“人造血管”移植后可在大型动物体内生长(人造血管的简介)

“人造血管”移植后可在大型动物体内生长

最近明尼苏达大学的研究人员取得一项突破进展，他们将实验室内通过生物工程技术开发的人造血管成功地移植到小羊羔体内，并且移植血管自身还能够继续生长。如果该结果能够在人体上得到证实，这些人造血管可以使一些患有先天性心脏缺陷的儿童避免进行重复手术。

这项研究发表在国际学术期刊Nature Communication上。

在这项研究中，Robert Tranquillo教授及其领导的研究小组首先利用供体羊的皮肤细胞获得了血管样的软管，之后再将供体细胞移除将发生免疫排斥的可能性降到最低。这也意味着这些人造血管可以在体外进行保存，在需要的时候进行移植，不需要加入任何经过工程改造的细胞就能够在受体体内生长。当把一段人造血管移植到一只羊羔体内，血管样软管会被受体自身的细胞重新填充，人造血管得以继续生长。

为了开发构成人造血管的材料，研究人员将供体羊的皮肤细胞与纤维蛋白形成的明胶样材料结合做成软管形状，再有规律地将细胞生长所需的营养成分通过生物反应器泵入人造血管，维持时间可多达5周。这种生物反应器不仅能够提供营养成分还可以锻炼血管使其加固变硬。研究人员开发的这种生物反应器是加强人造血管强度，避免植入体内之后发生破裂的关键因素。

随后研究人员使用特殊的洗涤剂冲掉所有的供体细胞，留下无细胞的血管模型，这样植入受体体内不会引起免疫反应。他们用血管模型替换掉五周大的三只小羊羔的肺动脉的一部分，植入的血管很快就会被羊羔自身细胞填充起来，使人造血管弯曲到本来的形状，与受体共同生长直到成年。

当羊的年龄达到50周，人造血管的直径增加了56%，能够通过人造血管的血量增加了216%，胶原蛋白也增加了465%，这表明人造血管不只是得到拉伸，也发生了生长。除此之外并没有发现血栓，血管狭窄或钙化等情况。

