打破次元壁：干细胞异种嵌合技术取得新进展，未来有望解决器官移植供体难题

器官移植，放到100年前，一定会被认为是疯狂科学家戕害人命的想法。在50年前，也不过是刚实现不久的尖端技术。

1954年第一例器官移植手术由于多种限制，发生在一对双胞胎兄弟间。移植成功的肾脏在另一人体内存活了8年，这也是现代器官移植手术的开端。

1960年代美国人F.O.贝尔泽和G.M.科林斯发明的降温灌洗技术实行后，器官离开身体后才有在一定时间内维持活性的机会，为实施取出和移植手术留出足够时间。

而在免疫抑制剂被发现后，人类才有办法在器官移植手术完成后同时保证移植器官的存活和受体患者不会因为植入异体器官发生剧烈免疫反应死亡。

两种技术在反复试验后安全性得到了普遍认可，高效抗排异药物环孢菌素被发明后，多个来源的器官移植到一个人身上成为可能。

1989年12月3日，美国匹兹堡大学的1位器官移植专家，经过21个半小时的努力，成功地为1名患者进行了世界首例心脏、肝脏和肾脏多器官移植手术。

此后器官移植逐渐成为一种可接受的、能显著延长患者生命的选项。

移植手术并非完美无缺，尚且不论实施手术需要花费的金钱，寻找合适供体器官、免疫抑制剂对受体免疫系统的损伤带来的术后感染，宿主抗移植物反应和移植物抗宿主反应都会显著地影响病患的健康甚至生命安全，缩短移植器官的使用期限。

但目前器官移植最大的问题依然是供体器官严重不足。

这一问题甚至催生了大量相关题材的科幻作品，描述某些利益集团为获取合适且稳定的供体器官来源进行犯罪的故事。

而这些虚构创作的背后是全球每年只有不到10%的器官移植需求能得到满足。

世界卫生组织（WHO）的数据揭示了问题的严重性，即便捐赠、异种器官移植、类器官、3D打印等手段仅能解决一部分缺口，却难以有实质性的改善。

在这一困境前，科学家们不免将部分期望寄托在干细胞培养领域，希望神奇的干细胞技术发展能尽可能的消除器官供体不足的难题。

人类器官单独培育技术过于困难，依靠干细胞分化来生产所需要的器官似乎还是遥远未来的事。

一种被称为异种嵌合（interspecies chimeras）的技术就在此时引起了关注。

干细胞拥有多潜能的分化能力，可以在不同环境下，受不同化学物质诱导，分化增殖为不同类型的细胞、组织以至于器官。

而异种嵌合技术，可以将取自A生物的干细胞在B生物胚胎内培育，然后让分化培育完成的组织或器官在B生物体内发挥作用。

这一技术能显著降低甚至消除移植导致的排异反应，让受体生物可以不必面对服用免疫抑制药物到来的副作用。

2010年东京大学中内启光（Hiromitsu Nakauchi）团队在《Cell》发表研究成果：

通过异种嵌合体技术，将大鼠的多能干细胞注射到不能形成胰腺的小鼠囊胚中，移植回代孕母鼠体内，产生了具有健康胰腺的小鼠。

但是该胰腺只有小鼠胰腺大小，分离出的胰岛数量太少而不能用于治疗糖尿病大鼠模型。

随后2017年该团队在《Nature》公布了研究成果，实现了在大鼠体内产生了完全来自于糖尿病小鼠多能干细胞的自体胰腺，分离出能正常分泌胰岛素的胰岛组织，并移植到患糖尿病的小鼠体内后，成功控制了小鼠的血糖水平。

这些研究成果令大家感到兴奋，异种嵌合体技术为器官的异种来源带了曙光。

经过数十年的技术研究，目前异种嵌合技术已经在治疗糖尿病小鼠的实验中表现出效果，少量移植到大鼠胚胎中的小鼠干细胞能够在发育、移植后在小鼠体内控制其血糖水平。

这也意味着可长成器官的，低免疫反应的移植组织的成功已经近在眼前。

一旦实验在人体临床试验上获得成功，那将是千万糖尿病乃至其他器官移植需求患者的福音。濒临灭绝的动物也有机会借助这一技术摆脱灭绝的危境。

技术的进步常常伴随着道德的阴影。

异种嵌合技术虽然显露出巨大的前景，但对人类社会来说，无论是使用其他动物胚胎培育人体组织器官还是使用人类受精卵胚胎生产需要的器官组织，科学伦理方面的压力和可能面对的道德质疑都是无法回避的，这也需要科学界、立法机构和民众一起找到解决之道。

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