中南大學培養供體豬 胰島移植手術可供救命臟器

2020-11-30 搜狐網

8月18日,寧鄉縣金洲新區,中南大學異種移植供體培育中心,技術人員在對醫用供體豬進行觀察和培育。記者郭立亮 攝

  中南大學培養「供體豬」 為人類提供「救命臟器」

    它們的很多器官都能用在人身上 移植技術已成熟,大規模應用得報批

  記者 李琪 實習生 朱瑩 通訊員 餘希

  在寧鄉縣金洲新區一幢廠房狀的建築裡,住著這樣一群豬。

  它們躺在無菌恆溫的空調房裡,享受著無公害有機蔬菜做成的美食,喝的是純淨水,閒暇時有音樂聽,還有人帶著玩……

  這些從外形上看並無特別之處的豬為何能享受如此高的待遇?其實它們肩負著一項艱巨的醫學使命將為人類的胰島移植手術提供「救命臟器」,也就是說當一個糖尿病人的胰島功能衰竭了,醫生將它們身上培植出來的胰島成功移植,就能幫人擺脫病魔。

  8月18日上午,亞洲首家、世界第二家醫用級動物供體培育中心中南大學異種移植(DPF)供體培育中心在寧鄉掛牌成立。

  為何要高代價培養「供體豬」?

  全國4000萬患者等移植卻無供體

  中國科學家、湘雅三醫院教授王維是「供體豬」的培育者,也是我國乃至世界異種移植研究領域的先行。

  「每十名成年中國人中就有一人是糖尿病患者。」王維教授介紹,中國目前有近1億的糖尿病患者,其中4000萬患者胰島功能衰竭,需要進行胰島移植手術,但供體的極度短缺令許多患者希望渺茫。

  糖尿病人主要靠注射胰島素來維持生命。據了解,病人早期的治療費用大約每年4000元,到了晚期,出現併發症時每年可能需要十幾萬元。而成功移植胰島之後,不僅能延長患者生命,治療費用也大大減低。

  豬為何是最佳供體物種?

  豬胰島素分子跟人僅一項不同

  異種移植,某種程度上類似於植物「嫁接」。人類最早的嘗試是把羊的臟器移植到人體內,但由於當時對免疫學方面的經驗缺乏,這個器官很快就被排斥掉了。之後,世界上很多科學家都分別做過嘗試,把狗、豬、猴子的臟器試圖移植到人體內,但這些嘗試最終都沒有成功。

  如今豬為何能成為最適合異種移植供體的物種?王維教授解釋,豬的心臟、肝臟、腎臟、胰島、神經細胞以及軟骨細胞,與人的相應器官、組織和細胞在結構、功能上幾乎完全一致,移植患者身上完全可以發揮原有器官的作用。「據研究表明,豬胰島素分子與人胰島素分子,僅有一個胺基酸不同。加上豬易於餵養,價格便宜,所以豬是最佳供體物種。」

  「豬-人」移植有成功案例嗎?

  22例臨床實驗,20例患者「有效」

  具體的「移植」,是通過將豬胰島細胞經肝動脈,移植到治療糖尿病來實現。經衛生部的批准,2000年至2004年的4年時間裡,王維團隊完成的22例「豬-人」胰島移植的糖尿病患者臨床實驗。其中20例患者「有效」,這20例患者中6例達到「顯著療效」,其中1例脫離胰島素達一周之久,為「短暫治癒」。 2011年年底,王維課題組對這22例患者進行了複查,無一例出現嚴重不良反應和明顯併發症,且患者的糖代謝水平均保持了穩定。但有專家指出,相關研究成果「最終大規模臨床應用仍需要得到有關部門的批准。」

  餵養

  住「豪宅」吃「大餐」

  工作人員還要帶它們玩

  供體豬長什麼樣? 記者近日在供體培育中心見到了這群可愛的「寵物」。

  8月20日上午11點30分,室外的溫度高達36℃,近10頭全身黑乎乎的「供體豬」,在自己無菌且恆溫的「豪宅」中悠閒地玩耍。開心的時候,它們用嘴拱著玩具球自娛自樂,累了則躺在地上,閉著眼睛小憩。

  穿著隔離服的工作人員,不時出來檢測、化驗。「我們要定期檢測它們的營養狀況,保證營養均衡;還要調節它們的情緒,帶它們玩玩具。」王維教授介紹,達到「醫用級供體豬」的標準很高,目前供體培育中心的整座豬舍完全密封,裝有現代化空氣過濾裝置、淋浴器等多種設施,豬食和餐具全部高壓滅菌,飲水過濾後滅菌。

