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豬心臟在狒狒體內(nèi)存活2年,跨物種器官移植有多遠(yuǎn)

佚名 2023-07-31 01:38:54

僅在美國(guó),每年就有大約22%等待接受人類器官移植的病人發(fā)生死亡,用于器官移植的人類器官非常短缺。一直以來(lái)

,科學(xué)家們都希望能夠用動(dòng)物器官進(jìn)行替代
,其中豬的器官似乎非常具有應(yīng)用前景

在美國(guó)nih進(jìn)行的一項(xiàng)長(zhǎng)期試驗(yàn)中

,研究人員將豬的心臟移植到狒狒腹部
,日前他們公布了五個(gè)移植豬心臟的生存數(shù)據(jù)
,其中一個(gè)心臟在狒狒體內(nèi)保持了近三年的健康狀態(tài)
。雖然這些數(shù)據(jù)還不足以說(shuō)明臨床試驗(yàn)的可行性,但是這項(xiàng)研究仍然為跨物種器官移植領(lǐng)域帶來(lái)了令人振奮的一些證據(jù)

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的醫(yī)生表示:“過(guò)去人們認(rèn)為這樣的試驗(yàn)有些瘋狂

,也沒(méi)什么意義。但是通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)
,我們意識(shí)到對(duì)人類進(jìn)行跨物種器官移植完全可以實(shí)現(xiàn)
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!?/p>

簡(jiǎn)單地將器官?gòu)囊粋€(gè)動(dòng)物移植到另一個(gè)動(dòng)物會(huì)立即引起宿主免疫系統(tǒng)發(fā)起強(qiáng)烈的攻擊。在一些早期的跨物種移植實(shí)驗(yàn)中

,器官存活的時(shí)間僅有幾分鐘
。豬的血管細(xì)胞表面存在一種叫做α-1,3-半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶的分子
,能夠引起人類機(jī)體產(chǎn)生抗體
,進(jìn)而導(dǎo)致血栓形成。雖然在2001年的時(shí)候科學(xué)家們構(gòu)建出缺少gal基因的基因工程豬
,但是豬的器官在狒狒及其他非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)仍然只能存活數(shù)月
,接受移植的動(dòng)物需要通過(guò)藥物抑制免疫系統(tǒng),避免排斥外源器官
,但同時(shí)也使它們易于受到感染。

在這項(xiàng)研究中

,研究人員進(jìn)行了許多靶向藥物篩選
,希望找到既可以保護(hù)移植器官,又不會(huì)將免疫系統(tǒng)全部破壞的藥物
。其中最具前景的是一支能夠結(jié)合cd40的抗體
,研究人員將這種抗體與血液稀釋藥物肝素共同用于接受了基因工程豬來(lái)源的心臟移植的五只狒狒。這些供體豬不僅缺失gal基因
,同時(shí)表達(dá)另外兩種人類基因幫助抑制血栓形成

在這個(gè)試驗(yàn)中,研究人員并沒(méi)有將狒狒自身的心臟移除

,而是將豬心臟與腹部的血管相連
,這樣就可以避免進(jìn)行復(fù)雜的心臟手術(shù),同時(shí)可以研究免疫排斥反應(yīng)
。這些移植的心臟存活時(shí)間更長(zhǎng)
,但是否已經(jīng)產(chǎn)生免疫耐受?為解答這一問(wèn)題
,研究人員將anti-cd40抗體撤出
,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一旦停止使用抗體,狒狒的免疫系統(tǒng)就開(kāi)始排斥豬心臟
。其中一只狒狒在停藥前進(jìn)行了一年的免疫抑制
,它體內(nèi)移植的豬心臟可以在低劑量的藥物作用下維持存活,這表明低劑量的免疫抑制藥物仍然是有效的
,但這也意味著這種移植方法還是需要終生進(jìn)行免疫抑制

除此之外,也有專家提出將心臟移植到腹部可以存活并不意味著這個(gè)心臟就可以正常工作

,將其移植到胸腔能否真正替代原來(lái)的心臟仍然是個(gè)大問(wèn)題

36年前移植狒狒心臟的美國(guó)女孩
,活下來(lái)了嗎

2014年,紐約的埃米爾·巴查醫(yī)生(Dr.Emile Bacha)運(yùn)用3D打印的心臟救活了一名2周大的女?huà)?div id="4qifd00" class="flower right">

,原?lái)這個(gè)嬰兒患有先天性心臟缺陷
,導(dǎo)致她的心臟內(nèi)部出現(xiàn)“大量空洞”,必須要停掉心臟
,然后在極短時(shí)間內(nèi)觀察心臟并決定下一步手術(shù)
,風(fēng)險(xiǎn)特別高。

但因?yàn)?D打印技術(shù)

,巴查醫(yī)生的團(tuán)隊(duì)提前打印出了嬰兒的心臟模型
,知道該如何下手,僅用1次手術(shù)
,就讓原本有生命危險(xiǎn)的女?huà)脒^(guò)上了正常的生活
。毫無(wú)疑問(wèn),如今“3D打印”(3DP
,增材制造)技術(shù)的發(fā)展
,為人造器官提供了可能,為器官移植帶來(lái)了希望

但36年前

,一位名叫史蒂芬妮·菲伊·波克萊的女?huà)刖蜎](méi)有那么幸運(yùn)了,那時(shí)候還沒(méi)有“3D打印技術(shù)”
,史蒂芬妮生下來(lái)就只有一半的心臟
,即“左心發(fā)育不全綜合征”,如果沒(méi)有適合的心臟移植給她
,史蒂芬妮會(huì)在1周內(nèi)死亡

