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美国狒狒移植猪心脏后存活一年多

科普小知识2022-07-25 12:21:43
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不久前,美国科学家宣布,一只狒狒移植了猪的心脏后存活了一年多。将动物器官移植给人类可能很快就会成为现实,但你愿意接受猪的心脏吗?

认为你的心脏日渐衰弱,迫切需要一个新的替代品。每天,你的家人都在焦急地等待医院的电话,希望听到医生说他们找到了合适的捐赠者。然后,有一天,期待已久的电话终于来了。兴奋之余,你几乎听不到电话线另一端的医生在说什么。她说,你需要知道的一件事是,捐赠者不是人,而是猪。

上述场景的可能性日益增加。上周,科学家宣布一只狒狒在移植了猪的心脏后存活了一年多。这项由马里兰州国家心肺血液研究所的*·莫胡丁博士领导的研究进一步证实了一些人的预测,即动物器官可以用来拯救那些等待器官移植的人。

然而,这种操作会引起各种问题。第一个问题是,在未来,什么是完整的人类?如果我们可以移植猪心,还有哪些器官可以来自动物?接受非人类器官移植会改变人与动物甚至人与人之间的关系吗?

x基因移植是指将动物组织移植到人体内。它曾被认为是医学发展的下一个重大突破,可以彻底解决器官短缺的问题。最早的日期可以追溯到1682年。荷兰外科医生约伯·范·米尔肯报告说,他用狗骨头碎片修复了一名俄罗斯士兵的头骨。得知这一消息后,教会当局感到震惊,并下令移除动物的骨头,但它已经随着士兵的头骨完全长大,无法被移除。后来,亚历克西斯·卡雷尔提出的血管缝合技术为1902年第一次真正的器官移植奠定了基础。然而,直到1960年代,这一领域才取得真正的进展。医生试图将灵长类器官移植给人类,但收效甚微。然而,在大多数情况下,移植的器官将在两个月内衰竭,导致病人死亡。最大的障碍仍然是拒绝。干细胞被认为是解决排斥问题的最佳希望。目前,越来越多的研究者倾向于认为异种移植可能很快成为现实,但不一定是人们所期望的形式。

移植器官一直供不应求。仅在英国,就有8000人在等待名单上,平均每天有3人死亡。各种各样的技术正试图解决这种严重的供需不平衡。一些病人*移植机械心脏。在瑞典,一些病人已经通过干细胞技术移植了实验室培养的人工咽喉,但这项技术目前只适用于简单的器官,如咽喉和膀胱。用干细胞培养心脏等复杂器官仍然是一个短期内无法解决的难题,而机械器官通常只能在真正移植前作为短期替代品。同种异体器官移植是另一个可行的方案。

猪长期以来被用作心脏瓣膜的捐赠者。心脏瓣膜控制心脏周围的血液流动。用于人类移植的猪心脏瓣膜已经用化学方法清除了细胞,移植后,人类细胞将自然地在心脏瓣膜周围生长。然而,对于大多数移植来说,剥离所有生物活性物质是不可能的。不跳动的心脏有什么用?

然而,活性物质会导致排斥。在识别出猪的组织后,人类免疫系统会判断它们是外来的,并发起猛烈的攻击。随着基因改造技术的应用,排斥问题逐渐得到解决。一些猪已经被基因改造,停止生产一种叫做半乳糖基转移酶的猪蛋白,这是人类免疫系统攻击的主要原因。

由于传染病的风险和道德考虑,灵长类动物今天不再被认为是合适的器官捐赠者。至少在狒狒实验中,猪被证明是比猴子更好的捐赠者。猪心在解剖学上与人类心脏相似,携带传染病的风险更小,生长迅速,是很好的替代品。更重要的是,莫霍芬可以通过改变猪的基因,让狒狒的免疫系统对移植的异种心脏“视而不见”。两项基因改造削弱了狒狒免疫细胞将猪心脏识别为外来入侵者的能力。第三种基因改造是添加一种能够产生人类抗凝血剂的基因,以帮助应对免疫系统反应引起的异物周围的凝血反应。这些基因改造的结合使得移植的同种异体心脏比以前存活的时间更长。