  檔案

  狒狒山羊也作過供體

  但患者都在數周后死亡

  動物器官移植的歷史最早可追溯到20世紀初:

  1906年,一位名叫Mathieu Jaboulay的法國醫師分別將一隻豬的腎臟和一隻山羊的肝臟移植到兩名女性體內。

  1964年,6隻狒狒的腎臟被植入人體。

  1984年,1隻狒狒的心臟被植入一名嬰兒體內。

  1992年,2隻狒狒肝臟被植入人體。

  上述幾例器官移植中的病患均在手術後數周內死亡,他們的死因都是使用免疫抑制類藥物者常見的感染。較為成功的例子最早出現在1992年,兩名婦女接受了豬肝臟移植手術,儘管她們在合適的人類器官出現前死去,但有證據表明豬的肝臟在患者體內發揮了一定作用。

  焦點

  【問題一】 人用豬臟器存不存在倫理問題

  早在1996年,英國政府就通過法律,規定不得將動物的心臟移植到人體內,「不然,人類基因將面目全非」。

  對此,有專家稱,對豬的研究顯示:豬的生物學特性與人類極為相似,尤其是器官大小與人相似,而且與靈長類動物相比不存在倫理學方面的問題,此外在異種器官移植上,外科手術已經不成問題。

  【問題二】 豬身上還有哪些器官能用

  戴一凡(南京醫科大學教授):一頭豬,其器官可廣泛用於人體角膜、皮膚、胰島、關節、肌腱、韌帶、腎臟、心臟、肝臟等器官的移植。在醫學界,植入人體細胞的豬的心臟瓣膜已用在患者身上。美國有科學家大膽嘗試用野生豬的肝臟為肝昏迷的患者過濾肝臟毒素,為他們爭取時間,等待肝臟供體。而豬的韌帶肌腱的移植技術已經成熟。

