發(fā)布日期：2018-08-06
美國德克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家使用一系列復(fù)雜儀器培育豬肺，它是由受體細(xì)胞培育而成。
科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里采用一系列復(fù)雜的儀器，使用每個(gè)受體豬自身細(xì)胞和營養(yǎng)物質(zhì)用于清洗和培育新肺器官。
北京時(shí)間8月6日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，目前美國接近1500名患者等待肺器官移植。但是捐獻(xiàn)者提供肺器官數(shù)量不夠，同時(shí)通過抑制受體免疫系統(tǒng)，使患者身體不排斥新器官是十分危險(xiǎn)的。實(shí)驗(yàn)室培育的肺器官將為急需肺器官移植患者帶來希望，這些人工培育的肺器官是采用受體自己的細(xì)胞生長而成，并且最新實(shí)驗(yàn)表明，可將人造肺器官移植到豬的身體。
生物改良肺器官可以由患者受體自己的細(xì)胞培育而成，這樣患者就不用依靠吃藥來抑制自己的免疫細(xì)胞。但是此前科學(xué)家經(jīng)常在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室中失敗，因?yàn)檠汉脱鯕獠荒苷５亓飨蛞浦财鞴?。位于美國加爾維斯頓市的德克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心科學(xué)家使用新方法確保完美匹配生物改良豬肺，能夠生長出自己的循環(huán)系統(tǒng)。每個(gè)肺器官移植之后仍能保持繼續(xù)生長，大概兩個(gè)月之后可實(shí)現(xiàn)完全功能性。
一項(xiàng)最新研究表明，科學(xué)家已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里用豬細(xì)胞培育出豬肺器官。當(dāng)他們移植了生物改良肺器官之后，它完全充滿了氧氣，并能不斷發(fā)育自己的血管，這是非常關(guān)鍵的一步。
肺器官移植每年能夠拯救數(shù)千名患者的生命，但是患者需求的肺器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，大多數(shù)患者會(huì)在等待捐獻(xiàn)器官的過程中死去。生物改良肺器官可以基于患者自身細(xì)胞培育，這樣他們就不必服用藥物抑制免疫細(xì)胞，但是在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，由于血液和氧氣不能正常流向他們，這些肺器官移植手術(shù)通常都是失敗的。
目前，德克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家現(xiàn)已培育并移植了4個(gè)豬肺，它們移植之后可以生長出自己的血管。據(jù)悉，當(dāng)前有1455名患者在“器官共享聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)名單（UNOS）”上表示正在等待捐獻(xiàn)器官。
即使是在“器官共享聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)名單”上的患者，他們獲得一個(gè)新肺或者一對(duì)肺，都是很難的，而且移植手術(shù)也不能保證有效。等待新肺移植的患者已經(jīng)病情非常嚴(yán)重，因此服用免疫抑制藥物來防止他們的身體排斥新肺，這存在巨大危險(xiǎn)。另外，捐獻(xiàn)者的肺器官必須進(jìn)行改良，從而適應(yīng)器官受體者。但是捐獻(xiàn)者肺器官有一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，它們配備了可運(yùn)行的血管，外科醫(yī)生移植器官時(shí)必須小心地重新連接好血管。
研究報(bào)告合著作者杰奎因·柯特拉（Joaquin Cortiella）博士說：“在世界范圍內(nèi)，患有嚴(yán)重肺損傷的人數(shù)逐漸增加，而可移植器官的數(shù)量卻供不應(yīng)求。我們的最終目標(biāo)是為許多等待移植的患者提供新的選擇。”雖然近年來科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，使科學(xué)家能夠在實(shí)驗(yàn)室中利用患者細(xì)胞培育器官組織——其中包括肺，從而確保完美的匹配性，但是科學(xué)技術(shù)一直在努力模仿肺器官極其復(fù)雜和精細(xì)的血管組織。當(dāng)使用這些生物改良肺器官移植到小型動(dòng)物身體時(shí)，經(jīng)常因?yàn)檫@些原因而失敗。目前，德克薩斯大學(xué)的這支研究小組可能最終找到了一種方法，可以使微弱的血管在受者體內(nèi)發(fā)育并發(fā)揮作用。
為了做到這一點(diǎn)，他們使用豬肺細(xì)胞制作一個(gè)腳手架，或者基本外形框架，然后利用4頭豬的細(xì)胞培育出組織完美匹配的肺器官。一個(gè)器官腳手架對(duì)于構(gòu)建具有所有組成部分的新肺器官是至關(guān)重要的，當(dāng)它僅是由肺蛋白質(zhì)構(gòu)成時(shí)才是最有效的。
但是如果移植器官有任何來自其他動(dòng)物的痕跡，新器官將不再是受體的完美匹配，并且可能會(huì)被拒絕。因此，科學(xué)家清理了腳手架細(xì)胞，用糖和洗滌劑的混合物清洗它們，這樣就只剩下蛋白質(zhì)了，這是一種叫做脫細(xì)胞（decellularization）的處理過程。之后，他們將這個(gè)腳手架放在一個(gè)容器里，將受體豬的細(xì)胞和營養(yǎng)物質(zhì)“混合”在一起，仔細(xì)地遵循豬肺的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗。他們仔細(xì)觀察了30天，細(xì)致地觀察每個(gè)豬肺的生長情況。最終，這些豬肺將準(zhǔn)備進(jìn)行移植，科學(xué)家從這些豬肺器官上看到了證實(shí)其獨(dú)特配方的有效證據(jù)。
新培育豬肺的秘密在于移植后它們?nèi)阅芾^續(xù)發(fā)育生長，使得新的血管網(wǎng)絡(luò)在肺中繼續(xù)生長擴(kuò)散。移植兩個(gè)星期之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)他們植入的“血管種子”可以生長成為強(qiáng)大的血管網(wǎng)絡(luò)，將血液運(yùn)輸至肺部。
他們觀察了豬做完移植手術(shù)之后10個(gè)小時(shí)、兩個(gè)星期、1個(gè)月和2個(gè)月之后的狀況，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室培育的器官功能非常好，而且似乎會(huì)持續(xù)改善?？绿乩┦亢秃现髡攮?middot;尼科爾斯（Joan Nichols）博士表示，我們并未看到肺水腫現(xiàn)象，這通常是血管系統(tǒng)不成熟的標(biāo)志。生物改良肺器官移植后將繼續(xù)生長，沒有注入任何生長因子，身體能夠提供新肺器官需要的所有構(gòu)建模塊。
新肺器官能夠被氧氣完全飽和，雖然他們不能完全測試這一點(diǎn)，因?yàn)槊款^豬仍然有一個(gè)原始肺器官，甚至在兩個(gè)月之后，新的生物改良肺器官仍未成熟到完美匹配其他肺器官的功能。尼科爾斯和柯特拉說：“我們花了很大心思，用了15年研究時(shí)間才走到今天這一步，我們的研究團(tuán)隊(duì)用非常少的預(yù)算經(jīng)費(fèi)，憑借一股敬業(yè)精神，做出了令人難以置信的事情。”
他們甚至認(rèn)為，基于適當(dāng)?shù)馁Y金，類似最新研究培育出來的豬肺器官可在未來5-10年內(nèi)用于人類移植器官研究。但是該方法需要進(jìn)行更多的豬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，需要它們存活時(shí)間更久、監(jiān)測時(shí)間更長，從而才能證實(shí)肺器官的真實(shí)可行性。（葉傾城）
來源：新浪科技
