全球移植技术突飞猛进 已经攻克多项医学难题
2016-11-18 13:37:54   来源:光明网
内容摘要
科学家们认为,大脑受损后,可能会对神经移植领域产生“激励”,寻求通过引入“替代”细胞来修复脑损伤和疾病。移植细胞还与宿主细胞建立了联系,能收到来自大脑其他部位的电信号,而且还能对视觉刺激作出反应。另外,韩国科学家成功将转基因猪的器官移植到猴子身上,使将动物器官移植给人的前景变得更为光明。

全球移植技术突飞猛进 已经攻克多项医学难题 IT科技年


移植细胞可助受损大脑恢复功能

随着人类预期寿命的增加,脑中风、帕金森症等疾病的发病率显著提高。但大脑的自我修复能力十分有限,这类脑疾病往往无药可治。于是,科学家们尝试向受损脑组织移植神经元细胞,也看到了一些效果。然而,这些移植的细胞能否发挥作用、它们与受损的天然细胞到底有多接近?仍没有明确答案。

为了回答这一问题,德国的科学家团队使用复杂的成像方法,来追踪移植进小鼠受损视觉皮层的胚胎神经元。科学家们发现,移植的胚胎神经元能重建受损的成年小鼠大脑中的回路,并恢复其功能。科学家们认为,大脑受损后,可能会对神经移植领域产生“激励”,寻求通过引入“替代”细胞来修复脑损伤和疾病。这一成果日前在线发表于《自然》杂志。

科学家们报告说,移植细胞很快开始形成突起,四周后,其外观就与分布在视觉皮层上层的经典神经细胞非常接近了。此外,移植细胞还与宿主细胞建立了联系,能收到来自大脑其他部位的电信号,而且还能对视觉刺激作出反应。本质上,移植细胞的外观和行为都与缺失的皮质细胞非常接近。

这一结果引起了学术界的关注,因为“修复”发生在了成体大脑中通常不会并入新神经元的区域。这些发现也表明,成体大脑中的分子导向因子要么始终存在,要么会在受伤后被重新激活。有评论认为,这一发现可能会为脑疾病的治疗打开一扇新的大门。


亚精胺可助啮齿类动物保持“年轻态”

《自然-医学》日前在线发表的一篇论文称,饮食中包含的一种普通化合物亚精胺,可以延长小鼠寿命,并改善小鼠和大鼠的心血管健康状况。

亚精胺是动物体内合成的一种代谢物,也见于各种食品,如成熟奶酪、豆类和全谷类中。过去,科学家已经发现亚精胺可以延长一些简单生物体的寿命,如酵母、果蝇和线虫等。他们猜测,这种延长寿命的效果源于亚精胺能够激活细胞自噬过程,从而实现细胞组分的降解和循环利用。

法国与奥地利的医学科学团队发现,持续在小鼠饮用水中添加亚精胺也可以延长它们的寿命,即使在小鼠已达“中年”时才开始添加,也能产生这种效果。同时,亚精胺改善了年龄较大小鼠的心脏功能。

但是,自噬基因存在缺陷的小鼠不能从亚精胺摄入中受益。科学家认为,这说明亚精胺之所以具有保护心脏的效果,是因为它能够激活细胞的自噬功能,通过降低血压并改善心脏功能,产生保护心脏的效果。

研究者还通过调查问卷的方式,研究在饮食过程中摄入亚精胺是否对人类有益。科学家在意大利调查约800人食用不同食物的频率,结果显示,亚精胺摄入量较高与较低的心脏衰竭和其他心血管疾病风险相关,这一点在男性身上表现尤为明显。研究者认为,应开展更加严格的临床研究以测试通过饮食摄入亚精胺对心脏以及心血管系统疾病的治疗意义。


科学家成功将猪器官移植猴子体内:健康存活51天

韩国科学家成功将转基因猪的器官移植到猴子身上,使将动物器官移植给人的前景变得更为光明。

据韩联社2016年11月16日报道,韩国乡村发展厅下设研究机构国家动物学研究所提供的信息显示,移植了猪心脏和猪角膜的猕猴已创纪录地健康存活了51天,韩国此前的类似纪录是43天。

该研究所负责人邬胜钟(音)表示,将进一步努力保持韩国在异体器官移植领域的全球竞争力。

韩国2010年成功培育出一种转基因猪,其携带的一种基因能大量生成有助于预防超急性排斥和急性排斥的膜辅蛋白。人体的异体排斥反应分为几个阶段:超急性排斥、急性排斥、细胞介导排斥和慢性排斥。超急性排斥通常会在几秒钟或几分钟内导致细胞或器官坏死。

韩国国家动物学研究所说,将与一个生物工程公司合作,将猪胰岛移植到猴子身上,希望能以此找到未来最终治愈糖尿病的方法。


猪器官移植人体最大障碍有望扫除

外媒称,中美研究人员最近在美国《科学》杂志网络版上报告说,他们利用一种新的基因编辑技术,清除了猪基因组中可能有害的病毒基因,从而扫清猪器官用于人体移植的重大难关,为全世界需要器官移植的上百万病人带来希望。