然而合適的心臟哪有那么容易找到?眼看著時(shí)間越來(lái)越少

,史蒂芬妮的母親每天以淚洗面
,幾度昏厥,在最后的兩天里
,母親把她帶回了家
,聯(lián)系好了殯儀館,準(zhǔn)備和女兒度過(guò)最后的日子
。此時(shí)
,一通電話讓她重現(xiàn)希望。

史蒂芬妮的主治醫(yī)生雷納德表示

,他的研究表明
,狒狒的心臟也可以給人類用
,他決定給史蒂芬妮進(jìn)行移植手術(shù)。別說(shuō)30年前
,這句話放在現(xiàn)在來(lái)看
,都是極其瘋狂的,但母親管不了那么多了
,女兒都快要死了
,她答應(yīng)了雷納德醫(yī)生。

1984年10月26日

,雷納德醫(yī)生與其他10多人組成了醫(yī)療團(tuán)隊(duì)
,準(zhǔn)備進(jìn)行人類史上第一次把狒狒心臟移植給人類的手術(shù)。經(jīng)過(guò)10多個(gè)小時(shí)的努力
,手術(shù)成功了
,狒狒的心臟在嬰兒史蒂芬妮的身體里跳動(dòng)了起來(lái)!所有人歡呼雀躍

第2天

,世界各地的新聞?lì)^條都刊登了這個(gè)“跨時(shí)代”的手術(shù),一旦史蒂芬妮能健康成長(zhǎng)下去
,這將是醫(yī)療史上的奇跡
。但現(xiàn)實(shí)是殘酷的
,21天后
,史蒂芬妮去世了,死因是機(jī)體排斥和器官衰竭


隨著史蒂芬妮的去世

,社會(huì)上的輿論鋪天蓋地地涌向雷納德醫(yī)生和他的團(tuán)隊(duì),人們表示:“狒狒也是生命
,難道為了救史蒂芬妮
,就能犧牲它的生命?如果這樣的移植手術(shù)是可行的
,人類是否會(huì)在未來(lái)的日子里傷害更多的無(wú)辜動(dòng)物
?”面對(duì)這些拷問(wèn),雷納德醫(yī)生無(wú)法解答
,他只能默默忍受一切輿論


但正是有了雷納德醫(yī)生的先例,讓全世界醫(yī)學(xué)界的人都開(kāi)始關(guān)注“異種器官移植”

,即用手術(shù)的方式把某一種屬的器官或組織移植到另一種屬的體內(nèi)
。2018年,科學(xué)家甚至成功把豬的心臟移植到狒狒的體內(nèi)
,狒狒存活195天
,但因?yàn)椤爱惙N器官移植”實(shí)在有太多難以攻克的難關(guān)
,仍需要醫(yī)生和科學(xué)家們繼續(xù)探索。


2019年5月12日

,雷納德醫(yī)生靜靜離開(kāi)了人世
,生前他仍然奮斗在前線,救下了無(wú)數(shù)人的生命

1984年
,美國(guó)一女?huà)胍浦册翎粜呐K后成功續(xù)命,她活了幾日

科學(xué)技術(shù)的重要性

,在如今的中國(guó)早已是不言而喻。不是GDP
,也不是軍事力量
,科技才被很多人認(rèn)為是中華民族崛起與復(fù)興的標(biāo)志。

中國(guó)古代社會(huì)不重視科技

,但這已經(jīng)是過(guò)去
,中國(guó)人會(huì)越來(lái)越重視科技,而且力圖在科技這條賽道上能夠彎道超車
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?萍嫉陌l(fā)展與人是息息相關(guān)的,科技其實(shí)最終也將被應(yīng)用在人的身上

1984年就有一個(gè)美國(guó)女?huà)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,她因?yàn)樽隽艘粓?chǎng)手術(shù)成為了全世界的焦點(diǎn),同時(shí)也正是由于這臺(tái)手術(shù)

,讓她為世界醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出了一份貢獻(xiàn)
。那么她是誰(shuí)呢?

她的名字叫做史蒂芬妮

,出生時(shí)她便患有左心發(fā)育不全綜合征
,有一位醫(yī)生為她移植狒狒心臟后成功續(xù)命,讓她變成了全世界的焦點(diǎn)
。那么她活了幾日呢

一、先天不足的女孩

1984年11月14日的晚上

,有一位年輕的孕婦被送到了美國(guó)加利福尼亞州的一家醫(yī)院里
,經(jīng)過(guò)一番痛苦的掙扎,這個(gè)孕婦生下了一位女兒。母親叫做特蕾莎
,女兒則被取名為史蒂芬妮

本來(lái)以為是皆大歡喜的事情,這個(gè)孕婦已經(jīng)長(zhǎng)長(zhǎng)的松了一口氣

,然而讓她沒(méi)想到的是
,她還沒(méi)來(lái)得及享受成為母親的喜悅,醫(yī)生就告訴了她一個(gè)噩耗
,她的孩子生下來(lái)便先天不足
,只有一半的心臟。

只有一半的心臟只是形象的說(shuō)法

,這個(gè)病癥的名稱叫做左心發(fā)育不全綜合癥
。人的心臟包括左右兩個(gè)部分,這個(gè)剛出生的嬰兒
,左邊部分的心臟
,在發(fā)育方面出現(xiàn)了問(wèn)題。

