能较差的肾脏中如何展开，研究人员使用了从患有常染色体显性多囊肾病（ADPKD）的肾脏疾病患者身上提取的细胞。
在这种情况下，由于肾小管内壁细胞形状的改变，通常会形成囊肿，使组织变形，增加肾结石和尿路感染的风险。但是，根据团队的工作，这个故事还有更多内容。研究人员观察到细胞反向泵送，压力梯度从一端翻转到另一端。
当 FDA 批准 ADPKD 治疗时托伐普坦将药物应用于细胞后，它们的压力梯度变得平滑，这表明该药物通过减少组织上的压力起作用，从而减缓囊肿形成的速度。
考虑到这一点，其他组织可能也有自己版本的机械泵系统，可以在方便时调节流体压力。孙和他的团队的目标是修改他们的设备来测试其他组织和器官。
这项研究发表于自然通讯。
