Nature首頁報(bào)道了一項(xiàng)最新研究成果。來自中國的研究團(tuán)隊(duì)，首次在豬胚胎中成功培育出微型人類心臟。這項(xiàng)突破性研究采用人-動(dòng)物嵌合體技術(shù)，通過在動(dòng)物胚胎中培育人類細(xì)胞，最終在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育為可供人體移植的功能器官。

圖片來源《自然》雜志

技術(shù)破壁：人類心臟的異種培育路徑

賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)通過兩步攻克了跨物種細(xì)胞存活的難題：

人類干細(xì)胞重編程：研究人員對(duì)人類干細(xì)胞進(jìn)行基因改造，引入阻止細(xì)胞死亡和促進(jìn)生長(zhǎng)的基因，顯著提升了它們?cè)谪i體內(nèi)的存活能力。

實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在受精后不久的桑椹胚階段，向這些經(jīng)過基因編輯的豬胚胎注入少量經(jīng)過發(fā)光標(biāo)記的人類干細(xì)胞。隨后將胚胎移植至代孕母豬體內(nèi)，開啟跨物種發(fā)育進(jìn)程。經(jīng)過21天的培育，嵌合體胚胎的心臟發(fā)育至人類胚胎同期大小（約指尖大?。?，并開始自主搏動(dòng)。

中國異種器官移植的里程碑時(shí)刻

在腎臟研究中，賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)將1820個(gè)胚胎移植到13頭母豬體內(nèi)，28天后分析發(fā)現(xiàn)，人類細(xì)胞主要定向遷移至腎臟區(qū)域，嵌合胎兒的中腎內(nèi)人源細(xì)胞占比最高達(dá)70%。而在本次人-豬嵌合心臟研究發(fā)布的同一天，中國醫(yī)療界還宣布了另一項(xiàng)重大突破：亞洲首例基因編輯豬腎移植患者術(shù)后生存突破100天。

異種器官移植技術(shù)突破的背后是我國嚴(yán)峻的器官短缺現(xiàn)狀：慢性腎病患者約1.3億，其中終末期患者數(shù)量龐大且呈上升趨勢(shì)，腎移植是治愈終末期腎病的唯一有效方法，但器官來源嚴(yán)重不足。我國每年開展器官移植手術(shù)約2萬例，而等待移植的患者高達(dá)30萬。

四川省人民醫(yī)院原院長(zhǎng)、中科奧格聯(lián)合創(chuàng)始人鄧紹平對(duì)此充滿希望：“等待器官的盡頭，不再是絕望，而是基因編輯豬帶來的新生曙光！”

異種來源器官已被視為解決器官短缺危機(jī)的“戰(zhàn)略技術(shù)”。此次中國在臨床與基礎(chǔ)研究的雙重突破，以“基因編輯+臨床免疫+微生物控制”的綜合方案，為全球異種移植提供了獨(dú)特的“中國路徑”。

從實(shí)驗(yàn)室到手術(shù)臺(tái)的距離

盡管取得突破，人-豬嵌合器官走向臨床應(yīng)用仍面臨多重挑戰(zhàn)：

功能整合問題：此次培育的人-豬嵌合心臟中人類細(xì)胞分布尚不均勻，與豬細(xì)胞的整合程度需進(jìn)一步優(yōu)化，

血管兼容障礙：此前腎臟研究中，培育的器官仍帶有豬血管，因人類血管會(huì)被懷孕母豬的免疫系統(tǒng)排斥，

發(fā)育時(shí)間限制：21天的存活期雖為重大突破，但距離器官完全成熟仍有距離。

賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)表示，他們嚴(yán)格遵守相關(guān)倫理規(guī)定及國際慣例，在3-4周胎齡內(nèi)終止妊娠。未來研究將致力于讓心臟在豬胚胎中發(fā)育更長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)嘗試培育胰腺等其他人體器官。

當(dāng)那只在豬體內(nèi)跳動(dòng)21天的人類心臟停止搏動(dòng)時(shí)，科學(xué)界看到的不是實(shí)驗(yàn)的終結(jié)，而是異種器官移植新紀(jì)元的開始。中國科學(xué)家用基因剪刀裁剪的生命拼圖，正在重構(gòu)器官移植的未來版圖——那里不再有長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的絕望等待，只有按需培育的生命曙光。