生物工程肺臟(圖:Science Translational Medicine)

目前美國約有 1,400 名病人輪候肺臟移植,但卻並沒有足夠的器官捐贈者滿足這個需求。因此科學家一直致力研究從實驗室培養人體器官,期望成為另一項更穩定的肺臟來源。

近日,德州大學醫學分部(University of Texas Medical Branch )的研究團隊於《科學轉化醫學》( Science Translational Medicine )上發表了一篇論文,聲稱成功在實驗室培養能夠移植入活體豬的人工肺臟,並且無產生致命的排斥反應。

血管系統

因為維持肺部氣體交換的微血管系統相當複雜,導致在實驗室培養人工肺臟相當困難。而且僅培養出肺臟組織,缺乏血液循環將無法應用於活體。

德州大學的研究團隊將死豬肺臟去除大部分的細胞組織,僅留下重要蛋白質的肺臟支架。接著將其浸泡於含特殊營養液的容器中,並將接受移植的活體豬肺細胞放入支架上成長 30 天。

移植

在培養完成後,研究人員便將其移植到活體豬的體內。在手術完成後的兩個禮拜內,移植的人工肺臟便開始在體內成功發展出完整的血管系統。

研究人員在移植完成後進行了兩個月的觀察,發現四隻接受移植的豬隻,都並沒有任何免疫系統的排斥反應。但仍希望進行更長期的研究,以瞭解這種人工器官在生物體的可用性。

未來發展

組織工程培養的人工器官在器官移植的研究上有相當大的潛力。因為器官來自待捐贈者本身的細胞,自身的免疫系統較不會產生致命的排斥反應。而且能夠根據需求在實驗室中培養,不需長時間的等待器官捐贈,能應用於如車禍等緊急情況。

若此在活體豬身上的研究成功,研究人員相信僅需 5 – 10 年的時間內便能將此技術應用於人體,使患者不須經歷漫長的器官輪候過程,救助更多的患者。

 

參考資料:

  1. Houser, K. (n.d.). Lab-Grown Lungs Have Been Successfully Transplanted Into Living Pigs. SCIENCE ALERT
  2. Nichols, J. E., Francesca, S. L., Niles, J. A., Vega, S. P., Argueta, L. B., Frank, L., . . . Cortiella, J. (2018). Production and transplantation of bioengineered lung into a large-animal model. Science Translational Medicine, 10(452). doi:10.1126/scitranslmed.aao3926
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