异种器官移植的研究进展

文档可能无法思考全面，请浏览后下载! 1 / 2 异种器官移植，是用手术的方法将某一种属个体的器官或组织移植到另一种属个体的某一部位。科学家在动物身体上培育出新的器官，这些器官覆盖在人类干细胞培育环境中，发育的新器官可被人类身体所接受，只要人体接受这些“异种器官移植”不引起悲惨性的免疫系统反应，这将形成事实上源源不断的人体移植器官来源，从而有效解决人体移植器官严重短缺的现状。但同时，异种器官移植培养出的器官移植于人体，会存在跨物种病毒感染的隐患等问题。 异种器官供体是以某 物种的细胞、组织、器官作为移植物，移植到另一物种体内，称为异种移植。在医学界，期望将动物如拂拂、猪等动物的细胞、组织或器官移植于人体，达到治疗疾病R的，是研先异种移植的动机与愿望。1970年catne根据供、受体之间的种属遗传背景差异积度和足行存在抗供者大然抗体异种移植，分为和谐件(co“Pah加iv)与非和谐性(disconcoN凹t)两类c进化关系较近的如猩狙与人之间的移植属于和谐性移植；进化关系较远的如猪与人或猴之间的移植届非和谐性移植。界种移植在免疫学方面主要存在天然抗体、补体系统和内皮细胞激活三大障碍，但其排斥反应发生的确切机制仍有待丁进一步研究。 20世纪60年代，研究人员开始探索异种器官移植的方法。起初的研究对象是与人类血缘关系较近的灵长类动物，例如拂拂、黑泥猩、猴子等。1984年，英国加州一名婴儿在接受拂拂心脏移植后存活厂20大。20世纪90年代初，美国斯塔尔医生把拂拂的肝移植到因P‘重病毒件AT炎濒临死亡又一时无法得到人供肝脏的危重病人身上，术后病人血液多项生化指标恢复正常，拂拂的肝所户：今的多种凝血团了、补体等蛋白酶类可维持病人生命所需，手术获得成功，病人存活丁半年之久‘然而，灵长类动物数量稀少，公国际上大多属于珍稀保护动物，队代间阴长，繁殖率低，雌件的狈狱或黑猩猩分别需要7—124r才能达到生育年龄；价格昂贵。与成年人的体格4H比，猴子或狱拂的脏器都显得较小，因此灵长类动物难以成为人类异种器官移植临床手术常规选用的供体。经过多午研究．现在普追认为家猪是较为理想的异种器官移植供体米源。猪的器省在大小、结构等解剖学指标和生坦学指标卜勺人体的器官大体接近。例如，人的平均体审为60 kg，4、型猪为40—80kg；人的体温为36—37Y，猪的体温为36—37Y；人的心率为60—100次／分钟，猪为55。60次／分钟，特别是猪的肾脏结构、仔小球滤过率、肾血流量及脓液的浓缩功能与人相同，家猪脏器大小与人体相近；新陈代谢过程与人类极其相似；易J：进行遗传工秘改造，饲养容易、繁殖迅速，家猪现已被公认是为人类提供异种移植器官的最理想动物种届。 影响异种器官移植成功的最大障碍，是人体内存在针对异种动物组织抗原成分的天然抗体(na加ralsntibody)，其针对的靶分于是猪血管内皮细胞衣面的A—半乳糖成分，异种器官移植后．可山现由天然抗体介导的、补体依赖的细胞毒效应，引起移植物血管内皮细胞溶解、血栓形成以及炎症反应，导致超急性排斥反应(h7peMu比均c比。n)的发生，从而使移植器官发生不可逆性缺血、变性利坏死。应用免疫抑制约物对抗异种移植排斥反应效果不佳。通过尼析技术，清除器官受体血清内的抗半乳桅天然抗体，打可能克服异种器官移植超急性排斥反府，但在克服厂超急性排斥反府店，界种移植尚须防治以T细胞效应为主的急、慢性和迟发型排斥反应难度也很大。异种移植既能解决世界什的器官供体缺乏问题，义不会引起诸如从人的尸体成活体采集器它所产生的严重阴碍器官移植的社会伦理问题。但异种移植产生厂新的技术伦理和法律问题，区学科学[：作者在进行异种移植，首先必须解决异种此疫排斥反应问题，近代高新技术采用的一个途径就是将人体基因移植到义些动物体内．当这些带打人体基H的动物器官植入人体内，人体免疫系统对其个产生免疫排斥文档可能无法思考全面，请浏览后下载! 2 / 2 反应。这样一束，仑可能将人类基阅与动物笨N混合制造出自然界没打的新物种，破坏生憋平衡，这将肘整个人类带来灾难c人畜共患疾病问题／2进行异种移植时也无法避免。 针对异种器官移植可能带来的问题，公制定相关政策时必须考虑如下关系：施行异种器官移植的目的仅是为了使患者今存，还是为了使患者高质量、有兽严地生存；如果施行异种移植果然会给人类带来灾难性后果，如何应对。异种器官移植的研究必须服从促进入类健康发展的目的，争取在人类白身他围内寻求解决器官供体的办法；刘于出同种器官不足而面临生命危机的忠者，出于人道应等重其生存权，允许其施行界种器官移植，但山于维护人类的健康与发展之日的应禁止其生台，以防有害动物基出遗传. 我的观点:异种器官移植优於同种移植的地方01. 解决人体器官短缺器官移植的来源可分为同种和异种,目前同种器官的供应量短缺,捐赠器官的人数远低於等待接受器官移植的人数.异种器官扩展了移植器官的供应市场,急需救治的人们不需经历漫长的等待,对许多病患有极大的吸引力,医学界於研究上所投注的经费也可以大为缩减. 02. 引起争议较小比起人体器官移植,异种器官移植可以降低以下的争议问题: A. 伦理问题，没有「死亡判断标准」,「使用人工流产婴儿器官」等人体器官移植所引起的伦理问题. B. 保育问题，如果采用本为食用肉类的猪,就可以避免灵长濒临绝种所带来的保育问题. 根据医疗团队评估,基因猪器官实际运用到人体至少还需要四,五年时间,但能有任何突破已是弥足珍贵.人畜共通的器官移植虽然还处於实验阶段,医学界与生技公司却已看出它的潜力,使人畜共通移植成为荣景可期的大生意,研究成果也被视为机密.目前异种器官应该仍只做为暂时的替代品,让位於移植候补名单最前面的病危者能藉此存活,以等待适合的人类器官出现.但如果供应的问题尚未有解决的一天,异种器官势必成为移植主流.从异种器官移植第一次在历史上出现到近来的蓬勃发展,其所产生的争议随著时间是有增无减.然而不变的,是人体器官依然需求远超过供应,和有数千名病患在等待器官的过程中死去的事实.不论是做为暂时代替品,还是在未来成为器官市场的主流,异种器官移植所受到的瞩目与频频出现的突破,都反映了众多病危者对於移植器官急切的需求.纵然其在各方面尚有许多潜在问题,相关技术也未臻至成熟,异种器官移植确实有著因前人的努力所留下的改进方向.在科学家努力与种种困难奋斗的时候,我们其他人不应自认为旁观者,而需扪心自问:异种器官移植成功的证据是越来越大,在表达接受或排斥的意愿之前,我们是否对之 有足够的了解能明白其对整个医疗制度或社会伦理所带来的影响 此外,在这篇论文的写作过程中,我们也发现对於人类使用其他(非人)物种作为救己之道这件事,在社会上逐渐产生越来越大的争议与迷思.有一天,我们势必要面对人类所做所为对本身与整个生物间之间所带来的影响与後果.而异种器官移植正是一个适合的省思起点.