据新加坡媒体报道,内源性逆转录病毒是嵌在细胞内基因组的病毒,在猪身体里不会有毒性。但当猪的细胞和人的细胞接触时,这种病毒会从猪的基因组“跳”到人的基因组中。异种病毒传播最典型的例子就是爱之病病毒从灵长类动物传播到人类。因此,内源性逆转录病毒成为人体移植利用猪器官面临的一个重大医疗风险问题。

报道称,美国哈佛大学等机构的研究人员利用名为CRISPR-Cas9的基因剪刀技术,敲除了猪基因组中可能的致病基因。

大多数的基因改造都是一个基因层面上的修改,而一个猪细胞内有62个拷贝内源性逆转录病毒基因需要修改。研究人员随后将改造后的猪细胞和人细胞一起培养,发现猪病毒侵染率下降到了以前的千分之一。

参与研究的杨璐菡说:“这个工作扫除了这个领域最大的安全障碍,也重新燃起了大家对异种器官移植的信心。”杨璐菡2008年本科毕业于北京大学,目前在哈佛大学攻读博士后。她曾因首次利用CRISPR-Cas9技术修改细胞基因组,而被福布斯杂志评为2014年30岁以下30个科学医疗领域领军人物之一。


美国科学家成功3D打印人体器官

据英国媒体报道,美国维克森林大学的科学家成功利用3D打印技术打印人体细胞的生物可降解支架,而后利用支架培育耳朵和鼻子等仿真度极高的面部器官,例如耳朵和鼻子。利用3D打印技术培育用于移植的肺部以及其他器官是科学家的终极目标。科学家表示他们在实现这一目标道路上正不断取得进步,有望在20年内让患者移植3D打印器官的梦想成为现实。

利用3D打印技术培育人体器官是再生医学领域的一大热门,目前正不断取得进步。借助于这项技术,科学家能够培育出仿真度极高的人造耳朵和鼻子等面部器官。随着研究的深入和技术的继续进步,他们将最终培育出可以进行移植的人造肺以及其他器官。现在,维克森林大学的3D打印机已经打印出肾脏原型。在其他一些实验室,科学家也在研究如何利用可降解支架培育人造心脏、肺部、肝脏和肾脏,让“定制移植”成为一种可能。

目前,维克森林大学的科学家正在研究各种方式,培育可进行移植的人造器官,包括对动物器官进行改造和从无到有利用患者自身细胞进行培育。他们的3D打印机使用的并非墨水,而是一种类似凝胶的生物可降解材料,通过逐层打印形成器官原型或者说器官形支架,而后利用支架培育器官。首席研究员安东尼·阿塔拉博士指出他们需要很多年的努力才能培育出能够移植到患者体内的人造器官。

在进行人造器官研究时,科学家也将目光聚焦猪的器官,希望利用人体细胞取代猪细胞,进而培育出可植入患者体内的器官。当然,最理想的方式还是利用患者自身细胞,可以通过活组织检查或者抽血的方式获取,而后将细胞“播撒”到3D打印机打印的器官形支架上进行培育。这种方式培育的人造器官能够大大降低移植后出现排斥反应的可能性。

麻生总医院的哈拉德·奥特博士认为5到10年内有望进行实验室培育器官的人体试验。匹兹堡大学麦克格万再生医学研究所的威廉·瓦格纳指出5到10年可能过于乐观,15到20年更为现实一些。一旦人体试验取得成功,患者移植人造器官的梦想便最终成为现实。


法国第三例人工心脏移植成功 患者可生活自理

法媒称,法国第三例永久性人工心脏移植手术成功,这是南特医师杜沃向法新社发布的一则消息。接受移植手术的病人年纪在七十岁,男性,目前还在医院观察,已可以生活自理。

据法国媒体报道,制造人工心脏的嘉玛公司(Carmat)总经理孔维蒂表示:“这是医学壮举”。第一批临床试验的病例将达到4个。公司准备在2015年把永久性人工心脏移植手术在国外扩大到20至25个病例,完成第二批临床试验,普及移植经验。

但记者问及病人接受人工心脏移植手术的寿命多长时间时,医师和嘉玛公司负责人都没有直接回答记者的提问。

2013年12月,首位病危者在巴黎接受人工心脏移植手术,病人叫克罗德·达尼,时年76岁,手术74天后死亡。

2014年8月5日,第二位病人接受了人工心脏移植手术,68岁的病人2015年1月初出院回家,自那以来生活正常。半年前,第二位病人在法国南特(Nantes)大学医疗中心接受嘉玛公司的人工心脏移植术。2015年1月2日出院回家。他配备了一套为人工心脏提供动力的外部便携式装置。

第二名接受了移植手术的病人曾向媒体表示,“我重新获得了新生。我将想做什么就做什么。最棒的是,我完全忘记了我有个人工心脏,我压根儿不去想,没有感觉,听不到它的响动。我只有一个小托架,一只装电池的小包。”

这套外部装置重约3公斤,通过一根穿越病人腹部的细电线与人工心脏连接起来,装置包括两个可充电电池以及一个装备了安全警报器的监控盒。

嘉玛人工心脏重900克,比人的心脏(300克)重三倍,眼下只能移植在大块头的人体内:它与80%的男性胸廓兼容,与20%的女性胸廓兼容。

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