聽(tīng)到醫(yī)生宣布的這個(gè)消息

,史蒂芬妮家人瞬間點(diǎn)崩潰了
,剛剛生下女兒的特雷莎直接就暈了過(guò)去,醒來(lái)之后她回想起這個(gè)消息只能是以淚洗面
,她不愿意面對(duì)這樣一個(gè)結(jié)果


正當(dāng)特雷莎沉浸在悲痛之中時(shí),有一通電話找到了她

,這通電話為她帶來(lái)了希望

打這通電話的人是一個(gè)名叫雷納德的醫(yī)生,他在電話里自稱知道塔雷莎的狀況

,并宣稱有一種手術(shù)或許可以拯救特蕾莎的女兒

雷納德說(shuō)的手術(shù)名字叫做異種器官移植

,這是他研究了非常久的一項(xiàng)技術(shù)
,當(dāng)他得知特雷莎新出生的女兒患有左心發(fā)育不全綜合征之后,他第一時(shí)間就給特蕾莎打來(lái)了電話

他希望特蕾莎能夠同意讓自己為他的女兒做手術(shù)

,他想要將狒狒的心臟移植給特雷莎的女兒。并且
,他宣稱她研究這場(chǎng)手術(shù)已經(jīng)非常長(zhǎng)的時(shí)間
,他有很大的信心與把握幫助特雷莎的女兒康復(fù)。

聽(tīng)完雷納德的建議之后

,特雷莎其實(shí)最開(kāi)始并沒(méi)有非常上心
,她覺(jué)得雷納德則簡(jiǎn)直就是在胡言亂語(yǔ)。將狒狒的心臟移植到人類的身體上,那怎么可能

稍微有點(diǎn)醫(yī)學(xué)常識(shí)的人都會(huì)知道

,就算是人類與人類之間器官移植,同樣有可能會(huì)有排異反應(yīng)
,在人與狒狒之間實(shí)行器官移植
,那不更是天方夜譚。

特雷莎將雷納德的建議拋到了腦后

,她將所有的希望都寄托在了醫(yī)院的醫(yī)生身上

可惜的是,醫(yī)院的醫(yī)生對(duì)于這種狀況也是毫無(wú)辦法

。特雷莎的女兒出生時(shí)便是這個(gè)狀況
,要怪就只能怪特雷莎在生女兒之前沒(méi)有進(jìn)行定期的檢查。

現(xiàn)在的孕婦一般在懷孕時(shí)都會(huì)進(jìn)行定期的檢查

,以防止嬰兒身上有任何的缺陷
。有很多缺陷,比如發(fā)育不足或者發(fā)育遲緩之類的癥狀
,都是可以通過(guò)懷孕時(shí)的檢查探測(cè)出來(lái)的

一旦發(fā)現(xiàn)這種先天缺陷的情況,醫(yī)院都會(huì)建議懷孕的女性拿掉孩子

,畢竟這樣的孩子生下來(lái)對(duì)母親
,對(duì)孩子都是一種痛苦。

而此時(shí)的特雷莎卻已經(jīng)來(lái)不及后悔了

,眼見(jiàn)自己女兒的呼吸越來(lái)越微弱
,她最終決定鋌而走險(xiǎn),她撥通了雷納德的電話
,同意雷納德給自己的女兒進(jìn)行手術(shù)

那么雷納德將狒狒的心臟移植給特雷莎的女兒,結(jié)果究竟如何呢

這樣一場(chǎng)驚天動(dòng)地的手術(shù)

,簡(jiǎn)直可以用戲劇來(lái)形容。手術(shù)在最初的時(shí)候取得了成效
,可是在之后情況卻極其惡化
,特蕾莎的的女兒史蒂芬妮最終還是不幸逝世。

、異種器官移植手術(shù)

器官移植手術(shù)

,想必很多人都不陌生。想一想在蘋(píng)果手機(jī)剛出來(lái)的時(shí)候
,那個(gè)賣掉自己腎臟的年輕人
,他做的就是這樣一種器官移植
。只不過(guò)正規(guī)的器官移植都是自愿捐贈(zèng)器官給另一方,而他這樣的買賣是不合法的

器官移植能夠在人類同類當(dāng)中比較順利的完成

,現(xiàn)在的醫(yī)院在進(jìn)行這一類的手術(shù)之前,都會(huì)進(jìn)行大規(guī)模的篩查
。一般來(lái)說(shuō)
,存在血緣關(guān)系的親屬,如果進(jìn)行器官移植
,是不會(huì)出現(xiàn)排異反應(yīng)的

父親或者母親,堂兄弟

,姐妹這些親人都是可以進(jìn)行器官移植的
,手術(shù)起來(lái)非常便利,成功案例也是數(shù)不勝數(shù)
。如果缺乏這種親屬的自愿捐贈(zèng)
,就只能等待那些不幸逝世的人自愿將自己的器官捐贈(zèng)出來(lái)。

全世界有一個(gè)龐大的器官捐贈(zèng)庫(kù)

,每年都有無(wú)數(shù)等待器官捐贈(zèng)的人在等待匹配的過(guò)程中永遠(yuǎn)的閉上了雙眼
。這是因?yàn)槟吧酥g的器官一直非常難以匹配,能夠匹配得上簡(jiǎn)直就是幸運(yùn)

異種器官移植

,正是為了解決這樣一種問(wèn)題而存在的手術(shù),顧名思義
,異種器官移植指的并不是在人類人類之間進(jìn)行器官的移植
,而是將一種物種的器官移植到另外一種物種身上。