异种器官移植新纪录美国科研人员称，他们让移植的猪心在一只狒狒体内跳动了约两年半，创下异种器官移植存活时间的新纪录，同时意味着向把动物器官移植给人体的最终目标又前进一步。

不同物种间的器官移植被称为异种移植。

异种移植的主要障碍是器官受体可能出现强烈的排异反应。

研究人员通过修改猪心的3个基因，并使用一种抑制排异的药物，成功让接受移植的狒狒对猪心具有一定程度的排异耐受能力。

有5只狒狒接受了猪心移植，这些猪心并没有替代狒狒的心脏，而是连接到了狒狒的血液循环系统上。

这些狒狒的平均存活时间为298天，其中一只活了945天。

研究人员下一步准备直接用猪心替代狒狒自己的心脏，以了解狒狒仅依靠猪心能活多长时间。

胎儿性别或由古老病毒决定美国一项研究发现，孕妇所怀胎儿的性别或许由一种源自150多万年前的古老病毒所决定。

人体大约40%的基因组是由病毒与人体dna分子整合、经历上百万乃至千万年进化而形成。

此次发现的这种病毒位于x染色体上，其活跃程度会直接影响x染色体的“工作状态”，进而促进人体胚胎形成不同性别。

研究人员发现，这种病毒通常不活跃，意味着x染色体的活动保持正常水平，生男生女概率各一半;而当这一病毒因某些原因活跃起来，x染色体会被抑制，生男孩的概率比生女孩高一倍。

