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器官移植:让身体新生从幻想走到现实

科普小知识 2021-08-02 16:28:00
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人类用了几千年来编织他们的欲望,在一个世纪里,他们把器官移植的神话变成了现实。结果,成千上万的病人获得了重生。

器官移植(ORGAN TRANSPORTATION)是指将健康的器官移植到另一个体内并迅速恢复其功能的手术。器官移植的目的是替换因致命疾病而丧失功能的器官,使移植的个体能够重新获得相应的器官并正常工作。

常见的移植器官包括肾脏、心脏、肝脏、胰腺和胰岛、甲状旁腺、心肺、骨髓、角膜等。自从1954年波士顿肾移植成功以来,人类已经能够移植除人脑以外的几乎所有重要组织和器官。今天我想给你们展示一下器官移植的历史。

古代的器官移植

古人喜欢移植。除了对医疗的渴望,还有权力崇拜的因素。在古埃及神话中,狮子是战神的化身,人们建造狮身人面像来守卫法老的金字塔。

器官移植:让身体新生从幻想走到现实

埃及斯芬克斯

在古希腊神话中,有一个叫奇美拉的喷火怪物。它的形象是狮子头、蛇尾巴和羊身体。它还在背上伸出一个羊头。

这是美国移植外科医生协会的标志。现在“喀麦隆”已经成为一个生物学术语,翻译为“嵌合体”,意思是由不同生物体的细胞、器官组织或分子结合而成的新个体——例如,所有接受器官移植的人都是“喀麦隆”。

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法国卢浮宫奇美拉

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美国移植手术协会标志

这种关于器官移植的想象的顶峰是玛丽·雪莱作品中的科学家弗兰肯斯坦创造的怪物(玛丽·雪莱,1791851):它全身的器官和组织从停尸房中完全拼凑在一起,模糊了移植的主体和客体,并在闪电的刺激下重获生命。

英国著名小说家玛丽·雪莱被誉为科幻小说之母,因为他在1818年创作了第一部科幻小说《弗兰肯斯坦》。

器官移植:让身体新生从幻想走到现实

1831年弗兰肯斯坦的插图

其他译名包括《弗兰肯斯坦》和《人造人的故事》等。,这是英国作家玛丽·雪莱在1818年写的小说。小说的主要人物弗兰肯斯坦是一位热衷于生命起源的生物学家。他经常和犯罪心理学一起出没于藏身处,试图从不同身体的不同部位拼凑出一个巨大的人体。

更*地展示移植幻想的情节经常出现在小说中。尽管这些传说和故事非常微妙,但在20世纪之前,同种异体器官移植所需的技术和物质条件显然并不存在。

具体到临床,最早的做法是自体皮肤移植。在欧洲文艺复兴时期,梅毒腐蚀了许多人的鼻子。意大利外科医生Gaspare Tagliacozzi (1541599)有一个很大的脑洞:他用吊带把病人的上臂举得很高,把鼻子上的伤口缝合到上臂的肱二头肌上,保持这个姿势几个星期,皮肤就可以长在一起了。这时,手和鼻子被切断并愈合。然而,据说这样种下的鼻子不是很结实。有时候擤鼻子会让你鼻子朝下。

意大利博洛尼亚大学外科和解剖学教授

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塔利亚·科齐《植入手术矫正缺损》一书的编排

在了解现代器官移植的历史之前,器官移植面临许多困难。

器官移植的技术难点

器官移植是一种积极的移植。要取得成功,需要克服三个技术难题:

一是血液供应。一旦移植的器官被植入受体体内,血管必须立即连接起来以恢复血液供应,这样细胞才能存活。这需要一套不同于缝合普通组织的外科技术,而这种完美的血管吻合手术方法的难题直到1903年才被阿莱克西斯·卡莱耳解决。

第二是器官保存。切除的缺血性器官将在常温下短时间内(从几分钟到1小时以上)死亡,不能用于移植。在这么短的时间内完成移植手术是不可能的。因此,有必要尽量保持器官的活性,这就是器官保存。该方法是冷却和连续灌注,因为低温可以降低细胞对营养的需求,从而延长离体器官的存活时间,而灌注可以提供必要的营养。

器官移植:让身体新生从幻想走到现实

这个问题直到1967年的比尔泽(Belzer FO)和1969年的柯林斯公司(Collins GM)分别开发出实用的冷却灌洗技术,包括一种特殊的灌洗溶液,该溶液可以安全地保存移植24小时的肾脏活性。只有这样,我们才能赢得足够的时间进行器官移植。

第三,拒绝。医用器官来自另一个人。然而,接受器官移植的患者具有作为生物的自然能力和组织(免疫组织),能够识别、控制、破坏和摧毁进入其体内的外来“非自身”组织和器官。这种生理免疫过程在临床上表现为排斥,导致器官破坏和移植失败。

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高倍显微镜下的肺移植排斥反应

直到20世纪60年代,临床有效的免疫抑制药物才相继被发现:硫唑嘌呤(1961)、泼尼松(1963)、抗淋巴细胞球蛋白(ALG,1966)和环磷酰胺(1971)。只有在这之后,移植的器官才能存活很长时间。1962年,美国医生约瑟夫·默里(1990年诺贝尔医学奖获得者)首次进行了人类肾移植以获得长期生存。器官移植作为一种医学方法成为现实。

