移植到狒狒体内的转基因猪心脏工作超一年

天明

科技日报讯2014-05-04   （记者陈丹）一年多以前，美国研究人员成功地将一只转基因猪的心脏移植到一只狒狒体内，时至今日，这颗心脏仍在发挥作用。他们相信，未来动物器官有望用于人体移植，以缓解捐献器官短缺的困境。

“这项进展给成千上万等待人体器官捐赠的患者带来了一线希望。”美国国家心脏、肺和血液研究所胸外科研究项目的穆罕默德·穆希乌丁说，“如果成功，该方法可以改变当前的移植范例，解决包括心脏、肝脏、肾脏、肠以及可产生胰岛素用于治疗糖尿病的细胞等供体器官不足的问题。”

此前的实验表明，移植到灵长类动物体内的器官最多只能维持6个月，就会遭到免疫系统的排斥。据英国《每日电讯报》4月30日（北京时间）报道，在这项新研究中，科学家对实验猪的DNA进行了修改，使它们的心脏能够与灵长类动物和人类更好地匹配。

不过，此次移植到狒狒体内的转基因猪的心脏，在时隔一年多之后，仍然功能完好。之所以选择猪，是因为它们的解剖结构与人类匹配，且繁殖周期快，现在已经有些手术使用猪心脏瓣膜代替人类心脏瓣膜。但批评人士认为，正是因为猪的生命周期比人类短，可能需要定期更换移植的心脏，另外它们可能还会将疾病传染给人类。

为此，研究人员利用遗传技术，在猪的基因组中增加了几个人类基因，然后剔除了那些容易触发危险的人体免疫应答的基因。如此一来，经过改造的猪心脏就不太可能被认为是“外来的”，从而减少了免疫系统的攻击。而且，遗传修饰也能够减少免疫药物的用量。

伦敦大学学院再生医学教授克里斯·梅森表示：“事实是，有很多人在等待心脏移植，如果你能有现成的心脏供应，那么益处是显而易见的。”

此次实验中，转基因猪的心脏被移植到了狒狒的腹腔内，与狒狒自身的心脏挨着。接下来，研究人员打算替换掉狒狒原来的心脏，以测试移植心脏能否完全支撑狒狒的生命。穆希乌丁说：“基于这颗长期存活的移植心脏提供的数据，我们对此抱有信心。”

英国心脏基金会医学主任彼得·维斯伯格说：“我认为成功的几率很高，但还有待时日。目前（移植用）器官面临短缺，因此这项技术可能很有前景，但他们还需要证明其能否适用于人类。”

总编辑圈点 跨物种器官移植不仅有伦理问题，也可能引起人类的群体风险，毕竟对猪等供体的各种病毒还了解得太少，动物疾病病原体的传染从来不能完全杜绝，病毒如果随器官移植进入人体，有可能引发新型大规模传染病。然而，在迫切需要器官移植来延续生命的个体面前，这样的道理显然很苍白。人体移植器官严重短缺，干细胞器官培育技术尚不可行的情况下，这项技术至少提供了一种权宜之计，但一定要严格论证，谨慎使用。