相關焦點

  • 日媒:豬給人類提供移植臟器的時代或將來臨
    預計3、5年後日本的國立國際醫療研究中心和福岡大學等將實現把使用豬胰臟細胞的人工合成膠囊移植到1型糖尿病患者身上的臨床研究。  將豬細胞「人工胰島」移植到糖尿病患者身上  日本厚生勞動省近期通告各醫療機構修訂過的異種移植指導方針。
  • 異體移植治癒糖尿病 中南大學湘雅三醫院被寄予厚望
    人身上移植豬細胞治療糖尿病,這是長沙醫療科研人員取得的領先世界的突破。截至今年6月,中南大學湘雅三醫院細胞移植與基因治療研究中心,已成功為7名Ⅰ型糖尿病患者實施了醫用供體豬的胰島移植手術,療效非常接近人同種異體胰島移植。更為可喜的是,該項異體移植技術正在由實驗室研究走向產業化發展之路,在實驗室完成最後的臨床技術研究後,預計明年能用於臨床治療。
  • 異種移植治療1型糖尿病研究邁進臨床階段
    經審查評議,專家組一致認為:項目團隊歷經二十年持之以恆的研究,在國際上首次建立了移植供體培養-豬胰島提取-臨床應用的完整技術體系,具有可靠的生物安全性,取得了目前國際上異種胰島移植的最佳療效,可以應用於1型糖尿病的治療,達到國際領先水平。
  • 科技日報:豬器官移植非天方夜譚,中國異種移植研究處於領先
    世界衛生組織在其關於異種移植的臨床研究規範中指出:豬有可能成為移植病人無限量的高質量器官、組織和細胞供體資源。豬的腎臟、心臟、胰島、神經細胞等臟器,與人的相應器官、組織和細胞,在結構和功能上幾乎完全一致,從結構和功能上可以替代人源性器官供體。而且豬可以經過基因修飾提高異種移植的治療效果。
  • 異種移植:豬的器官「得天獨厚」
    12—14日,在長沙召開的第三屆全球異種移植臨床研究規範國際研討會上,國際異種移植協會主席Leo Buhler說。異種移植,簡單說,即把一種動物的細胞、組織或器官,移植到另一種動物體內。人類期望通過這一技術,在符合安全和倫理的前提下,解決移植供體短缺難題,治療人類疾病。十年前,中南大學湘雅三醫院王維教授團隊關於「豬胰島移植」研究,在全球率先獲得重大突破。
  • 一隻豬對器官移植的貢獻,人類最早將在2021年底接受豬心移植
    最近,有項研究證明,豬心臟將有望成為人類心臟移植供體!對於患有嚴重心力衰竭和某些其他對其他療法無反應的心臟病的患者,心臟移植通常是他們生存的唯一希望。2019年,根據美國器官移植提供的數據,美國共進行了3552例心臟移植手術。但是心臟移植患者通常需要等待六個月以上的時間才能等到供體,而且通常需要更長的時間。
  • 渾身是寶的豬,器官很快就要移植給人?
    心臟移植是治療終末期心力衰竭的首選方法,但是心臟移植髮展受限於移植供體的短缺。近期的研究表明,豬的心臟有望在不久的將來成為人類心臟移植的供體。 2012年,戴一凡領銜的團隊在南京醫科大學建立了國內第一個以異種器官移植為主要研究方向的省級重點實驗室:江蘇省異種器官移植重點實驗室。同年8月,中南大學異種移植無指定病原體(DPF)超潔淨供體豬培育中心成立,並著手培養用於胰島移植的「供體豬」。這些豬生活在無菌且恆溫的空調房裡,享受著無公害的有機蔬菜做成的美食,喝的是純淨水,閒暇時有音樂聽,還有人帶著玩。
  • 科學網—異種移植:世界醫學的又一次革命
    種種跡象表明,中國將率先掀起異種移植這場「醫學革命」,並在其中扮演重要角色。 國際大協作 近年來,異種移植領域的任何進展,都頗令世界衛生組織(WHO)關注。當時,全世界範圍內也只有美國、英國和紐西蘭等少數國家基本成型。 《長沙宣言》大大推動了異種移植臨床研究和產業化進程。世界衛生組織據此評價稱,目前異種移植臨床研究的關鍵要素已經明確,豬胰島移植治療糖尿病的臨床研究前提條件已經成熟。 地處中國中部的長沙一時成了世界異種移植醫學領域的重鎮之一。
  • 一頭豬要如何拯救人類?異種移植從科學研究正走向臨床治療
    中南大學湘雅三醫院教授、湖南省異種移植工程技術研究中心主任王維告訴紅星新聞,「豬的器官大小與人類相近,也與人器官的生理功能相似。以豬胰島素為例,豬胰島素與人胰島素相差僅一個胺基酸,可以在人體發揮應有的功能。而且豬與人類共同生存了這麼多年,沒有發現不可避免的嚴重的人獸共患病,全球科學家數十年的研究結果證明經過豬作為移植供體是可行的。」
  • 中外合作育出首批無「毒」活豬,3年內實現豬到人的器官移植
    哈佛大學教授、基因技術領域著名科學家喬治·丘奇認為,這批克隆豬的誕生和存活具有奠基性,異種器官移植有望兩年內被安全應用到臨床上。豬是解決人類器官短缺理想供體據不完全統計,全世界每年超200萬人需器官移植,但器官捐獻數遠低需求數。移植器官供體不足隨著老齡化和慢性疾病的多發愈加嚴重,供需矛盾突出。