這種跨越種族的器官移植帶來(lái)的危險(xiǎn)是非常大的

。極其容易產(chǎn)生排異反應(yīng)
,不僅會(huì)讓移植的器官發(fā)生病變或者壞死,還有可能會(huì)危及病人的生命

比如說(shuō)

,豬身上就有一種豬內(nèi)生逆轉(zhuǎn)錄酶病毒,這種病毒放在豬身上沒(méi)什么影響
,豬依然可以活蹦亂跳的生活
,可是一旦將帶有這種病毒的器官移植到了人的體內(nèi)
,移植者很快便會(huì)一命嗚呼

這也就是為何這種異種器官移植手術(shù)很難實(shí)現(xiàn),雖然設(shè)想很美好

,但是在實(shí)踐操作當(dāng)中幾乎沒(méi)有成功的案例

雷納德之所以聯(lián)系特雷莎,就是希望能夠在特雷莎的女兒身上實(shí)施這樣一種手術(shù)。

在動(dòng)物身上進(jìn)行再多的研究

,也拿不到雷納德研究需要的實(shí)踐數(shù)據(jù)
,他需要的是在真人身上進(jìn)行研究。

1984年10月26日

,雷納德帶領(lǐng)著自己的團(tuán)隊(duì)實(shí)施了人類歷史上第一次將狒狒心臟移植給人類的手術(shù)

為了這一次手術(shù)能夠順利實(shí)施,雷納德這個(gè)團(tuán)隊(duì)花高價(jià)找來(lái)了6只健康的年幼狒狒

,然后從中篩選出了一個(gè)與特雷莎女兒史蒂芬尼最為匹配的心臟

經(jīng)過(guò)10多個(gè)小時(shí)的手術(shù),這顆心臟順利的被移植到了特雷莎的身上

。當(dāng)這顆心臟開(kāi)始在史蒂芬尼的體內(nèi)跳動(dòng)時(shí)
,幾乎所有的人都流下了熱淚。

第二天這樣一場(chǎng)手術(shù)成功的消息便登上了全世界各大報(bào)紙的頭條

這對(duì)于人類來(lái)說(shuō)是一個(gè)跨時(shí)代的進(jìn)步

,一旦這種手術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn),有很多苦苦等待器官捐獻(xiàn)的病人
,便迎來(lái)了生機(jī)

在最初的時(shí)候,史蒂芬尼身體的各項(xiàng)指標(biāo)完全正常

,狒狒的這顆心臟在史蒂芬尼身上堅(jiān)強(qiáng)的跳動(dòng)
,史蒂芬尼也為全世界帶來(lái)了生命的希望。

可惜的是

,在第21天的時(shí)候
,史蒂芬尼身上的各項(xiàng)指標(biāo)開(kāi)始突然亮紅燈,醫(yī)生雖然對(duì)其進(jìn)行了搶救
,迅速的將這顆狒狒的心臟從史蒂芬尼的身體中分離
,可是史蒂芬尼最終還是不幸逝世。


根據(jù)資料顯示

,史蒂芬尼的死亡原因正是機(jī)體排斥和器官衰竭
。也就是說(shuō)狒狒的這一顆心臟雖然在手術(shù)之初發(fā)揮了作用,但還是造成了史蒂芬尼的死亡

而這也讓雷納德遭到了社會(huì)各界的口誅筆伐

。人們將史蒂芬尼的歸咎到了雷納德的身上。同時(shí)他們還將狒狒的死也歸在了雷納德的身上
。他們覺(jué)得史蒂芬尼是一條生命
,難道狒狒就不是生命嗎
?人類不能以生命的名義剝奪另外一個(gè)生命生存的機(jī)會(huì)。

關(guān)于這樣一場(chǎng)手術(shù)

,孰對(duì)孰錯(cuò)就只能交給歷史來(lái)解答了。站著說(shuō)話不腰疼,那些動(dòng)物保護(hù)主義者總是會(huì)有各種各樣的理由來(lái)阻礙醫(yī)學(xué)事業(yè)的進(jìn)步。或許這就是科技進(jìn)步必須付出的代價(jià)吧

總結(jié)

雷納德都沒(méi)有就此中斷他的研究,在史蒂芬尼去世之后的幾十年里

,他依然奮斗在異種器官移植的第一線
。史蒂芬尼雖然不幸逝世,但是她存活21天的情況
,依然讓醫(yī)學(xué)界對(duì)異種器官移植抱有很大的希望

2018年時(shí),雷納德將豬的心臟移植給了狒狒

,這次手術(shù)讓狒狒存活了195天
,算是一個(gè)歷史性的突破。

從豬到人——異種移植之路還有多遠(yuǎn)

2015年10月11日是星期天。星期天周周都有

,原本沒(méi)什么稀奇
。人們照例一邊享受片刻的閑暇,一邊在社交媒體上吐槽
,“周一將至
,又要上班了?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

然而就是在這個(gè)星期天

,《科學(xué)(Science)》雜志在線刊登了《豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的全基因組失活》(Genome-wide inactivation of porcine endogenous retroviruses (PERVs))【1】一文,這頗不尋常
。要知道《自然》
、《科學(xué)》、《柳葉刀》這些雜志之所以能成為科研界巨擘
,除了優(yōu)秀的論文來(lái)源
、嚴(yán)格的評(píng)審制度以外,傳統(tǒng)也占了一份功勞
。是什么讓他們打破了每周四發(fā)表論文的慣例呢
?這要從器官移植開(kāi)始說(shuō)起。

