二十一天。 在这三周的时间里,一颗由人类细胞制成的心脏在猪胚胎内平静地跳动,而它却不知道自己正在创造历史。 赖良学 在广州,他寻求的并非诗歌,而是一个现实问题的切实解决方案:每天都有人在等待器官移植的过程中死去。他们的嵌合体不仅仅是一个大胆的实验,更是一扇通往未来器官需求增长的窗口。
从那颗在自然界未曾预见的地方继续跳动的心脏来看,未来或许已经开始了。
挑战生物学的嵌合体
“嵌合体”这个词让人联想到神话中的生物,但在 广州生物医药与健康研究院 这项技术的意义变得更加具体。中国研究团队首次证明,在猪胚胎内培育出具有功能的人类心脏结构是可能的。
正如所提到的,我们已经远远超越了理论:这些心脏连续跳动 21 天,达到指尖大小,并且行为与人类心脏在同一发育阶段的行为完全一样。
这个过程比看起来要复杂得多。研究人员首先对人类干细胞进行了基因改造,引入了防止细胞死亡并提高其在猪环境中存活率的基因。然后,他们利用技术手段,制造出猪胚胎,其中两个对心脏发育至关重要的基因被“关闭”。 CRISPR然后,他们将经过改造的人类细胞注射到桑葚胚阶段的胚胎中,此时胚胎仍然是一个由大约十几个快速分裂的细胞组成的球。
当嵌合体遇上医学
结果甚至超出了最乐观的预期。移植到代孕母猪体内的胚胎发育出了大小合适、跳动规律的心脏。为了确认这些细胞的人类来源,研究人员用一种发光生物标记物标记了这些细胞,这种标记物会随着每次心跳同步发光。正如我所写 在这篇文章中关于corpoids,寻找替代器官来源已成为当务之急。
这并不是赖的团队第一次取得成功。 该研究发表于 细胞干细胞 此前,科学家们已经证明了在猪胚胎中培育人类肾脏的可能性,该肾脏在28天内即可发育成熟,且其中50%-60%的细胞为人类细胞。然而,由于心脏的结构和功能复杂性,其培育面临着更大的挑战。

心脏嵌合体的未来
临床应用的道路仍然漫长而复杂。 中口博光 出席此次研究结果发布会的斯坦福大学教授强调,需要进行更深入的分析,以确认人体细胞确实整合到心脏组织中。 真崎英树 东京科学研究所的研究人员补充说,为了使这些器官适合移植,它们应该几乎完全由人体细胞组成,以避免免疫排斥。
伦理问题也并非次要。人兽嵌合体的创造引发了复杂的问题,需要明确的指导方针和深入的讨论。正如 关于嵌合体的几项研究,科学界必须在巨大的治疗潜力和合理的伦理问题之间取得平衡。
迈向定制器官
移植器官的短缺是每天都在发生的悲剧。 仅在意大利,就有约 8.000 人在候补名单上而在美国,有超过100.000万名患者正在等待合适的器官。 每天有十七个人死去。 在动物体内培育人体器官的可能性或许能为这一全球卫生紧急事件提供解决方案。
Lai 的工作是更广泛的研究领域的一部分,其中还包括 异种移植 以及3D生物打印技术。这些方法的结合可能会在未来几十年彻底改变移植医学。
21天的心跳似乎很短暂,但这代表着迈向未来的一大步,未来不再有人为了等待新心脏而死去。这种幻想不再是神话:它是鲜活的希望,它真的像心脏一样跳动。