20世纪器官移植的先驱

角膜移植是最早的移植。1905年,奥地利医生爱德华·泽尔遇到了两个受伤的人,其中一个是来自捷克*的农场工人,在与石灰打交道多年后,由于眼睛的碱性灼伤,他处于失明的边缘。另一个是一个11岁的男孩,他的眼睛被异物刺伤。当确定后者的视力无法恢复时,泽尔征得家人同意,将男孩的角膜移植给工人。这是第一个人类角膜移植物。角膜上没有血管,所以排异反应要温和得多。尽管手术后一只眼睛被感染了,另一只眼睛仍然恢复了视力,并终生保持视力。

器官移植:让身体新生从幻想走到现实

奥地利眼科医生爱德华·康拉德·齐姆(1861944)于1905年12月7日进行了第一次成功的全层角膜移植。

器官移植非常困难。仅在止血带时代,血管的精确匹配是器官移植面临的一个难题。

1903年,法国医生阿莱克西斯·卡莱耳在向巴黎最好的裁缝学习后,发明了血管“三线缝合法”,可以解决出血和血栓形成的问题。这种方法很快引起了外科界的注意,并在临床上被证明是牢固和有效的:它不仅能止血,而且能防止血管狭窄,从而避免栓塞的后遗症。

由于当时的材料技术的限制,他的缝线是用护士的头发做的。手术一完成,最重要的器官移植血管缝合技术就解决了。他因此获得了1912年的诺贝尔奖。

卡雷尔晚年

(1871944)

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血管缝合卡雷尔图

1912年,诺贝尔生理学或医学奖被授予卡雷尔在血管缝合、血管和器官移植方面的开创性研究工作。

人类真正实现实体器官移植还不到60年。早期肾移植以失败告终。

像这样的尝试,在20世纪上半叶,美国、苏联和欧洲都进行了许多器官移植,但都因排斥而失败。1954年,医生约翰·梅里尔和约瑟夫·默里在波士顿医院成功地进行了第一次同卵双胞胎肾移植。

这个计划最初来自默里和他的同事们关于透析现状的午餐聊天。他们选择了一个有双胞胎兄弟的尿毒症患者,他们同意捐献肾脏。默里和他的医疗小组去警察局检查手指模具,以确保这对兄弟是同卵双胞胎,并提前对他们进行了交叉皮肤移植试验。

最后,里程碑式的肾移植手术耗时五个半小时,开启了器官移植的新时代。默里照射病人以抑制排异反应。手术后,我哥哥的生命延续了八年,他的肾脏一直运转正常,但他死于心脏病。捐献肾脏的弟弟活到79岁。

约瑟夫·默里

(约瑟夫·默里,1912012),美国外科医生,1990年获得诺贝尔奖

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梅里尔博士(左)向理查德·赫里克(中)和他的兄弟罗纳德(右)解释了一种叫做人工肾的新机器是如何工作的。赫里克双胞胎是世界上第一个成功肾移植的对象,罗纳德是捐赠者。

1959年,默里进行了第一次活体非亲属肾移植。1962年,他成功完成了首例尸体肾移植。这一次,他应用了硫唑嘌呤免疫抑制疗法,使移植的肾脏存活了很长时间。他创造了器官移植史上的三个第一,并于1990年获得诺贝尔奖。

继第一次肾脏移植后,肝脏移植和心脏移植也相继进行。1963年,美国的托马斯·斯塔兹尔教授给一名患有先天性胆道闭锁的三岁婴儿进行了肝移植,但该婴儿死于病理变化引起的静脉阻塞导致的失血过多。直到1967年,他的实践才真正成功——一名肝癌患者在移植后使用了各种免疫抑制剂,存活了一年多。

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托马斯·斯塔兹尔(1922017),美国医生和器官移植专家。这张照片显示了他在1990年接受移植后的情况

1967年,南非心脏外科医生克里斯蒂安·巴纳德将一名死于车祸的女孩的心脏植入心脏病患者沃什坎斯基的胸腔。手术持续了大约5个小时。手术后的第六天,病人甚至笑了,觉得他可能出院回家了,但第九天,他的肺被遮住了。患者死于肺部感染引起的肺炎,最终存活了18天。

器官移植:让身体新生从幻想走到现实

克里斯蒂安·巴纳德(1922001),南非心脏外科医生。这张照片拍摄于1969年。

我国第一例尸体肾移植是由著名泌尿学家吴阶平院士于1960年完成的。这位病人没能存活很长时间,但在20世纪70年代为全国推广奠定了基础。1972年,中山医学院的梅华教授完成了我国首例亲属肾移植手术。病人存活了一年多,在我国医学领域造成了很大的影响。

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吴阶平(1912011),中国著名医学专家

器官移植:让身体新生从幻想走到现实

1972年,中国第一次肾移植手术成功,病人存活了一年多。

1981993年是我国肾移植事业稳步发展的时期。这一阶段的一年肾存活率为80%。在这个阶段,心脏移植和肝脏移植开始了。自1994年以来,肾移植进入了快速上升阶段,其他类型的器官移植也开始蓬勃发展。心、肝、肝、肾、胰、肾联合移植越来越成熟。2014年的情况表明,中国已成为亚洲捐赠率最高的国家和世界第二大器官移植国。

如今,器官移植已经成为治疗器官衰竭患者的一种非常经典的方法,成千上万的患者获得了重生。然而,随着外科技术、药理学、免疫学、遗传学和基因工程技术的发展,未来的器官移植技术必将更加发达,生命之梦将被嫁接和延续得更加有力。