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胞上培養(yǎng)人類胚胎干細胞鋪板于包含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)中斷中胚層細胞的形成。這些細胞隨后在含有FGF-9、BMP-7和維甲酸（前者用Activin A/BMP-4誘導(dǎo)的細胞）或含有FGF-9和肝素（前者只用CHIR 99021誘導(dǎo)的細胞）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。在誘導(dǎo)腎臟類器官時，將來源于人類胚胎干細胞的腎臟細胞分離成單個細胞，離心形成細胞沉淀，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)育的生長因子，使人類胚胎干細胞分化生成 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)。