科技随笔:量身定做一个肾
时间:2013-05-02 10:43 来源:科技日报 作者:科技日报 点击:次
美国科学家在《自然医学》杂志上报告了一项突破性进展:他们在实验室中培育出的人工肾脏移植给大鼠后,成功发挥了部分肾功能。这是首次在体外培育出复杂器官并在活体内实现功能,尽管效率较低,但为未来器官移植带来了新希望。 研究团队从死亡大鼠身上取出完整肾脏,用化学溶剂去除所有细胞,仅保留由胶原蛋白构成的器官框架。该框架保留了肾脏的三维结构,包括血管和输尿管等管道。随后,他们将框架置于营养液中,通过肾动脉、静脉和输尿管注入人类干细胞和新生大鼠肾细胞,使细胞在框架内生长。经过十几天的培养,人类干细胞形成了血管,大鼠细胞生成其他组织,且各类细胞定位正确。体外测试中,人工肾脏产生的尿液量约为正常肾脏的1/3,废物清除效率较低;移植到大鼠体内后,功能进一步下降。 尽管如此,这一成果意义重大。研究负责人哈拉德·奥托指出,许多患者在肾功能低于正常值15%时才需透析,若人工肾效率达20%,即可使部分患者免于透析。此外,该技术有助于理解肾脏发育和自我修复机制。 器官移植面临两大难题:器官短缺和排异反应。异种移植存在跨物种病毒传播风险,而排异反应即使亲属间移植也可能发生,需长期使用免疫抑制剂。体外培养器官可同时解决这些问题:使用患者自身细胞作为“种子”,生成的器官与患者组织相容;胶原蛋白框架为惰性蛋白,理论上不引发排异。若使用患者自身患病器官的框架,尺寸也最优化。 未来,医生可能提取尿毒症患者的细胞,为其量身定制健康肾脏,无需等待配型,也无免疫问题。研究小组已在肺和心脏上试验类似技术。然而,该成果离临床应用尚远,目前仅在鼠类中验证。从动物实验到人体应用仍面临巨大挑战。此外,使用动物器官作为框架可能引发伦理争议,但历史表明,实用主义往往最终占据上风,如试管婴儿的普及。未来,人们或许会欣然接受与动物有渊源的移植器官。 (责任编辑:泉水) |