在人体一些肿瘤和神经细胞上也发现了这种病毒，意味着今后或许可以通过抑制这种病毒的活跃性来治疗癌症。

城里的鸟儿更聪明加拿大研究人员通过对一种名为红腹灰雀的鸟进行观察研究，发现鸟儿也有“城乡差别”，栖息在城市里的这种鸟比它们的农村“老乡”生存能力更强。

研究人员从加勒比海岛国巴巴多斯的城区和乡村分别捕获一些红腹灰雀，让它们挑战一些任务，例如，拉开装有鸟食的抽屉、辨别颜色等。

结果发现，栖息在城区的鸟不仅比乡村鸟有更强的解决问题能力，免疫力也比乡村鸟强。

此前有一项研究发现，生活在城市的两种老鼠的大脑容量比乡村同胞平均多6%。

奶牛也爱“宅”人们通常认为放养奶牛可令其更自然放松和健康，但日本一项研究发现，奶牛其实不喜欢放养，更喜欢圈养。

异种移植发展历程异种移植是一种外科手术技术，旨在将来自一个物种的器官或组织移植到另一个物种中。

这个领域的发展历程可以追溯到20世纪初。

在20世纪初，科学家开始进行实验，将动物的组织和器官移植到其他动物身上。

这些实验最初的目的是为了探索如何改善手术技术和提高移植的成功率。

然而，由于免疫排斥的问题，异种移植的成功率非常低，且大多数移植物无法长期存活。

20世纪50年代，研究人员开始尝试使用免疫抑制药物来抑制免疫系统对移植物的排斥反应。

这些药物可以降低免疫系统的活性，从而减少排斥反应发生的可能性。

这一举措明显提高了异种移植的成功率。

但是，免疫抑制药物的使用也带来了一系列副作用和并发症。

随着技术的进步，研究人员开始探索其他方法来改善异种移植的成功率。

一种方法是基因编辑，通过修改接受者或捐赠者的基因，来减轻免疫排斥的问题。

基因编辑技术的出现使得科学家能够针对特定的基因进行修改，从而改变免疫系统的反应，减少排斥反应的发生。

此外，研究人员还致力于开发新型的免疫抑制药物，以降低免疫系统对移植物的排斥反应，同时减少副作用和并发症的发生。

一些新药的出现为异种移植的成功率带来了巨大的提升。

尽管异种移植的成功率有所提高，但挑战仍然存在。

免疫排斥仍然是主要问题之一，即使使用了免疫抑制药物和基因编辑技术，仍然很难完全消除排斥反应。

此外，预防并发症和副作用仍然是需要进一步研究和改进的领域。

总的来说，异种移植是一个不断发展的领域。

通过不断改进手术技术和药物治疗，科学家们正努力提高异种移植的成功率，并减少并发症的发生。

尽管还存在一些挑战，但异种移植技术对于拯救生命和改善患者生活质量具有巨大的潜力。

第１３卷　第４期２０２２年７月Ｖｏｌ．　１３ Ｎｏ．４Ｊｕｌ．　２０２２器官移植Ｏｒｇａｎ　Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ作者简介：窦科峰，中国科学院院士，空军军医大学西京医院肝胆外科二级教授、主任医师、博士研究生导师，全军器官移植研究所所长，肝胆外科和器官移植领域专家，国家器官移植临床重点专科学术带头人。

兼任中华医学会外科学分会副主任委员、中国医师协会器官移植医师分会副会长、全军普通外科委员会主任委员。

一直致力于肝胆胰疾病的临床诊治和器官移植相关工作，在移植理论探索和技术创新方面取得多项原创性重要成果：国际首创脾窝辅助性肝移植，完成国内首例成功的活体肝移植，亚洲首例成功的肝胰肾联合移植。

主编了国内首部《活体器官移植学》，形成的理论和技术体系推动了我国器官移植行业的进步。

完成国内首例基因编辑猪－猴异种肝移【摘要】 供者短缺是影响器官移植发展的一大难题，而异种器官移植可能是解决这一难题的有效途径。

随着基因编辑技术的发展以及新型免疫抑制剂的研发，异种器官移植领域取得了许多突破性的进展，但大多数研究目前仍处于临床前阶段。

近期，世界首例基因编辑猪到人心脏移植的成功极大地鼓舞了科研工作者。

但临床异种器官移植仍面临很多重要问题，包括克服排斥反应、控制炎症反应、调节凝血紊乱、提高移植物生理相容性、重视种间感染风险、优化免疫抑制方案、筛选供体基因编辑类型、选择适宜受者人群、完善异种移植指南、明确大众认可度等，本文就以上十大问题进行总结，以期为促进异种器官移植的临床应用提供参考。