剪切

、粘貼
,要是能這么簡(jiǎn)單就好了

上大學(xué)的時(shí)候,我的一個(gè)老師曾經(jīng)說(shuō)道:“人心不古

,世風(fēng)日下
,現(xiàn)在的學(xué)生啊
,拷貝資料都用剪切的……”

大部分時(shí)候

,剪切是個(gè)壞習(xí)慣
,你剪切走了,別人怎么用呢
?但有些時(shí)候
,剪切是不得已而為之,比如
,那臺(tái)電腦中了病毒
,只有幾個(gè)文件還是好的,而這臺(tái)電腦
,恰好缺那幾個(gè)文件
。而器官移植,通俗來(lái)講
,跟剪切和粘貼差不多

所謂移植(transplantation),是指將一個(gè)個(gè)體的細(xì)胞

、組織或器官
,用手術(shù)或介入等方法,植入到自體或另一個(gè)體的同一或其他部位
,以替代或增強(qiáng)原有細(xì)胞
、組織或器官功能的一門醫(yī)學(xué)技術(shù)?div id="m50uktp" class="box-center"> !?】器官移植
,顧名思義,它屬于移植手術(shù)的一種
,以器官為目標(biāo)
。其中,提供移植物的個(gè)體稱之為供者或者供體(donor)
,接受移植物的個(gè)體稱之為受者或者受體(recipient)

列子.湯問(wèn)》中記載,公扈和齊嬰都生病了

,一同找扁鵲治療
。扁鵲嘛,眾所周知
,跟魯班差不多
,行業(yè)鼻祖,神仙一樣的人物
,自然是藥到病除
。病好了以后
,扁鵲跟他倆說(shuō),“你倆現(xiàn)在這病
,是身體受了外界的影響
,吃點(diǎn)藥就好了。但是你倆有心病
,非常難治
,得換心?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!惫韬妄R嬰也真實(shí)在
,當(dāng)時(shí)就答應(yīng)了。于是“扁鵲遂飲二人毒酒
,迷死三日
,剖胸探心,易而置之
;投以神藥
,既悟如初?div id="m50uktp" class="box-center"> !?/p>

這事自然是傳說(shuō)

。就算扁鵲真的攻克了血管吻合的難題,他要是敢在春秋時(shí)期跟我提器官移植
,我說(shuō)不好就要學(xué)曹操了……類似的文獻(xiàn)從戰(zhàn)國(guó)到清末
,不絕如縷。其科學(xué)價(jià)值幾乎為零
,只能說(shuō)它們反應(yīng)了廣大人民群眾樸素的是非觀:樹(shù)可以嫁接
,人也可以換器官。人是由器官組成的
,器官也影響著人
,換了器官就會(huì)變換性情,乃至改變記憶
、增強(qiáng)文采

器官移植真正取得突破,是在人類對(duì)生命本源有了初步了解之后

;而科研工作者們對(duì)器官移植的鉆研
,又反過(guò)來(lái)深化了人們對(duì)顯微外科、抗原系統(tǒng)
、免疫排斥等領(lǐng)域的理解
。時(shí)至今日,器官移植已經(jīng)成為一種常規(guī)化的醫(yī)療手段,在挽救生命
、優(yōu)化生存質(zhì)量方面起著越來(lái)越重要的作用

器官移植按照受體和供體的關(guān)系,可以分為多種:自體移植

,受體和供體是一個(gè)人
;同系移植,器官取自遺傳基因與其完全相同或基本相似的供者
;同種移植
,器官取自同種且遺傳基因有差異的另一個(gè)體
;異種移植
,器官取自異種動(dòng)物。其中
,同系
、同種移植,是大眾比較熟悉的
,也是很多情況下唯一的選擇
。比如陳玉蓉,2009年感動(dòng)中國(guó)10大人物之一
,身患重度脂肪肝的她
,為了拯救先天性肝臟功能不全的兒子,風(fēng)雨無(wú)阻
,每天暴走10公里路
,最終順利割肝救子,令人唏噓落淚
?div id="4qifd00" class="flower right">
!?】但是,隨著移植手術(shù)的不斷增多
,同種
、同系移植暴露出了越來(lái)越多的問(wèn)題。

首先

,是來(lái)源問(wèn)題
。根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),全世界需要緊急器官移植手術(shù)的患者數(shù)量和所捐獻(xiàn)人體器官的數(shù)量比為20:1
,也就是說(shuō)
,每20個(gè)需要器官移植手術(shù)的患者,都有19個(gè)在無(wú)望中等待死亡
。在中國(guó)
,因?yàn)椤吧眢w發(fā)膚受自父母”等傳統(tǒng)思想,這一現(xiàn)象更加突出
。大學(xué)二年級(jí)
,學(xué)校開(kāi)《系統(tǒng)解剖課》
。老師說(shuō),“你們這屆學(xué)生運(yùn)氣好
,8個(gè)人分一個(gè)尸體
,之前有一個(gè)班圍著一個(gè)尸體轉(zhuǎn)的?div id="d48novz" class="flower left">
!笔w尚且如此
,活體器官更難想象。就算醫(yī)生的技術(shù)再好
,科學(xué)再進(jìn)步
,沒(méi)有器官來(lái)源,又有什么用呢