研究人员表示，他们观察到血管生长并且没有不良情况的出现，这些结果令人非常振奋。他们希望未来几年能够得到FDA批准开展临床试验。

人造血管的简介

汉语拼音：renzao xueguɑn
人造血管
英文：man-made vascular graft
20世纪50年代研制成功无缝的人造血管，并开始临床应用。对人造血管的要求是：物理和化学性能稳定；网孔度适宜；具有一定的强度和柔韧度；作搭桥手术时易缝性好；血管接通放血时不渗血或渗血少且能即刻停止；移入人体后组织反应轻微；人体组织能迅速形成新生的内外膜；不易形成血栓；以及令人满意的远期通畅率。
目前用于制造人造血管的原料有涤纶、聚四氟乙烯、聚氨酯和天然桑蚕丝。
织造的方法有针织、编织和机织。织成管状织物后，经后处理加工成为螺旋状的人造血管，可随意弯曲而不致吸瘪。60年代出现以高分子聚四氟乙烯为原料经注塑而成的直型人造血管，商品名称为考尔坦克斯(Core-Tex)，已广泛应用于临床。以涤纶或塔氟纶为原料织制的人造血管有茸毛状的管壁。
目前已经商品化的多种高分子材料大口径人造血管均已达到实用水平，包括有（1）涤纶人造血管；（2）真丝人造血管; (3)膨体聚四氟乙烯(ePTFE)人造血管。
涤纶人造血管是最早使用的血管材料，且由于通畅率较高，长期以来被成功地用于大血管置换，但无法完全满足小口径人造血管的制造要求。其后研制的真丝人造血管由于其螺旋型绉缩不够稳定，易造成血管吸瘪，且保形性差、强力较低，而限制了临床的应用。国内外应用最广泛的人造血管材料是膨化聚四氟乙烯，它具有很好的生物相容性与抗凝性，但顺应性较差，移植物的通畅率仅为30%，尤其是直径小于6mm的ePTFE人造血管上述缺点更加明显，远期通畅率极差。它们三者的根本缺陷在于顺应性都非常差，完全不具备人体动脉的柔韧性与弹性，这个缺陷在与小口径动脉吻合时就表现的非常明显，这也是血栓易在吻合口部位形成的主要原因。
小口径人造血管的研制与开发一直是国际上近十年来的热点，但是到目前为止都没有正式的产品诞生，原因在于小口径人造血管的生物相容性和抗凝血的要求远远高于普通的大口径人造血管。而目前全世界每年有近100万的心脏病患者需要接受心脏搭桥手术，现在所用的移植血管依然是取自患者自己的人体血管，而人体自身的血管是很有限的，而且创伤也非常大，现在亟待解决的就是能够生产出符合搭桥要求的小口径人造血管，其市场前景将非常客观。
近年来聚氨酯（PU)材料倍受关注，这种材料与ePTFE相比较具有更优良的生物相容性，有人认为用PU材料制作的人造血管可以解决上述问题，因此它是国外许多学者目前研究的方向。对于PU型小口径人造血管，在我国也有不少的研究报道。
聚氨酯材料的微相分离结构使其具有比其它高分子材料更好的生物相容性(包括血液相容性和组织相容性)，这种结构非常类似生物体血管内壁：宏观上是十分光滑的表面，但是从微观上看，却是一个双层脂质的液体基质层，中间嵌有各类糖蛋白和糖脂质。这种宏观光滑、微观多相分离的结构使其血管壁具有优异的抗凝血性能。同时PU又具有优异的耐疲劳性、耐磨性、高弹性和高强度，因此被广泛用于生物医学材料领域，用于制作人工心脏、人工肝、介入导管及高分子控缓释药物，等等。
PU用于生物体内已有多年的历史，而PU用于人造血管的研究仅10年的历史。Gupta将PU与聚酯混编在一起，制成一种与人颈总动脉顺应性极为相似的内径为4~6mm的人造血管，在犬体内试验表明植入6个月后，该血管通畅率良好，而且血管表面形成了一薄层稳定的新生内膜。Jeschke则研制出内径1.5mm, 长10mm的PU血管，将其经过碳化处理得到的PU血管与ePTFE血管进行动物实验对比，发现PU血管比ePTFE血管具备更优良的性能。
虽然PU植入人体内的历史已有30年，但是迄今为止，已有的PU材料还不能满足人造血管临床应用的高标准。如在长期使用过程中发现PU在体内会出现老化降解和钙化现象，材料出现裂纹，甚至全部破坏。许多研究者对PU的降解机理进行了研究，认为PU降解机理主要为免疫反应细胞如巨噬细胞、异物巨细胞所引起的氧化降解。从我们前期所做的动物实验中，我们发现植入到狗颈动脉的小口径PU复合人造血管，2个月后行组织病理检查，发现人造血管的管壁内有较多散在的炎性细胞的侵润，进一步证实了上面的结论。因而炎性反应是诱发降解的根本因素，那么提高材料的组织相容性就是使材料不诱发或少诱发机体的炎性反应。但是当对材料进行修饰改性，提高其组织相容性时，往往又会给材料的力学性能甚至血液相容性带来负面影响。