【关键词】 异种移植；基因编辑；排斥反应；炎症反应；凝血紊乱；生理相容性；种间感染；免疫抑制方案【中图分类号】R617，Q78 【文献标志码】A 【文章编号】1674-7445（2022）04-0001-06临床异种器官移植十大问题的思考窦科峰 张玄·院士讲坛·【Abstract 】 The shortage of donors restricts the development of organ transplantation. Xenotransplantation might act as an effective approach to resolve this problem. With the advancement of genome editing technologies as well as research and development of novel immunosuppressant, lots of breakthroughs have been achieved in the field of xenotransplantation. Nevertheless, a majority of researches are still in the preclinical stage. Recently, the success of the world ’s first genetically engineered pig-to-human heart transplantation has greatly inspired researchers. However, clinical xenotransplantation still faces an array of problems, including counteracting rejection, controlling inflammation, regulating coagulation disorder, improving physiological compatibility of xenografts, paying attention to the risk of interspecific infection, optimizing immunosuppressive regimen, screening donor genome editing types, selecting suitable recipients, modifying xenotransplantation guidelines, and awareness of public recognition, etc . In this article, these 10 problems were summarized, aiming to provide reference for promoting the clinical application of xenotransplantation.【Key words 】 Xenotransplantation; Genome editing; Rejection; Inflammation; Coagulation disorder; Physiological compatibility; Interspecific infection; Immunosuppressive regimenReflection on 10 problems of clinical xenotransplantation Dou Kefeng, Zhang Xuan. Department of Hepatobiliary Surgery, Xijing Hospital, Air Force Medical University, Xi’an 710032, China Correspondingauthor:DouKefeng,Email:***************.cnDOI: 10.3969/j.issn.1674-7445.2022.04.001基金项目：国家“973计划”项目（2015CB554100）；国家重点研发计划项目（2017YFC1103703）；国家自然科学基金项目（81870446、82070671、81900571）作者单位：710032 西安，空军军医大学西京医院肝胆外科通信作者：窦科峰，Email ：***************.cn·４１２·第１３卷器官移植20世纪初，由于人们对移植排斥反应的认知不足，以及缺乏有效的免疫抑制剂，关于异种器官移植的尝试均以失败告终[1]。

异种移植的技术和风险近年来，医学技术不断发展，特别是组织工程和干细胞技术的快速发展，使得器官和组织移植越来越常见。

而在器官移植领域，异种移植技术便成为了一项备受关注的研究领域。

异种移植可以更好地解决人口增长和器官供应匮乏的问题，但同时也存在很多的风险和挑战。

本文将着重讨论异种移植技术及其相关的风险和挑战。

一、异种移植技术及其原理异种移植是指从不同物种中移植器官或组织，如从猪分离出人体需求的生物材料，这些材料可以被拿来替代人体自身的芯片或组织。

通常情况下，产生移植物排异反应需要有相同遗传信息的主人的组织相互匹配。

因此，如果来自一个人的组织被移植到另一个人身上，会产生排异反应，创造发起者发起移植物的免疫响应来摧毁异体移植物。

但在异种移植中，由于主人和供体的遗传信息并不相同，因此植入的异体组织会被视为外来物质，激活免疫系统并产生排异反应。

因此，为了让异种移植成功，需要经过建立耐受性的过程，以减少或防止排异反应发生。

二、异种移植面临的挑战1.排异反应排异反应是异种移植面临的主要挑战之一。

在正常情况下，人体免疫系统可以识别和消灭外来物质，这使得移植排异反应的风险很高。

如果排异反应未得到充分控制，会导致器官移植失败，这可能对患者的生命造成严重威胁。

2.安全性另一个挑战是安全性问题。

由于从不同的物种转移组织或器官，存在引起多种致病因素的风险，如流行性疾病、重礼物控制、免疫和胚胎发育等方面的困难。

3.道德和法律问题与其他医学实验一样，异种移植事业也面临着许多道德和法律问题。

例如，人类快速开展异种移植可能导致动物个体利益受损，引发伦理问题，甚至在某些国家也会受到法律限制。

三、异种移植的风险1.疾病预测未来动物移植人体组织和器官的完全安全仍是一项难以解决的挑战。

因此，病毒、传染性疾病等问题使得医学实验局面变得更加严峻。

如果在移植过程中存在任何问题，可能会直接威胁患者的健康和生命。

2.限制尽管从猪提取组织看起来是解决供体短缺问题的理想选择，但要使异种移植可行是非常困难的。