异种器官移植

第七节　异种器官移植

异种器官移植是指将活的细胞、组织和器官移植到其他种类的动物或人体，达到治疗某种疾病或替换器官的目的，一般只由动物向人体的器官移植。人们从1905年开始进行器官移植，但因受体动物的排斥反应，器官移植后受体动物快速死亡很快被淘汰，人们希望通过转基因动物技术获得转基因消除排斥反应的兔子、猪、山羊及小绵羊等非人灵长类器官进行异种器官移植。

有约250000人因为移植了合适的人体器官目前仍然还活着，大量患者急需合适的器官，器官捐献志愿者的数量没有变化甚至还有轻微下降。在美国约有45000个年龄低于65岁的人需要心脏移植，而每年仅有2000个心脏可用于移植（1996年），在美国，74000人在等待器官移植，每14分钟就新增1人等待器官移植，仅21000个患者在2000年接受了器官移植。德国每年约有2400个肾、730个肝、540个心脏和180个胰脏移植，然而需求的数量比这一数量的2倍还高。

动物器官被选择用于人体移植，猪是其中理想的选择之一：猪器官与人体的大小相近、猪的解剖学和生理学与人体的差异不大、猪的生殖世代短且产量高、猪生长快、在相对低的花费下可维持高的卫生标准、猪是驯养物种。

2002年1月3日，美国密苏里州立大学的研究人员公布，他们成功地克隆了世界上第一头基因敲除小猪。这是向异种器官移植迈出的关键一步，为许许多多等待器官移植的人带来了希望。基因敲除的目的就是去除那些能引发排斥免疫反应的基因，从而避免排异反应。研究发现，当猪器官移植到人体时，人的抗体能够识别猪细胞上的糖分子，从而引发急性排异反应。而在基因敲除小猪中，催化生成这种糖分子的α－1，3－半乳糖转移酶（GGTA1）基因被敲除了，这样的猪细胞中不再合成这种糖，人的抗体就不能结合这些猪细胞，也就不会引发排异反应。

转基因动物还可以提供异种细胞和组织，几种难以处理的疾病、紊乱和损伤与非可逆的细胞死亡或异常细胞功能相关联，尽管有无数的尝试，但原始的人细胞在培养时还不能被很好地扩大。异种细胞特别是来自于猪的异种细胞对人类患者成功的细胞治疗将是最有前途的。这些细胞提供了几种明显的优势，如在合适治疗位点（如像脑一样的免疫特免位点）上的定植，移植增加细胞功能前操作的可能性，建库和低温储藏，与不同类型的细胞结合。

有许多成功的异种细胞的细胞治疗应用的例子，猪胰岛细胞被移植给糖尿病患者并至少在有限的一段时间内显示出特别的作用。猪胎儿神经细胞被移植到患帕金森疾病和亨廷顿疾病患者的脑中，检查发现移植患者存活超过了7个月以上，移植的细胞形成了多巴胺能的神经元和神经胶质细胞，猪神经元从移植位置到宿主脑形成扩大的触突。人的胎儿神经细胞也被用于移植到患帕金森疾病和亨廷顿疾病患者的脑中。猪神经细胞的优势是供应量丰富，来自hCD59转基因猪的嗅觉细胞或雪旺细胞可起始鼠脊髓损害的轴索的再生。遗传修饰的猪细胞可以作为一种治疗手段来恢复神经突触的电生理功能。异种猪细胞对肝疾病的治疗也可能有用，猪肝细胞移植给遗传性高胆固醇血症的兔子，异种细胞迁移到血管并整合到肝实质中，整合的猪肝细胞提供有功能的LDL受体，并降低胆固醇水平达30％～60％，保持这种能力至少100d。

通过一个克隆的牛肾上腺皮质细胞的移植可以恢复肾上腺切除小鼠的肾上腺皮质功能，这一发现显示功能性内分泌组织可以来自于一个简单的体细胞，来自于转基因胎牛的牛神经元细胞，移植到帕金森综合征鼠脑后引起明显的帕金森综合征的改善。视网膜色素内皮细胞的移植对视网膜疾病表现出有望治疗。猪或牛的胎儿心肌细胞或成肌细胞可对出血性心脏病治疗提供方法。

总之，转基因动物技术将为等待器官移植的患者创造福音。