據(jù)中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院最新消息，該院7日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Cell Stem Cell（《細(xì)胞干細(xì)胞》）發(fā)表封面研究論文，顯示科研團(tuán)隊(duì)在豬體內(nèi)成功培育人類腎臟長達(dá)28天，這也是世界范圍內(nèi)首次報告人源化功能器官異種體內(nèi)培育案例。

據(jù)報道，論文第一作者、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)表示，以前在豬體內(nèi)制造人體器官的嘗試沒有成功，但他領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)改善了人體細(xì)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(tuán)隊(duì)在植入代孕母豬體內(nèi)的豬胚胎中培育出部分成型的人類腎臟。

據(jù)悉，研究小組對人類干細(xì)胞進(jìn)行了基因改造，使其更好地與豬細(xì)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(fā)育的兩個重要基因，這樣人體細(xì)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(nèi)。28天后，他們對5個胚胎進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)它們的腎臟似乎已正常進(jìn)入第二發(fā)育階段。人類細(xì)胞大部分如愿進(jìn)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(fā)育更長時間，以幫助了解這些器官的早期發(fā)育以及疾病是如何出現(xiàn)的。

他們還打算嘗試生成心臟和胰腺等其他人體器官。

供體細(xì)胞來源于患者自體可避免免疫排斥

賴良學(xué)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(yán)重缺乏卻限制了這一療法在臨床上廣泛應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年開展器官移植手術(shù)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(dá)30萬，供需缺口巨大。

“基于干細(xì)胞的器官異種動物體內(nèi)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(xì)胞類型和更完善的器官結(jié)構(gòu)與功能，而且由于供體細(xì)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?！彼硎?。

對解決供體器官嚴(yán)重短缺難題具重要意義

該研究嚴(yán)格遵守相關(guān)倫理規(guī)定以及國際慣例，在3-4周胎齡內(nèi)終止了妊娠。共獲得2只胎齡25天，3只胎齡28天的中腎嵌合胎兒。這些嵌合胎兒的中腎內(nèi)人源細(xì)胞占比最高可達(dá)70%，而人源細(xì)胞參與形成的中腎小管所占比例最高可達(dá)58%。

針對腎臟發(fā)育關(guān)鍵功能性基因SIX1，SALL1，PAX2及WT1的免疫熒光染色結(jié)果證明，人源供體細(xì)胞已分化成為表達(dá)這些基因的功能性細(xì)胞，說明伴隨著胚胎發(fā)育，腎臟缺陷豬胎兒體內(nèi)的人源供體細(xì)胞將能夠支持人源化腎臟生成。也就是說，如果讓它們進(jìn)一步發(fā)育，它們可以成為可用于人體移植的腎臟。

這項(xiàng)成果首次證明了基于干細(xì)胞及胚胎補(bǔ)償技術(shù)在異種大動物體內(nèi)再造人源化實(shí)質(zhì)器官的可行性，為利用器官缺陷大動物模型進(jìn)行器官異種體內(nèi)再生邁出了關(guān)鍵的一步，對解決供體器官嚴(yán)重短缺難題具有重要意義。

在豬體內(nèi)為人類培育器官仍需數(shù)年時間

據(jù)專家稱，在豬體內(nèi)為人類培育器官仍需數(shù)年時間。例如，本次研究中的腎臟仍然帶有豬血管，因?yàn)槿祟惖难軙粦言心肛i的免疫系統(tǒng)排斥。

要克服這個問題，需要更加復(fù)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(fā)現(xiàn)，有極少量人類細(xì)胞進(jìn)入了小豬胚胎的大腦和脊髓。如果實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(dān)憂。

英國倫敦國王學(xué)院干細(xì)胞科學(xué)教授杜斯科·伊利奇（Dusko Ilic）在評論這項(xiàng)研究時說：“這是利用生物上與我們接近的豬作為培育人體器官‘孵化器’的開創(chuàng)性一步。由于之前在實(shí)驗(yàn)室中制造人造器官的嘗試并不順利，因此現(xiàn)在使用動物是研究的重點(diǎn)。”

他表示，基因工程的進(jìn)步使我們能夠制造出部分人類和部分豬的腎臟，但這一令人著迷的策略仍然面臨著許多挑戰(zhàn)，尤其是迫切需要防止人類細(xì)胞進(jìn)入豬的大腦。