尽管心脏等复杂器官的同种异体移植离临床应用还比较远,但研究人员认为,他们在少量细胞移植方面取得了很大进展。一型糖尿病患者无法控制血糖,因为免疫系统攻击胰腺中的胰岛素细胞。大多数患者可以通过注射胰岛素来控制病情,但少数患者接受了胰岛素细胞移植。每500名1型糖尿病患者中就有一人血糖水平过低且不可预测,这适合这种治疗。然而,在英国,等待移植胰岛素细胞需要18个月,而且每个病人可以移植的细胞数量是有限的。一些研究人员认为,猪胰岛素细胞移植比全器官移植更令人鼓舞。因为糖尿病患者已经注射猪胰岛素几十年了,并且因为糖尿病猴子在移植猪胰岛素细胞后存活了一年多。为了验证这一理论,新西兰已经启动了人类移植猪胰岛素细胞的临床试验。此外,一些人认为动物脑细胞可以移植来延缓神经退行性疾病,如珀金斯,而其他人则认为猪可以成为角膜的来源。从技术角度来看,这些应用比移植整个器官更容易,也更接近现实。

不管是细胞、组织还是器官移植,当人类能够普遍移植动物器官时,世界将会变成什么样?有一天,我们会看到一个穿着工装裤的农民在打扫猪圈,而猪正快乐地躺在干草上哼着歌。这似乎和今天没有什么不同。毕竟,人类养猪已经有几千年了。不同的是,在过去他们是去获取他们的肉,在未来他们是去获取他们的器官。可用于器官移植的猪心的价格明显高于当前价格。

事实上,可用于人体移植的器官可能会对动物产品产生意想不到的需求。医疗技术——甚至是最极端的技术——通常在成本和风险降低后变得流行。谁会想到运动员会使用原始的救生输血技术来帮助增加红细胞数量并获得竞争优势。谁曾想到通过面部修复手术来帮助在战争中被毁容的士兵会创造一个巨大的化妆品行业来帮助富有的顾客消除皱纹和年龄痕迹?

我们只能猜测,打破人类和其他动物之间的生物屏障可能会导致各种意想不到的应用。许多人已经羡慕并希望拥有“动物能力”——如蝙蝠的回声定位能力、鱼的强大游泳能力等。如果可能,许多人愿意通过技术获得这种“超人”能力。有些人甚至试图通过整形手术让自己更像动物,比如植入超大号的犬齿,在皮肤上印上豹纹。不难想象,只要技术可行,就一定会有运动员选择用一颗更大、更强壮、更持久的动物心脏来交换自己。体育生涯结束后,他/她可以再次交换他/她原来的心。

更有趣的问题是,当不起眼的火腿成分变成能拯救生命的超级英雄时,它们会改变人类和动物之间的关系吗?人类和动物原本是餐桌上的食物。当你知道你叔叔的胸部在跳动时,你还能像以前一样享受美味的火腿和熏肉吗?我向莫胡丁提出了这个问题,但他拒绝推测。

无论如何,为了让猪成为更合适的器官捐献者而对它们进行的基因改造显然改变了它们的定义,从简单的“食物”变成了“人类的朋友”。通过表达人类基因,这些猪器官也被赋予了人类的痕迹,随着更多导致排斥的基因被发现并被不排斥人类的基因所取代,这些痕迹将变得更强。

也许,在未来的某一天,我们甚至会开始饲养个性化的宠物,以防突然需要心脏、肾脏或肝脏移植。这听起来可能很残酷,但对于大多数人来说,接受一只宠物作为“器官农场”比给一个生病的孩子另一个“兄弟姐妹”来获得匹配的器官和组织要容易得多。

培养动物为人类提供移植器官无疑将改变人类和这些动物之间的关系,并改变“完整的”人类的定义。通过听你的心跳,你可能会明白为什么。

为什么是猪?

猪的心脏在解剖学上与人的心脏相似,这只是它们成为合适捐赠者的原因之一。尽管像黑猩猩这样的非人灵长类动物在生物学上更接近人类,但猪是最合适的器官捐赠者。首先是数量问题。与灵长类动物相比,猪更容易大规模饲养。第二,灵长类动物在基因上更接近人类。器官移植后,他们的疾病更有可能在物种间跳跃并传播给人类。最后,猪的器官和人体器官一样大。

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