Chimera的意义

“客迈拉”是生物学上非常常用的一个术语，也是在生物界非常普遍的自然现象。“客迈拉”一般意译成“嵌合体”，指的是来自不同个体的生物分子、细胞或组织被结合在了一起成为一个生物体。孪生子在同一个子宫中发育时会发生细胞交流，大多数孪生子体内都携带着某些来自其同胞的细胞，他们都是嵌合体。在胎儿发育过程中，母体和胎儿也会发生细胞交流，多数母亲体内终生携带着她们生下的子女的某些细胞，许多人体内也携带着他们的母亲的某些细胞，这些母亲、子女也都是嵌合体。那些接受器官移植的人，更全都是嵌合体。
不同的物种也可以形成嵌合体。例如把两个来自异种动物的胚胎嵌合成一个胚胎，就可以培育出异种嵌合体动物，像绵羊－山羊嵌合体、马－斑马嵌合体等都已培育成功。许多心脏病患者移植了猪或牛的瓣膜，他们都是异种嵌合体。重组DNA技术、转基因技术事实上也都是在制造分子层次上的嵌合体。
所以喀迈拉或嵌合体既不稀奇，也不是什么吓人的东西。大脑是人类的思维器官，动物体内长出人的心脏、肝脏之类的器官，丝毫也不会让这些动物就拥有了人类的思维能力，提出像“当人的器官在动物的体内生长，拥有人类细胞的猪或老鼠，是不是会像人类一样思考，却和动物一样行事”这样的疑问，实在有用心脏代替大脑思考的嫌疑。
斯坦福大学魏斯曼实验室向鼠胎注射进一些人神经干细胞，制造出的小鼠大脑细胞中，掺杂有约1%为人脑细胞。但是人脑是一个高度复杂的结构，光是向其他动物脑袋里塞入一些人脑细胞，并不会就使这些脑袋变成人脑而具有思考能力。魏斯曼设想以后是否有可能制造出大脑全部由人脑细胞组成的小鼠，这才有了这样的小鼠是否真的长着人脑、是否会像人那样思考的可能，因而才有了伦理问题。但是这还只是一个想想而已的“思想实验”，并没有变成现实，也不太可能变成现实。 嵌合体动物有着重大的科研价值和医学价值。
科学家们去制造这些长着人的器官的嵌合体动物，并不是唯恐天下不乱而去制造怪物。它们有着重大的科研价值和医学价值。例如，在魏斯曼实验中，把人神经干细胞注入鼠胎中，然后对不同发育阶段的嵌合体鼠胎的脑进行解剖，就可以知道在胚胎发育过程人脑细胞是如何迁移的，从而有助于我们理解人脑的发育。艾滋病病毒不能感染小鼠，无法用小鼠作为研究艾滋病的模型动物。但是如果我们设法让小鼠长有人的免疫系统，艾滋病病毒就可以感染这种嵌合体小鼠，它们已被用于试验治疗艾滋病的药物。长着人的器官的嵌合体动物以后有可能被应用于器官移植。
当然，嵌合体技术就像其他生物技术、医学技术，在涉及到人时是有可能带来某些伦理问题的，并不是不可讨论。但是讨论应该建立在对相关科学知识有了足够的了解的基础之上。如果只是根据谣传、臆想大发厥词，甚至制造恐慌，引起决策上的混乱，那么我们就会失去造福人类的一个机会。

50年后,你地话世界会变成什么样呢?

　　走进年后的奇妙世界

　　1957年，一名美国航天员在前苏联首颗人造卫星发射之际预测，人类要登上月球还需要数代人的努力，然而他的说法在12年后就被推翻了；1995年，当比尔·盖茨在《未来之路》中描绘数字化图景时，很多人觉得不可思议，然而当预想变为现实，没有人觉得不合情理。

　　11月15日，英国《新科学家》杂志在创刊50周年之际，向世界40多名各领域顶尖科学家发出“英雄帖”，邀请他们再次对未来做出了描绘。就让我们跟随他们的“头脑风暴”，走入50年后的奇妙世界吧。

　　>>>生命科学

　　器官更新成常规

　　科学家罗伯特·辛什米尔在1957年曾预测，基因科学的发展有巨大潜力。他说的没错。如今，芝加哥大学的人类基因学家布鲁斯·拉恩将这幅蓝图描绘得更加清晰。他说，到2056年，地球生命的形态将在基因技术的帮助下发生变革，供移植的器官可以从动物体内生长和培植，而不必再等死者捐献，无限量供应将成为可能。

　　而费城威斯塔研究所的教授埃伦·哈伯·卡特兹甚至预测，人体可以在借助再生性药物来实现一些器官的自我更新，而无须通过移植手术。“心脏再生就在不远的将来，手指脚趾的再生可在5年至10年内实现，四肢再生技术将在其后几年内出现，最后受损脊椎也能被修复。50年之内，全身器官的更新将成为一种常规。”到时候，四肢瘫痪者不但能被治愈，还能跑马拉松。即便你对自己身体的某一部分不满意，也能通过这种技术进行一次“更新换代”。

　　人类延寿40%

　　不仅如此，人类的寿命也将会大大延长。美国密歇根大学教授理查德·米勒预测：“现在将哺乳动物的寿命延长40%已经是实验室的常规性技术。到2056年，这种增强的身体保护系统将应用于人类身上，到那时百岁老人的生气和活力将不亚于现在60多岁的人。”

　　女性育龄延长10年

　　被称为“人工避孕药之父”的美国斯坦福大学教授卡尔·杰拉西认为，人类生育技术和人口再生产在未来50年将继续发生变革。他预测说，女性在年轻时就可以将提取出的卵巢组织或卵细胞储存起来，这样的生育年龄就能延长10年甚至更长。

　　此外，科学家希望在对性生活、性健康等问题的认识上取得突破。世界性健康协会秘书长贝弗莉·惠普尔表示，她希望性健康在50年后成为一种普遍人权。“性暴力和性虐待将被根除，性健康教育得到普及，通过性行为传播的疾病将得到扼制。”