腾讯科学讯（过客/编译）据国外媒体报道，一年多以前，研究人员成功将一颗猪心脏植入一只狒狒体内，而且直到今天仍然正常工作。目前为止，灵长类动物的器官移植最长6个月就会出现排斥反应。但是科学家们对猪的DNA做出了修改，使它们的心脏与灵长类和人类更相配。
科学家认为转基因猪心脏能够植入人体来解决器官捐献缺乏的问题。国家心肺血研究所的Muhammad Mohiuddin说道：“这项技术为等待人类器官捐献的人们带来的新的希望。如果研究成功，这种方法能够改变目前的移植范围，消除器官捐献的短缺问题。”
目前需要心脏移植手术的病人必须等待合适的捐献心脏。在英国只有8/10的病人接收到他们需要的心脏捐献。许多成年人和儿童都被迫等待一年以上的时间才会有新的心脏。这些等待者不得不使用人工心脏维持生命，但是人工心脏技术并不完善，会出现能量供应、感染等一系列问题。
异种器官移植技术已经被提出作为拯救人类生命的一种方式，但却一直面临排斥反应的挑战。研究人员选择猪源自它们的解剖学与人类相匹配，而且它们拥有快速的繁殖周期。但是通过基因工程，科学家向猪基因中添加了几个人类基因，而且移除了引发人类危险免疫反应的基因。但批评家称，由于猪的生命周期比人类短，因此需要替换掉它们，而且它们也有可能传递疾病。
英国心脏基金会的医学总监Peter Weissberg教授称：“我认为器官短缺使这项技术实现的几率很大，而且我们已经在心外科手术中使用了猪的瓣膜。在20世纪90年的曾经出现过类似的项目，但是由于面临排斥反应而停止。这项技术仍然有很长的路要走，研究人员必须证实它同样适用于人类。”
限制器官移植广泛应用的因素往往不是技术，而是供体的短缺。日前在加拿大多伦多召开的美国胸外科协会第94届年会上发表的一项研究成果给这个难题的解决带来曙光。
研究者利用生物工程技术对猪DNA进行改造，使其与灵长类动物和人类更兼容，然后将其心脏移植到一只狒狒体内。这颗经过基因改造的猪心在狒狒体内成功存活超过1年没有被排斥，而且仍然保持了良好的功能。
由于猪的体量跟人接近，心脏体积也与人心脏非常接近，猪心脏一直被视为人类心脏移植潜在的理想供体。
但是，动物或者异种器官移植最大的障碍就是基因差异引发的排异反应。此前移植到灵长类体内的动物器官最长存活期没有超过6个月。
为了解决这个问题，科学家利用生物工程技术将几组人类基因导入猪的基因组，而去除猪原本的几个基因，经过基因改造后的猪心脏移植后，可以不再被受体的免疫系统识别为“入侵者”，从而减轻和消除免疫性排斥反应。

初步的实验结果是令人振奋的。如果这种方法最终获得成功，可以成为异种动物器官移植的范例。由于猪的生长期短，可以源源不断地批量供给包括心脏、肝脏、肾脏、肠，以及胰岛素产生细胞等器官组织，从而彻底消除器官移植供体不足的问题。

天明

南京正研制转基因敲除猪 6年后可移植器官给人
6年后"转基因猪"可移植器官给人
南医大教授办的"超洁净养猪场"将落户江宁横溪

　　不久的将来，猪的器官有望移植到人身上，以挽救病人的生命。去年3月，南京医科大学代谢疾病研究中心主任赵子健和副主任戴一凡两位教授宣布，他们正在研制可以作为人类器官供体的"转基因敲除猪"。时隔一年，该项研究又有了新进展。记者昨天从江宁区高新园获悉，戴一凡教授已在园内注册了一家公司，并租用了实验室和办公室，专门从事猪器官移植的研发，这意味着该项技术真正"落地"了。很快，他还将在江宁横溪开建一个"超洁净养猪场"，专门养殖这种猪。

　　他表示，养猪场预计2015年建成，2017年有望将猪的眼角膜和皮肤运用于临床试验，一年后可用于人，而像心脏、肾脏及肝脏等大型器官移植还要多花3-5年。

　　什么是"转基因敲除猪"？

　　中组部"千人计划"特聘教授、南京医科大学戴一凡教授给出了一个形象的解释：就是用一系列的基因改造手段，把猪身上会引起排斥反应最关键的基因敲掉，再加入一些人的基因，经过这样"基因改造"的猪，就会变成一个适用于人体的、不会产生免疫排斥的"万能供体"。

