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（《細胞干細胞》）發(fā)表封面研究論文，顯示科研團隊在豬體內(nèi)成功培育人類腎臟長達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(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(fā)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(nèi)。28天后，他們對5個胚胎進行了分析，發(fā)現(xiàn)它們的腎臟似乎已正常進入第二發(fā)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(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30萬，供需缺口巨大。

“基于干細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胞類型和更完善的器官結(jié)構(gòu)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?！彼硎尽?

對解決供體器官嚴重短缺難題具重要意義

該研究嚴格遵守相關(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)人源細胞占比最高可達70%，而人源細胞參與形成的中腎小管所占比例最高可達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(fā)育，腎臟缺陷豬胎兒體內(nèi)的人源供體細胞將能夠支持人源化腎臟生成。也就是說，如果讓它們進一步發(fā)育，它們可以成為可用于人體移植的腎臟。

這項成果首次證明了基于干細胞及胚胎補償技術(shù)在異種大動物體內(nèi)再造人源化實質(zhì)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(nèi)再生邁出了關(guān)鍵的一步，對解決供體器官嚴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，因為人類的血管會被懷孕母豬的免疫系統(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(dān)憂。

英國倫敦國王學(xué)院干細胞科學(xué)教授杜斯科·伊利奇（Dusko Ilic）在評論這項研究時說：“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。由于之前在實驗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?！?

他表示，基因工程的進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胞進入豬的大腦。