  • 1型糖尿病的胰島移植新方法 有望進入臨床試驗!
    1型糖尿病的胰島移植新方法 有望進入臨床試驗!首席研究員麗貝卡·斯託克斯(Rebecca Stokes )表示,將胰島移植到肝臟會為病人帶來一定的風險,而他們的新研究為接受移植胰島的人提供了更安全、更有益的治療法。「胰島是胰腺中產生胰島素的細胞。」Stokes解釋道。胰島移植是一種治療1型糖尿病的方法,胰島細胞被疾病摧毀後無法產生和調節胰島素,而胰島移植可以再生產和調節胰島素。
  • 科技前沿 | ​異種移植:我要在身上裝一隻豬肝!
    由於供體數量的極度匱乏,大多數患者無法接受治療。可供移植的器官短缺不僅使得人們難以負擔等待過程中的治療費用,由此衍生的黑市交易也帶來了更多的社會問題。生物學家一直致力於尋找移植用器官的替代資源,人體捐獻的器官不夠用,用其他動物的怎麼樣呢?異種移植的問題由此被提出。你可能馬上會想到非人靈長類。可惜這些人類近親們或是已經瀕危,或是器官大小與人類相距太遠。
  • 異種移植 從科學研究正走向臨床治療
    但為了治療糖尿病,以湘雅三院王維教授為代表的醫生們已經能將豬胰島細胞移植到人體了。據中南大學湘雅三醫院教授、湖南省異種移植工程技術研究中心主任王維介紹,進行了臨床試驗的受試者糖尿病已經得到較好控制。 更具未來感的進展來自啟函生物的楊璐菡博士團隊,他們利用基因編輯技術進行了13個點位的基因修飾,培育(克隆)了代號為「3.0」的豬。
  • 中國科學家建立胰島類器官體外長期擴增培養體系
    胰島移植近年來作為新興的糖尿病治療方法取得了一定成功。但供體胰島的嚴重不足極大限制了這種方法的普及。如何打破供體的局限,獲得可用於移植的功能性胰島β細胞,一直是糖尿病治療領域的巨大挑戰。今年以來,細胞生物學國家重點實驗室的研究人員開創性地建立了小鼠胰島類器官體外長期擴增培養系統,有望在體外獲得大量能夠製造胰島素的胰島β細胞。研究團隊通過對成年小鼠胰島進行高通量的單細胞轉錄組測序,發現有一群以表達表面蛋白C受體為標誌的新細胞類型(Procr+細胞),這群細胞可以擴增培養,並產生各種有內分泌功能的胰島細胞,包括胰島β細胞。
  • 把豬的器官移植給人類是否能成為未來
    有些器官、臟器有嚴重損傷、功能衰竭的患者,只能期待通過器官移植來獲得新生。然而,需要器官移植的患者眾多,光靠自願者捐贈的器官是遠遠不夠的。有數據表明,我國每年等待器官移植的患者約有30萬,但每年能成功進行的器官移植手術僅約2萬例,器官移植供需間的巨大鴻溝,不僅僅是中國的問題,是全世界國家都正在面臨的嚴峻問題。
  • 走近異種器官移植 探訪神秘的「克隆豬實驗室」
    在南京醫科大學有個江蘇省異種移植重點實驗室。作為國內第一個以異種移植為主要研究方向的省級重點實驗室,這裡的科研團隊正在研究通過克隆技術,解決人體器官移植短缺問題。正值江蘇省科普周,記者今天走進這個神秘的實驗室,聽他們講述克隆的故事。克隆一頭豬大約需要半年實驗室裡,科研人員正對著顯微鏡進行卵母細胞體細胞克隆。
  • 中國首次克隆出「哥廷根小型豬」 用於器官移植
    當時,科學家共培養了300個胚胎,分別移植到3頭母豬的子宮裡,結果只有1頭豬懷孕,它產下了3隻小豬,其中僅一隻成活。  課題組的李秋豔老師介紹,這次克隆出的哥廷根小型豬原產於德國,是國際公認的最佳醫用模式動物之一。中國農業部從1998年開始立項,想引進哥廷根醫用小型豬,但近10年時間過去,國外仍然禁止出口這種豬。因此,我國的相關研究也落後於發達國家。
  • 胰島細胞皮下移植獲突破 新技術成功逆轉1型糖尿病
    通過移植來自供體的整個胰腺或胰島可以實現β細胞的替代。但是,胰腺移植雖然具有良好的長期功能效果,但是圍手術期併發症的發病率較高;胰島移植存在著植入率低和移植物功能減退的問題。近年來,一些研究團隊嘗試將胰島細胞移植到實驗動物的肝臟中。不幸的是,這種方法沒有像期望的那樣有效,胰島細胞不能存活很長時間,有時會引起炎症。
  • 特稿 | 基因編輯「豬1.0」升級為「豬3.0」異種器官移植技術再獲突破
    不負夜以繼日的努力,基因編輯「豬1.0」的升級版——「豬3.0」順利誕生。參與研究的還有雲南農業大學、美國哈佛大學、麻薩諸塞綜合醫院、eGenesis公司等。2017年,哈佛大學醫學院遺傳學教授喬治·丘奇和楊璐菡團隊在美國《科學》雜誌上宣布培育出世界首批不攜帶內源性逆轉錄病毒的「豬1.0」,從根本上解決了豬器官移植到人體內可能導致病毒傳染的風險。2018年,「豬2.0」誕生,進一步解決了異種器官移植免疫排斥問題。新誕生的「豬3.0」結合了前兩代優勢,更具臨床應用潛力。