9月7日，中国科学院广州生物医药与健康研究院在国际学术期刊《细胞-干细胞》上发表封面研究论文，报道了利用胚胎补偿技术，在猪体内成功再造人源中肾的策略。这也是世界范围内首次报告人源化功能器官异种体内培育案例。
9月7日，中国科学院广州生物医药与健康研究院在国际学术期刊《细胞-干细胞》上发表封面研究论文。中国科学院广州生物医药与健康研究院官网 图
该课题的攻关团队成员，中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学9月9日接受记者采访时表示，十几年前，科技界就设想从大动物体内培育人体器官，此次科研成果的发表，迈出了此领域关键的第一步。
研究团队在植入代孕母猪体内的猪胚胎中培育出部分成型的人类肾脏。
“异种移植的发展动力源自临床移植的人体器官供应严重不足，每年因得不到救命器官捐献而死亡的患者有很多，随着医疗技术发展，在解决供体短缺这一问题上，异种移植目前被国际认为是接近临床应用且有现实前景的方法之一。”国家人类干细胞工程研究中心副主任、中南大学湘雅三院首席专家王维表示，如今，国内外异种移植技术的研发主要体现在美国的异种心脏移植、异种肾脏移植和中国的异种胰岛移植三方面的突破。
“在猪体内培育出人源中期肾脏，是中国科学家利用现有技术走出了一条新路，更是世界范围内首次报告人源化功能器官异种体内培育案例，该项技术可以说是颠覆性的。”9月10日，复旦大学上海医学院副院长、上海市器官移植重点实验室主任朱同玉告诉记者，器官供体短缺一直是世界各国面临的难题。为此，全球科学家一直在寻找除了人类自身以外的器官供体。目前，比较主流的研究方向包括异种器官移植、干细胞再生器官等。
器官移植是多种终末期疾病的治疗手段，但是，由于供体缺乏，器官移植手术在临床上的应用仍然有限。2020年，中国器官移植发展基金会曾在第四次“中国器官捐献”主题活动上公布，每年因终末期器官衰竭而苦苦等待器官移植的患者约有30万人，而每年器官移植数量仅约2万例。
赖良学告诉记者，此项研究从2017年就开始了。“人源化器官体内再生存在着很多难点：第一是获得具有高分化的潜能人干细胞，使得其在猪体内分化成想要的器官；第二是干细胞需要有更高的生存竞争力，在异种环境中活下来，才能够继续分化；第三是在猪体内制造人体器官发育需要的环境和空间，去除猪的相关器官，腾出空间，因此需把控制相关器官生长的基因敲掉；第四是人猪嵌合的技术不完善，需要进行优化，才能真正的让人干细胞在猪体内实现嵌合。”
为了克服难点，中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学课题组、潘光锦课题组以及Miguel A. Esteban课题组组成联合攻关团队，将新型人诱导多能干细胞注射到猪胚胎中后，将胚胎移植入代孕猪体内，获得了嵌合猪胎儿，最终成功实现了人源化中肾的异种体内再生。该研究严格遵守相关伦理规定以及国际惯例，在3-4周胎龄内终止了妊娠。
记者搜索发现，2002年，赖良学在美国密苏里大学开展的异种器官移植工作，使用的同样是猪。此外，多项有关人体器官移植工作的开展，都与猪有关。“借助猪作为载体来解决器官短缺问题，因为猪的体型、器官的大小、器官形态、生殖周期都比较接近于人。”赖良学说。
谈及异种器官移植，朱同玉介绍，由于猪的内脏器官与人类器官有诸多相似之处，近年来异种移植的尝试大多围绕猪心脏、猪肾脏等器官展开。
赖良学表示，此次科研成果发布只是第一步，还有很多不确定因素需要深入持久的研究，因而距离实现临床应用还有多长的距离，还不好确定。“在未来的研究中，我们继续将围绕异种嵌合进行深入的研究，使人器官能够在猪的体内能够生长更长的时间，功能结构更为成熟；另外，除了肾脏之外，我们还要做其他器官，如心脏、肝脏和胰脏在猪体内的异种再造。”
朱同玉也表示，目前所培育出的人源中期肾脏仍处于较为初期的阶段，是否具有完整肾脏功能仍待进一步研究。一个完成的、有功能的肾脏体积大约在150克左右，能够排出代谢终产物、调节动脉血压、促进红细胞生成等等。从这个维度来看，培育出人源中期肾脏仅仅是第一步，想要让其真正在临床中发挥作用，还有很长的研究路要走。
一位不愿具名的业内专家对该项研究给予很大的期许，“这项研究首次运用生物技术在建立猪-人组织嵌合，展示了在猪体内培育人源化功能性实质器官的可能性，这是一个很有重要意义的突破；期待未来科学伦理能够允许其继续开展嵌合体超过28天胚胎期的后续研究，，如果后续研究显示猪胚胎内人的肾脏组织能成功发育适合人体移植的肾脏器官，这将是解决器官移植供体器官短缺难题的重大突破。”
来源 | 人民日报健康客户端
责编 | 甘卓然 实习生 周婷
编辑：甘卓然
