据悉,中国科学家目前正在对兔子进行人造膀胱试验。针对美国科学家成功在实验室中培育出再生膀胱并移植到7名患者体内的情况,近日,有关专家向记者表示,两年左右时间,使用相同技术,我国也可实现为患者移植人造膀胱,但目前并不急于这样做,因为我国正将课题重点放在利用自体骨髓干细胞和脂肪干细胞培育人造膀胱上。
试验:人造兔膀胱已成熟
上海组织工程研究与开发中心的周广东副教授表示,国内的兔子试验从2005年5月开始。由于兔子试验代价较低,试验人员对兔子的各种情况都很了解,易于控制,因此国内选择用兔子进行试验。研究人员从兔子膀胱上取下一小块活细胞样本,提取细胞、剥下胶原质,将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养器皿中。一段时间后,将这些细胞放在海绵状的、由胶原质制成的可降解生物“支架”上。待细胞布满整个“支架”,膀胱上皮在内,肌肉在外。外科医师将再生“膀胱”移植到膀胱受损部分上面。这样,新器官会继续生长并与老器官“重组”,取代老器官中丧失功能的部分。周广东说,目前利用兔子膀胱自体组织培育人造膀胱的技术已比较成熟,现在正在攻克的是利用骨髓干细胞和脂肪干细胞培育人造膀胱的难题。
临床:干细胞培育人造膀胱更安全
目前所进行的一切科学研究与试验都是为了将来能应用于临床治疗,早日为患者减轻痛苦和负担。如果患者的膀胱损伤较小且没有发生病变,可以取自己的膀胱组织来培育人造膀胱;但对于膀胱损伤严重甚至出现肿瘤的患者,如果提取的组织里携带癌细胞,将来培育出的人造膀胱再植入患者体内,后果不堪设想。为了将潜在危险降到最低,用患者的骨髓干细胞和脂肪干细胞是相对更保险的办法。干细胞的特点是在特定药物培育下可形成我们需要的各种细胞,因此用干细胞培育出的人造膀胱应该是比较安全的。
周广东告诉记者,目前包括国外在内依然是用人造膀胱组织取代患者原有膀胱患病的部分,并且对患者的选择很严格,尤其是患者的膀胱与尿道相连的部分必须健康,如果这部分损伤很大,仍需临床手术或其他传统方法治疗。
前景:其他器官组织复制尚难实现
“大面积的移植治疗是否意味着有一天我们可以在实验室培育出完整的人体器官?这也许是患者和普通人最期待的事情。”周广东说,未来在实验室培育完整的人造膀胱并非不可能,但科学家必须解决人造膀胱的神经支配和血液循环系统问题。移植的膀胱必须受大脑控制,具备肌肉收缩等功能。人造膀胱在体外培养液中,体内则要参与循环系统,没有完整的血管和神经联结,移植的器官最终会坏死。膀胱分三层,结构相对简单,主要包含三大类细胞。而其他器官涉及的细胞种类很多,如肝脏有几十种以上细胞,因此目前技术还很难实现复制其他器官组织,这也是科学家努力的方向。
记者手记
我国的组织工程学已开展20年,现在取得的许多成绩已远超当时人们的想象。目前利用自体细胞繁殖的组织实际上就是我们自己的器官组织,移植到患者体内后不会发生排异反应,无需辅助其他药物治疗,这也是组织工程学的最大优点。北京大学应用伦理学中心主任吴国盛教授说,利用自体细胞培育人造器官不像移植他人或动物的器官,比较简单,只要患者知情同意,不存在伦理问题。我们现在需要做的是让更多人了解组织工程学,接受新的治疗方法,并期待科学进一步发展,早日应用于临床治疗,为更多患者和家庭带来福音。
越洋专访:再生膀胱移植之父阿塔拉博士
人造器官研究面临两大挑战。因为组织结构最为简单,膀胱成为科学家进行人体器官组织再生工程的“先驱”,美国韦克夫斯特大学再生医学研究院安东尼·阿塔拉博士率先实现了这个梦想。7位首先受益的患者在接受了再生膀胱移植手术后,重新开始了他们的生活。在阿塔拉博士发表于英国医学杂志《柳叶刀》上的论文中,详细讲述了他的试验和患者接受手术的情况。近日,本报记者通过越洋电话采访了他。
阿塔拉博士说,再生膀胱培植成功为患有膀胱功能障碍的患者解决了两大难题。首先,患者不再因移植自身肠或胃的类似组织而经受复杂手术过程和术后遗留问题。以前人们一直通过药物或截取肠或胃的组织移植到膀胱上来修复膀胱。虽然肠胃组织与膀胱类似,但它们的功能毕竟不同:肠胃用于吸收营养,而膀胱用于排泄废物,它们结合自然会有麻烦。肠胃组织不会听令于新器官,照样分泌消化液,这样可能解决了一些膀胱问题,但会带来其他问题。
从1999年开始,这7位患有先天性脊髓脊膜突出症而引起膀胱神经功能紊乱的4到19岁的年轻患者先后接受了阿塔拉博士的移植手术。他们术后恢复非常快,在术后最初的24小时就能自主进食,辅助排泄的导尿管也在3到5天后被拔除。
另外,再生膀胱的成功极大缓解了器官捐献的不足,患者不必再苦苦等待器官来源。而且由于再生膀胱由患者自体干细胞培育而成,不会产生异体器官所有的排异反应。这7位接受移植的患者术后康复都非常好,且没有出现排异反应。
再生膀胱培育成功只是人体器官组织再生工程的开始,阿塔拉博士同时还在研究20多种人体组织的再生培育。阿塔拉博士在论文中还指出了器官组织工程继续研究面临的两个主要挑战:第一,在临床研究中,如何制造足够的生物降解三维立体构架,以使培育的组织细胞形成特定的器官形状,就像再生膀胱培育所用的“支架”。这种“支架”必须具有特定的生物特性,以便长期完整保存再生组织,比如胶原质就是完整保存膀胱组织细胞并支持其繁殖的最佳选择。第二,在再生器官上如何培育出血管,让新器官得到充足的血液供应,获得必要的营养和氧。