突破！豬體內培育人類腎臟，我國科學家成功了

每經編輯 何小桃    

據新華社報道，總部位于美國的國際學術期刊《細胞-干細胞》7日發表中國科研團隊的一項新研究顯示，他們在豬體內成功培育出人源中期腎臟，這也是世界范圍內首次報告人源化功能器官異種體內培育案例。

據南方都市報報道，論文第一作者、賴良學博士表示，以前在豬體內制造人體器官的嘗試沒有成功，但他領導的研究團隊改善了人體細胞與受體組織的整合，因此能夠在豬身上培育出人體器官。

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。

如果讓它們進一步發育

可成為用于人體移植的腎臟

據悉，研究小組對人類干細胞進行了基因改造，使其更好地與豬細胞融合，而不會自毀。

同時，研究小組從小豬胚胎中移除了腎臟發育的兩個重要基因，這樣人體細胞就會被吸引過來生長腎臟。

研究人員共將1820個胚胎移植到13頭母豬體內。28天后，他們對5個胚胎進行了分析，發現它們的腎臟似乎已正常進入第二發育階段。人類細胞大部分如愿進入了腎臟，而不是胚胎的其他部位。

研究人員接下來希望讓腎臟在豬胚胎中發育更長時間，以幫助了解這些器官的早期發育以及疾病是如何出現的。

他們還打算嘗試生成心臟和胰腺等其他人體器官。

圖為胚胎內人類腎細胞（紅色熒光）與 “野生型 ”豬胚胎的特寫對比。

賴良學博士的團隊成功地讓母豬培育出了一個胚胎，一個處于最早期發育階段的小豬，它擁有近乎人類的腎臟。

與試管嬰兒一樣，小豬胚胎也是在實驗室中通過精子與卵子受精產生的，但經過基因工程改造，使其更容易接受人類細胞。

然后，研究團隊加入人“多能”干細胞——這種干細胞可以發育成為人體內任何類型的干細胞——在一種特殊的化學溶液中培養它們，使它們發育成微型腎臟。

小豬胚胎被放入代孕母豬體內，就像體外受精一樣，使其懷孕。

在子宮里待了近一個月后，小豬胚胎內的腎臟有了正常的結構。

它們還長出了細胞束，這些細胞束隨后將腎臟與膀胱連接起來，以排出體內的廢物。

重要的是，盡管腎臟是在豬胚胎中生長的，但至少有一半是人的腎臟，含有高達60%的人體細胞和40%的豬體細胞。

這表明，如果讓它們進一步發育，它們可以成為可用于人體移植的腎臟。

不過，據專家稱，在豬體內為人類培育器官仍需數年時間。

例如，本次研究中的腎臟仍然帶有豬血管，因為人類的血管會被懷孕母豬的免疫系統排斥。

要克服這個問題，需要更加復雜的基因工程，這樣才能使腎臟適合移植給人類。

目前的研究還發現，有極少量人類細胞進入了小豬胚胎的大腦和脊髓。

如果實驗進一步深入，這樣的胚胎真的變成了擁有部分人類大腦的活體小豬，就會引起倫理方面的擔憂。

供體細胞來源于患者自體

可避免免疫排斥

據廣州日報報道，賴良學介紹，器官移植已成為多種終末期疾病的唯一有效治療手段，供體器官嚴重缺乏卻限制了這一療法在臨床上廣泛應用。據不完全統計，我國每年開展器官移植手術的患者2萬多例，而因終末期器官功能衰竭等待移植的患者高達30萬，供需缺口巨大。

“基于干細胞的器官異種動物體內再生將是未來解決這一問題的理想途徑。通過該途徑獲得的人源化器官不僅將具有更全面的細胞類型和更完善的器官結構與功能，而且由于供體細胞來源于患者自體，將有效避免異種器官或同種異體器官移植中存在的免疫排斥等問題。”他表示。

據新華社報道，此前，實現人源化器官異種體內培育存在諸多技術障礙，導致從豬體內培育人體器官的設想一直沒有成功。本次研究利用具有高分化潛能、強競爭及抗凋亡能力的新型人誘導多能干細胞，結合優化的胚胎補償技術體系，在腎臟缺陷豬模型體內實現了人源化中腎的異種體內培育。

在研究中，上述源于人的細胞被注射到豬胚胎中，再將其移植入代孕豬。其中使用的豬模型經過基因改造，缺乏腎臟發育所需基因，從而為移植的人細胞留出空位。

該研究嚴格遵守相關倫理規定以及國際慣例，在3至4周豬胎齡內終止了代孕豬的妊娠。共獲得2只胎齡25天、3只胎齡28天的中腎嵌合豬胚胎。中腎指其體內的腎臟已經發育為中期腎臟，即腎臟發育的第二階段。

針對腎臟發育關鍵功能性基因的免疫熒光染色結果證明，人源供體細胞已分化成為表達這些基因的功能性細胞，說明伴隨著胚胎發育，豬胎兒體內的人源供體細胞將能夠支持人源化腎臟生成。

研究人員表示，這項成果首次證明了基于干細胞及胚胎補償技術在異種大動物體內培育人源化功能性實質器官的可行性，為利用器官缺陷大動物模型進行器官異種體內培育邁出了關鍵的第一步，對解決供體器官嚴重短缺難題具有重要意義。

編輯|何小桃 杜波

校對|程鵬

每日經濟新聞綜合新華社、南方都市報、廣州日報