其次

,是倫理問(wèn)題。1998年10月
,北京某醫(yī)院的一位眼科醫(yī)生為救治兩位病人
,未經(jīng)一位死者家屬同意,擅自摘取了尸體角膜
。死者家屬見(jiàn)此事后
,將這位醫(yī)生告上了被告席。此事在當(dāng)時(shí)引起極大震動(dòng)
,不少媒體進(jìn)行了專題報(bào)道
,由此引發(fā)的器官移植的倫理問(wèn)題,在醫(yī)學(xué)界和法律界產(chǎn)生了持續(xù)的討論
。一直到2006年3月16日
,衛(wèi)生部正式頒布了《人體器官移植技術(shù)臨床應(yīng)用管理暫行規(guī)定》,這一紛爭(zhēng)才告一段落

異種移植

,正是在這樣的背景下,又一次進(jìn)入研究者們的視野

給主機(jī)換根內(nèi)存條

為什么要說(shuō)“又”呢

?因?yàn)楫惙N移植其實(shí)很古老。最早的異種移植手術(shù)發(fā)生在1963年
,6位患者在美國(guó)杜蘭大學(xué)接受了大猩猩的腎臟移植
,其中最長(zhǎng)的一例活了9個(gè)月。現(xiàn)在看來(lái)
,這次嘗試無(wú)疑是魯莽的
,但這魯莽之下,也藏著人類不斷探索的勇氣。倘若沒(méi)有這種勇氣
,我們說(shuō)不定到現(xiàn)在還住在山洞里
,瑟瑟發(fā)抖,吃生肉呢

異種移植的理論的依據(jù)來(lái)源于科學(xué)界對(duì)生命的認(rèn)識(shí)

。這里要插一句題外話:“生命的本質(zhì)的是什么?”

古代的東方和西方被高山和大漠橫絕開(kāi)來(lái)

,因而對(duì)于這個(gè)問(wèn)題
,發(fā)展出了各自不同的理論。東方
,以中國(guó)為例
,認(rèn)為萬(wàn)物有靈,花草樹(shù)木只要接受日月之精華
,就有可能變成人
,而人呢
,也可以通過(guò)法術(shù)幻化為花草樹(shù)木的樣子
;西方,以柏拉圖為例
,他認(rèn)為世間有形的物質(zhì)都是流動(dòng)的
,都會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生改變,但是世界上存在著絕對(duì)完美的模型——?jiǎng)游飯@里的熊貓
,它會(huì)生病
,會(huì)變老,會(huì)在死后腐爛
,消失
,但熊貓這種模型是不會(huì)消失的,一定會(huì)有新的熊貓出現(xiàn)
,且它和原來(lái)的熊貓有很多相似點(diǎn)

1665年,羅伯特.胡克發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞

,其后
,馬蒂亞斯·雅各布·施萊登和泰奧多爾·施旺提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō):“一切動(dòng)、植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái)
,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成”
。由此,展開(kāi)了一場(chǎng)別開(kāi)生面的生物學(xué)大發(fā)現(xiàn)
,無(wú)數(shù)科學(xué)家皓首窮經(jīng)
,關(guān)于生命的奧秘不斷被解讀出來(lái),不但使我們更加了解自己,而且奠定了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理論基礎(chǔ)

隨后

,到了1951年,在大名鼎鼎的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室
,沃森遇到了克里克
,兩人攜手用X光衍射,建立了DNA模型
。DNA雙螺旋和遺傳密碼子的發(fā)現(xiàn)讓大眾第一次意識(shí)到
,所有的生命都是在遺傳物質(zhì)的調(diào)控下出生、生長(zhǎng)
、衰老
,且所有生物都共享一套遺傳密碼。

既然如此

,那么
,可不可以通過(guò)某種手段,讓動(dòng)物的器官在人體內(nèi)行駛正常功能呢
?好比說(shuō)
,電腦內(nèi)存條壞了,三星的停產(chǎn)
,我買金士頓的還不行嗎
?于是,又一次異種移植的嘗試開(kāi)始了
。異種移植
,首先要解決的問(wèn)題是以哪種動(dòng)物為供體。最初
,科學(xué)家們選擇了靈長(zhǎng)類動(dòng)物
。這個(gè)很好理解,進(jìn)化學(xué)上的親緣關(guān)系近能省去不少麻煩
,但是很快
,人們發(fā)現(xiàn),靈長(zhǎng)類并不是完美的實(shí)驗(yàn)對(duì)象

第一

,還是倫理問(wèn)題。有的人可能對(duì)此撇嘴
,不過(guò)
,科研工作,因?yàn)槠淝罢靶院筒豢深A(yù)測(cè)性
,要求科研工作者對(duì)大眾負(fù)責(zé)
;而倫理方面的討論
,常常“日傳千里”
,引發(fā)強(qiáng)烈的輿論壓力
,迫使科研人員調(diào)整研究方向。因此
,輿論
、倫理是每個(gè)科研人員都必須謹(jǐn)慎對(duì)待的。

第二

,還是來(lái)源問(wèn)題
。大猩猩、狒狒等
,不但數(shù)量稀少
,而且性成熟晚,每胎產(chǎn)仔有限
,不易大量飼養(yǎng)
、繁育,不易在無(wú)菌條件下繁殖,價(jià)格昂貴
,還是受法律保護(hù)的
、珍貴的生物多樣性資源,不要說(shuō)用于臨床手術(shù)
,就是實(shí)驗(yàn)研究
,都有可能數(shù)量不足。

