腎臟是中斷中胚層(intermediate mesoderm，IM)通過IM來源的后腎間質(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)。

在經輻照的小鼠胚胎成纖維細胞上培養人類胚胎干細胞鋪板于包含Matrigel的96孔培養板中，過夜培養后加入含有Activin A和BMP-4，或僅含有CHIR 99021的無血清培養基，然后在含有FGF-9和肝素的培養基中誘導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誘導的細胞）或含有FGF-9和肝素（前者只用CHIR 99021誘導的細胞）的培養基中培養。在誘導腎臟類器官時，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基中。該研究成功地利用化學成分明確的培養條件和參與正常胚胎發育的生長因子，使人類胚胎干細胞分化生成 輸尿管芽和后腎間質，最終在體外自我組織形成含有腎單位的三維結構。