腎臟是中斷中胚層(intermediate mesoderm，IM)通過IM來源的后腎間質(zhì)(metanephric mesenchyme，MM)和成形 的輸尿管芽(ureteric bud，UB) 相互作用分化而成。MM來源的腎祖細(xì)胞是腎單位的前體，而IM自身則源于后部原條 (posterior primitive streak)。

在經(jīng)輻照的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞上培養(yǎng)人類胚胎干細(xì)胞鋪板于包含Matrigel的96孔培養(yǎng)板中，過夜培養(yǎng)后加入含有Activin A和BMP-4，或僅含有CHIR 99021的無血清培養(yǎng)基，然后在含有FGF-9和肝素的培養(yǎng)基中誘導(dǎo)中斷中胚層細(xì)胞的形成。這些細(xì)胞隨后在含有FGF-9、BMP-7和維甲酸（前者用Activin A/BMP-4誘導(dǎo)的細(xì)胞）或含有FGF-9和肝素（前者只用CHIR 99021誘導(dǎo)的細(xì)胞）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。在誘導(dǎo)腎臟類器官時(shí)，將來源于人類胚胎干細(xì)胞的腎臟細(xì)胞分離成單個(gè)細(xì)胞，離心形成細(xì)胞沉淀，然后將其鋪于覆有IV型膠原蛋白的濾膜上，并使濾膜懸浮在培養(yǎng)基中。該研究成功地利用化學(xué)成分明確的培養(yǎng)條件和參與正常胚胎發(fā)育的生長(zhǎng)因子，使人類胚胎干細(xì)胞分化生成 輸尿管芽和后腎間質(zhì)，最終在體外自我組織形成含有腎單位的三維結(jié)構(gòu)。