在這樣的情況下

,豬成為了很多實(shí)驗(yàn)室的研究對(duì)象。全球每年生豬出欄數(shù)十億頭
,無(wú)須擔(dān)心供應(yīng)不足
;豬的腎臟、心臟等器官
,其大小
、形態(tài)、功能都和人類相似
;且其馴化及養(yǎng)殖已有數(shù)千年
,人們已經(jīng)習(xí)慣了日常宰殺、食用豬肉
,用它們做實(shí)驗(yàn)也好
,近親育種也罷,乃至以后臨床移植
,都不會(huì)像大猩猩一樣引發(fā)強(qiáng)烈反對(duì)

目前

,包括中國(guó)在內(nèi)的一些動(dòng)物育種學(xué)家已選育出一些小型豬種,其體型大小與人類比較接近
,且其繁殖都有一定規(guī)模
。如中國(guó)貴州的小香豬、云南的版納小耳豬
、海南的五指山豬
、臺(tái)灣的桃園豬、日本的Ohmine豬
、德國(guó)的Goehitingen豬
、美國(guó)的Yucatan豬以及捷克的Brno豬等?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?】

看到這里

,有的讀者可能會(huì)喜出望外:“這不就行了嗎?問(wèn)題很好解決呀
!”問(wèn)題是
,這哪有那么容易!生命的奧秘
,探索得越多
,越覺(jué)得自己無(wú)知。一個(gè)想法從提出到實(shí)現(xiàn)
,再到臨床運(yùn)用
,往往要經(jīng)過(guò)數(shù)年,數(shù)十年
,甚至數(shù)代人的努力
。在解決了來(lái)源問(wèn)題以后,在異種移植的路上
,還存在著兩只攔路虎
,它們就是超急性排斥反應(yīng)和內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。

不兼容+病毒=藍(lán)屏

前面說(shuō)到了換內(nèi)存條

,現(xiàn)在我們接著這個(gè)話題往下說(shuō)

如今,物質(zhì)充裕

,交通發(fā)達(dá)
,買內(nèi)存條是一件很方便的事。買回來(lái)自然要裝上
,這個(gè)也不難
,無(wú)非擰幾個(gè)螺絲,再拔
、插一下就裝好了
,不用說(shuō)
,肯定要開(kāi)機(jī)試試,看看能不能兼容
。臺(tái)式機(jī)
、筆記本,開(kāi)機(jī)的時(shí)候都會(huì)“滴”地響一下
,這聲音是怎么來(lái)的呢
?在電腦的主板上,有一顆BIOS芯片
,在這個(gè)芯片里
,生產(chǎn)商預(yù)先寫(xiě)好了一小段程序。每次開(kāi)機(jī)后
,這個(gè)程序都會(huì)把機(jī)器檢查一遍
,是好還是壞,各部分之間能不能兼容
?倘若不能兼容
,那就很有可能出現(xiàn)問(wèn)題,比如藍(lán)屏

幸運(yùn)的是

,在我們體內(nèi),也有這樣一小段程序
,會(huì)時(shí)時(shí)刻刻地檢查我們身體的情況
。倘若沒(méi)有它,那么不難想象
,我們可能一出生就被無(wú)處不在的細(xì)菌
、病毒、寄生蟲(chóng)殺死了
,這段程序就是人類的免疫系統(tǒng)
。在漫長(zhǎng)的歲月里,T細(xì)胞
、B細(xì)胞等免疫細(xì)胞依靠出色的辨識(shí)能力,區(qū)分異己
,再以強(qiáng)大的抗體武器維護(hù)著人們的健康

看到這里,有的讀者可能已經(jīng)想到了:“異種移植

,豬身上的器官會(huì)不會(huì)被免疫系統(tǒng)當(dāng)成敵人呢
?”這就是異種移植的第一個(gè)麻煩——超急性排斥反應(yīng)。所謂超急性排斥反應(yīng)
,是指在血管接通數(shù)分鐘至24小時(shí)內(nèi)發(fā)生的劇烈的排斥反應(yīng)
。目前已經(jīng)證實(shí)
,人類的血清中存在著一些天然抗體(xenogeneic natural antibodies,XNA),當(dāng)它們與異種器官攜帶的異種抗原結(jié)合時(shí)
,會(huì)導(dǎo)致一系列的生理
、生化反應(yīng),激活補(bǔ)體
,攻擊移植器官
,殺傷內(nèi)皮細(xì)胞,激活凝血系統(tǒng)和血小板
,發(fā)生毛細(xì)血管內(nèi)栓塞和移植臟器間質(zhì)出血等
,使移植器官失活,甚至威脅到受體的生命安全
?div id="4qifd00" class="flower right">
!?】

對(duì)于超急性排斥反應(yīng),目前已經(jīng)研究出若干種預(yù)防辦法

,其中最有效的方法是對(duì)供體豬進(jìn)行基因修飾
,既可以有效降低超急性免疫排斥反應(yīng),又不會(huì)影響豬器官的功能
。進(jìn)行基因修飾的豬可以正常存活并繁殖后代
。通過(guò)基因修飾的方法來(lái)降低超急性免疫排斥的途徑之一是在供體豬中表達(dá)人的補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白基因,使豬的器官被人的補(bǔ)體系統(tǒng)誤識(shí)別為“自我”器官
,從而防止超急性排斥反應(yīng)的發(fā)生
。實(shí)驗(yàn)證明,將攜帶hDAF轉(zhuǎn)基因豬的器官移植到非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)
,移植物存活時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)到139天
,克服了異種移植的超急性排斥反應(yīng)?div id="d48novz" class="flower left">
!?】