　　对猪而言，引起排斥反应的主要原因是猪血管内皮细胞上含有一种人类没有的糖分子，当猪器官植入人体后，人体的免疫系统会将这种糖分子认作外来物而发起攻击，几分钟内即可将移植器官摧毁。要解决这一问题，就要"敲掉"猪细胞中负责产生这种糖分子的基因，然后再用这种经过修改的细胞进行克隆，这样培育出的猪器官移入人体后，就可避免超急免疫反应。

　　据戴一凡教授介绍，2002年他在美国进行了这种敲掉一个基因的敲除猪的研究。而接下来的10年，他和自己的团队，又做出了"双基因敲除猪"，解决了"急性免疫反应"，并在此基础上，给猪细胞转入一些人的基因，对它进行"人源化"修饰和改造，培育出基本不含"排斥基因"的"转基因敲除猪"。

　　戴一凡教授透露，这种"转基因敲除猪"有三只，现在还在广州，正在做角膜移植试验。再过三年，待江宁横溪的"超洁净养猪场"建成后就可以与大家见面了。

　　"超洁净养猪场"将养殖5000-10000头猪

　　戴一凡教授说，目前"转基因敲除猪"已经准备好上临床了，角膜、皮肤、胰岛都通过了一定的实验，目前研究的瓶颈主要卡在"超洁净"的养殖环境上。

　　戴一凡教授解释道，一旦把猪引到南京，马上就要大量繁殖，而为了上临床，要把这些猪放到很干净的环境，没有外源性的病毒、细菌，所以这些猪理论上应该比一般人的供体还要干净。

　　戴一凡教授将在江宁横溪建一个"超洁净养猪场"，养殖5000-10000头这种猪。养猪场预计2015年建成，2017年有望将猪的眼角膜和皮肤运用于临床试验，一年后可用于人。

　　猪的第三代才可当供体

　　被选中进入"超洁净养猪场"的猪是否有什么特别要求？戴一凡教授表示，没有，只要是健康的母猪就可以，因为需要它的子宫来孕育"转基因敲除猪"，原理就像克隆羊一样。

　　更为特别的是，只有经过剖腹产，生下来以后马上跟妈妈分开，在无菌的环境下进行人工饲养，饲养过程中还要通过一系列检疫标准的猪，它的器官才能用于临床。

　　用于临床要求更高，为了让猪更洁净，对人体的不利影响降到更低，戴一凡教授表示，必须是猪的第三代才可以给人提供器官。

　　猪病毒会在人体内激活吗？

　　据了解，猪器官异体移植在国外也曾饱受争议，因为人们担心移植动物的器官会同时感染上动物的病毒。

　　对于这种担忧，戴一凡教授认为，一方面，自己过去十几年研究发现，大量猴子实验结果都是阴性的，猪的病毒并没有转到猴子的身上。欧洲对异种移植控制比较松的时候，也做过不少给病人移植猪的胰岛、肝脏的病例，留下样本后检测，都没有发现这种猪的内源性病毒。另一方面，他对这些猪也进行了一些改进，就是用特殊方法抑制这种病毒的表达，目前看来，效果还是挺好的。所以他认为，用猪做人类异种器官移植的供体，几乎没有危害性。

　　曾有人使用猪肝临时解毒

　　动物器官移植是否有成功先例？戴一凡教授告诉记者，上世纪90年代，美国有一些成功的个例，有五六个病人在昏迷状况下拿不到供体，医生悄悄使用猪肝临时为病人解解毒。这种过渡性的移植属于体外排毒，后来这些病人居然活了下来，并且非常健康，还参加了一些登山等户外活动，当时发表了论文，这件事在当时引起了很大的轰动。

　　谈到用于临床的时间表，他说，从科研角度讲，这些猪已经达到了上临床的要求。但要真正进入临床实验阶段，要到2017年，估计猪的眼角膜、皮肤移植应该比较快，大概1年以内可以实现；胰岛、过渡肝需要2年左右；永久性的心脏、肾脏、肝脏需要根据基因改造的进展情况再定，估计5年左右可以实现目标。

龙少爷

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康致

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