生物行移动版

北京时间8月6日消息，据国外媒体报道，目前美国约有1500名患者等待肺器官移植。然而，捐献者的肺器官数量严重不足，且通过抑制受体免疫系统来防止排异反应存在巨大风险。实验室培育的肺器官为急需移植的患者带来了希望——这些人工肺器官利用受体自身的细胞培育而成，最新实验已成功将人造肺移植到猪体内，且未引起明显的免疫排斥。

美国德克萨斯大学医学中心（University of Texas Medical Branch）的科学家采用一系列复杂仪器，培育出由受体自身细胞构建的猪肺。研究团队利用一组精细的装置，以每个受体猪的细胞和营养物质清洗并培育新肺器官。这种生物改良肺器官可由患者自身的细胞培育，从而避免了服用免疫抑制药物的必要。然而，此前动物实验常因血液和氧气无法正常流向移植器官而失败。位于加尔维斯顿的德克萨斯大学医学中心科学家采用新方法，确保生物改良猪肺能完美匹配并生长出自身的循环系统。每个肺器官在移植后仍能持续发育，大约两个月后可实现完全功能化。

一项最新研究证实，科学家已在实验室中用猪细胞成功培育出猪肺器官。在移植生物改良肺器官后，它完全充满氧气，并能发育出自己的血管网络——这是关键性的一步。肺器官移植每年可拯救数千名患者的生命，但器官需求远大于供给，大多数患者在等待中死亡。生物改良肺器官基于患者自身细胞培育，从而避免免疫抑制药物的使用，但此前动物实验中常因血液和氧气供应不足而失败。

目前，德克萨斯大学医学中心的团队已成功培育并移植了4个猪肺，这些肺在移植后能生长出自身的血管。数据显示，当前有1455名患者在“器官共享联合网络名单”（UNOS）上等待捐献器官。即使有名单，患者获得新肺或双肺仍极为困难，且移植手术并非万全之策。等待移植的患者病情已十分严重，服用免疫抑制药物以防止排异反应存在巨大风险。此外，捐献者的肺需进行改良以适配受体，但捐献肺的一大优势是自带可运作的血管网络，外科医生需小心重新连接。

研究合著作者杰奎因·柯特拉（Joaquin Cortiella）博士表示：“全世界患有严重肺损伤的患者数量逐渐增加，而可移植器官的数量供不应求。我们的最终目标是为许多等待移植的患者提供新的选择。”尽管近年来科学技术不断进步，科学家已能在实验室利用患者细胞培育器官组织（包括肺）以实现完美匹配，但模仿肺器官极其复杂的血管组织仍是巨大挑战。此前将生物改良肺移植到小型动物体内时，常因血管发育问题而失败。德克萨斯大学团队可能终于找到一种方法，使微弱的血管在受体内发育并发挥功能。

为了实现这一目标，他们使用猪肺细胞制作一个“脚手架”或基本外形框架，然后利用4头猪的细胞培育出组织完美匹配的肺器官。器官脚手架对构建包含所有组成部分的新肺至关重要，并且当它仅由肺蛋白质构成时最为有效。然而，若移植器官含有来自其他动物的任何痕迹，新器官将不再是受体的完美匹配，可能被排斥。因此，科学家用糖和洗涤剂混合物清洗脚手架细胞，仅留下蛋白质——这一过程称为“脱细胞化”（decellularization）。之后，他们将脚手架放入容器中，将受体猪的细胞和营养物质“混合”，并仔细遵循猪肺的组织结构进行清洗。经过30天观察，科学家细致监测每个猪肺的生长情况。最终，这些猪肺准备移植，并显示出独特配方的有效证据。

新培育猪肺的秘诀在于移植后它们仍能继续发育生长，使新的血管网络在肺中逐步扩散。移植两周后，科学家发现植入的“血管种子”已生长为强大的血管网络，将血液运输至肺部。他们观察了猪术后10小时、2周、1个月和2个月的情况，发现实验室培育的器官功能良好且持续改善。柯特拉博士和合著作者琼·尼科尔斯（Joan Nichols）博士指出：“我们并未看到肺水肿现象，这通常是血管系统不成熟的标志。生物改良肺移植后继续生长，未注入任何生长因子，身体能够提供新肺所需的所有构建模块。”新肺器官可被氧气完全饱和，但由于每头猪仍保留一个原始肺，即使两个月后，新的生物改良肺仍未成熟到与其他肺完全匹配。尼科尔斯和柯特拉表示：“我们花了15年研究时间才走到今天，团队用非常有限的预算，凭借敬业精神做出了令人难以置信的事情。”

他们甚至认为，在有适当资金支持下，类似最新研究培育的猪肺器官可在未来5～10年内用于人类移植。但该方法仍需进行更多猪实验，以验证更长的存活时间和监测数据，从而证实肺器官的真实可行性。