此外

,隨著藥理學(xué)的不斷進(jìn)步,運(yùn)用免疫抑制劑壓制人體內(nèi)的免疫系統(tǒng)
,延長(zhǎng)移植器官的存活時(shí)間
,也成為一種有效的手段。不過(guò)
,正所謂“福兮
,禍之所倚”,這又引出了另一個(gè)問(wèn)題——內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒
。如果說(shuō)兼容性問(wèn)題還算好解決的話
,內(nèi)存條里帶有的病毒則成為異種移植之路上無(wú)法躲避、后果嚴(yán)重的障礙

內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(porcine endogenous retrovirus

,PERV)由單股雙鏈RNA構(gòu)成
。當(dāng)逆轉(zhuǎn)錄病毒感染人體細(xì)胞后,會(huì)在逆轉(zhuǎn)錄酶的指導(dǎo)下
,將RNA轉(zhuǎn)錄成DNA
,稱之為中間體或前體,隨后
,該DNA會(huì)插入宿主細(xì)胞的基因組
,參與宿主細(xì)胞的正常繁殖。

這段話可能有些難以理解

,沒(méi)關(guān)系
,我們還是以電腦作比方。新買的內(nèi)存條里有一種電腦病毒
,出于種種原因
,電腦自帶的殺毒軟件沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它。于是
,這種病毒首先嵌入到系統(tǒng)文件里
,表現(xiàn)出正常的樣子,然后運(yùn)用電腦的資源
,如硬盤(pán)
、處理器等,開(kāi)始大量的自我復(fù)制
,長(zhǎng)此下去
,后果可想而知。

基于囊膜糖蛋白結(jié)構(gòu)不同

,內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒可以分為多種類型
,如PERV-A、PERV-B等
,每種靶細(xì)胞并不相同
。【8】

在正常情況下

,逆轉(zhuǎn)錄病毒的感染可通過(guò)許多機(jī)制
,被人體免疫系統(tǒng)抑制,如體液免疫
、細(xì)胞免疫
、特異性免疫等。但當(dāng)受者無(wú)免疫應(yīng)答或嚴(yán)重免疫抑制時(shí)
,就像前面提到的,有時(shí)候不得不應(yīng)用免疫抑制劑壓制患者的免疫系統(tǒng)
,病毒整合進(jìn)人體的過(guò)程就會(huì)被免疫系統(tǒng)忽略
,因而危及受者抗種間病毒攻擊的防線
。此外,某些已知病毒可通過(guò)控制飼養(yǎng)條件或繁育轉(zhuǎn)基因豬群等方法去除
,而內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒
,其內(nèi)源性和潛在性增加了其感染的風(fēng)險(xiǎn)。

1997年

,科研工作者首次發(fā)現(xiàn)
,內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒能夠在體外感染培養(yǎng)的人類細(xì)胞,其后
,Van der laan等報(bào)道:“移植豬胰島細(xì)胞到SCID小鼠后
,內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒可在小鼠體內(nèi)引起感染”?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?】這一報(bào)道引起了學(xué)界的高度重視
,雖然在隨后的研究中,尚未發(fā)現(xiàn)豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒在體內(nèi)感染的病例
,但這種風(fēng)險(xiǎn)使得每個(gè)科研工作者都不得不慎重
。那么,該怎么辦呢

方法還是有的

,比如運(yùn)用免疫學(xué)方法加強(qiáng)檢測(cè),比如運(yùn)用分子生物學(xué)手段篩選陰性豬種
,比如直接用“剪刀”
,把豬器官上的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒去掉。在《豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的全基因組失活》一文中
,楊璐菡與其合作者正是運(yùn)用基因剪刀技術(shù)
,定向敲除了豬基因組中可能有害的病毒基因,不但掃除了10多年來(lái)這一研究領(lǐng)域的陰霾
,而且重拾了大眾對(duì)異種器官移植的信心
,更為全世界亟需器官移植的上百萬(wàn)病人帶去了希望。

總結(jié)

《豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的全基因組失活》發(fā)表以后

,很快在公眾領(lǐng)域引起強(qiáng)烈反響
,各大媒體紛紛跟進(jìn)報(bào)道。一時(shí)間
,字眼“美女博士”
、“異種移植”、“逆轉(zhuǎn)錄病毒”
、“重大突破”出現(xiàn)在頭條新聞?lì)}目中
。不知道有沒(méi)有父母因此暴怒,揪著子女的耳朵大聲呵斥道:“你看看人家楊璐菡,你再看看自己
!”

貪玩是人的天性

,不要說(shuō)小孩,就是成年人
,有幾個(gè)愿意在下班后自己主動(dòng)學(xué)點(diǎn)新東西的呢
?也正是因?yàn)槿绱耍切┎粩噙M(jìn)取
、勇于探索
,用聰明才智和青春年華發(fā)掘萬(wàn)物奧秘的科研工作者才受人尊敬。不過(guò)
,筆者深信
,好奇之心,人皆有之
。只要能被正確地激發(fā)求知欲
,每個(gè)人都能在自己的領(lǐng)域內(nèi)做出一番事業(yè)。所以下次遇到小孩不聽(tīng)話
,不妨跟他嘮上五分鐘的嗑:“在春秋時(shí)期
,有個(gè)叫扁鵲的……”

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