首次！中國科學家在豬體內培育出人源中期腎臟

9月7日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院在國際學術期刊《細胞-幹細胞》上發表封面研究論文，報道了利用胚胎補償技術，在豬體內成功再造人源中腎的策略。這也是世界範圍內首次報告人源化功能器官異種體內培育案例。

9月7日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院在國際學術期刊《細胞-幹細胞》上發表封面研究論文。中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院官網 圖

該課題的攻關團隊成員，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員賴良學9月9日接受記者採訪時表示，十幾年前，科技界就設想從大動物體內培育人體器官，此次科研成果的發表，邁出了此領域關鍵的第一步。

研究團隊在植入代孕母豬體內的豬胚胎中培育出部分成型的人類腎臟。

「異種移植的發展動力源自臨床移植的人體器官供應嚴重不足，每年因得不到救命器官捐獻而死亡的患者有很多，隨著醫療技術發展，在解決供體短缺這一問題上，異種移植目前被國際認為是接近臨床應用且有現實前景的方法之一。」國家人類幹細胞工程研究中心副主任、中南大學湘雅三院首席專家王維表示，如今，國內外異種移植技術的研發主要體現在美國的異種心臟移植、異種腎臟移植和中國的異種胰島移植三方面的突破。

「在豬體內培育出人源中期腎臟，是中國科學家利用現有技術走出了一條新路，更是世界範圍內首次報告人源化功能器官異種體內培育案例，該項技術可以說是顛覆性的。」9月10日，復旦大學上海醫學院副院長、上海市器官移植重點實驗室主任朱同玉告訴記者，器官供體短缺一直是世界各國面臨的難題。為此，全球科學家一直在尋找除了人類自身以外的器官供體。目前，比較主流的研究方向包括異種器官移植、幹細胞再生器官等。

器官移植是多種終末期疾病的治療手段，但是，由於供體缺乏，器官移植手術在臨床上的應用仍然有限。2020年，中國器官移植髮展基金會曾在第四次「中國器官捐獻」主題活動上公布，每年因終末期器官衰竭而苦苦等待器官移植的患者約有30萬人，而每年器官移植數量僅約2萬例。

賴良學告訴記者，此項研究從2017年就開始了。「人源化器官體內再生存在著很多難點：第一是獲得具有高分化的潛能人幹細胞，使得其在豬體內分化成想要的器官；第二是幹細胞需要有更高的生存競爭力，在異種環境中活下來，才能夠繼續分化；第三是在豬體內製造人體器官發育需要的環境和空間，去除豬的相關器官，騰出空間，因此需把控制相關器官生長的基因敲掉；第四是人豬嵌合的技術不完善，需要進行優化，才能真正的讓人幹細胞在豬體內實現嵌合。」

為了克服難點，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學課題組、潘光錦課題組以及Miguel A. Esteban課題組組成聯合攻關團隊，將新型人誘導多能幹細胞注射到豬胚胎中後，將胚胎移植入代孕豬體內，獲得了嵌合豬胎兒，最終成功實現了人源化中腎的異種體內再生。該研究嚴格遵守相關倫理規定以及國際慣例，在3-4周胎齡內終止了妊娠。

記者搜索發現，2002年，賴良學在美國密蘇里大學開展的異種器官移植工作，使用的同樣是豬。此外，多項有關人體器官移植工作的開展，都與豬有關。「藉助豬作為載體來解決器官短缺問題，因為豬的體型、器官的大小、器官形態、生殖周期都比較接近於人。」賴良學說。

談及異種器官移植，朱同玉介紹，由於豬的內臟器官與人類器官有諸多相似之處，近年來異種移植的嘗試大多圍繞豬心臟、豬腎臟等器官展開。

賴良學表示，此次科研成果發布只是第一步，還有很多不確定因素需要深入持久的研究，因而距離實現臨床應用還有多長的距離，還不好確定。「在未來的研究中，我們繼續將圍繞異種嵌合進行深入的研究，使人器官能夠在豬的體內能夠生長更長的時間，功能結構更為成熟；另外，除了腎臟之外，我們還要做其他器官，如心臟、肝臟和胰臟在豬體內的異種再造。」

朱同玉也表示，目前所培育出的人源中期腎臟仍處於較為初期的階段，是否具有完整腎臟功能仍待進一步研究。一個完成的、有功能的腎臟體積大約在150克左右，能夠排出代謝終產物、調節動脈血壓、促進紅細胞生成等等。從這個維度來看，培育出人源中期腎臟僅僅是第一步，想要讓其真正在臨床中發揮作用，還有很長的研究路要走。

一位不願具名的業內專家對該項研究給予很大的期許，「這項研究首次運用生物技術在建立豬-人組織嵌合，展示了在豬體內培育人源化功能性實質器官的可能性，這是一個很有重要意義的突破；期待未來科學倫理能夠允許其繼續開展嵌合體超過28天胚胎期的後續研究，，如果後續研究顯示豬胚胎內人的腎臟組織能成功發育適合人體移植的腎臟器官，這將是解決器官移植供體器官短缺難題的重大突破。」

來源 | 人民日報健康客戶端

責編 | 甘卓然 實習生 周婷

編輯：甘卓然