　　>>>技术发明

　　电脑自我更新

　　任何一种技术和工具都是人类身体的延伸，而计算机的出现和发展让这种延伸有了无限可能。科学家还预测，人类在50年内将发明性能极为出色的智能机器人，这种机器人能够像两岁婴儿那样准确地分辨并归类物体。它们还可以进行自我进化更新，自主地对外界做出反应，而不再像现在一样必须靠接受外界的指令才能完成动作。

　　解读动物语言

　　英属哥伦比亚大学教授丹尼尔·保利认为，人类50年后将像电影《杜利德医生》里的主人公一样，具有与动物交流的能力。“我认为最大的进展将是一种装置的问世，这种装置可以探测、诠释并传递动物们的情绪以及它们的想法，通过这种方式就能唤起人类的共鸣。该装置首先会用在灵长类动物身上，接着是各类哺乳类动物，继而是脊椎类动物，包括鱼类。这将会使人类对吃肉的饮食习惯产生排斥，也许，最终我们可能全都会变成素食主义者。”

　　>>>宇宙天文

　　地球发现ET

　　发现外星人（ET）将成为人类科技最大的进步。美国普林斯顿大学高等生命研究所的弗里曼·戴森教授说，“未来50年中最大的突破将是外星生物的发现。我们现时正加紧研制各种工具，让我们可以更有效地探索更遥远的宇宙，同时光学工具、无线电探测和数据处理工具的发展也日新月异。”

　　美国航空航天局的科学家克里斯·麦凯则表示，人类可能在地球上发现外星人。迈克凯说，“在今后50年里，我们很可能在火星的永冻层发现地外生命，虽然可能已经死亡，但生物化学特征却被完整保留下来。我们可能在木卫二的表面上发现外星生命，甚至在地球上发现。”

　　美国亚利桑那州立大学的专家保罗·戴维斯表达了相同看法，外星生物可能已经在地球上生活了数百万年。 “许多生命是以微生物形态存在的，单凭外观，人们很难说到底哪些是地球上的生命，哪些是地外生命。如果地球上确实有外星生命，他们将会被辨认出来。如果我们最终发现地球的生命拥有不同起源，就能证明我们在宇宙中并不孤单。”

　　移民外太空

　　一些专家还预测，人类还将会发现暗能量的直接证据，这将有助于揭开宇宙起源的奥秘。人类还有可能解开140亿年前宇宙大爆炸之谜。美国加州理工学院理论物理学家肖恩·卡罗利表示：“我们可以确定地知道宇宙在大爆炸一秒钟后发生了什么，但所有的理论都无法解释清楚大爆炸的那一时刻。我们有理由期待这种情况在50年内发生改变。”科学家也想弄明白，产生宇宙的大爆炸是否只是一系列大爆炸中的一次。

　　普林斯顿大学的理查德·戈特天体物理学家预测，随着宇宙奥秘逐步揭开，人类将在移民外太空的路上迈出试探性的一步。“在火星上建立自给自足的居住地将为人类提供一张‘生命保单’，以应对地球上的大灾难。”

　　此外，科学家还对未来有很多设想，比如发明一种用之不竭的绿色能源。就像科幻小说家阿瑟·克拉克曾经说过的：“在一个落后时代的人看来，现代科学与魔法无异。”事实上，现代科学已经超越了魔法，新时代的口号是：“只有想不到，没有做不到！”

日本干了一场全世界都禁止的实验，老鼠为何竟会“长出”人的器官？

人兽杂交？？第一反应就是：我

的天呀！科幻电影场景要成真？你是不是也联想到一些影视作品中的奇异生命？

01人兽杂交胚胎是什么？

人兽杂交胚胎，并不是直接由人和动物交配产生的，而是采用各种细胞技术，把一种物种的细胞引入到另一种物种的胚胎当中，形成两种物种的细胞在胚胎内融合并生长的状态。

目前来说，有包括美国在内的少数国家允许这种引入人类细胞到动物胚胎的操作，

但是一律禁止将这样的胚胎“生出来”，必须在其足月之前终止研究。

此次日本政府打破了这一潜规则，允许研究者将拥有人类细胞的人兽杂交胚胎通过代孕动物“生下来”，让它变成一个活物……

也就意味着，我们将亲眼见到第一批人兽杂交的生物。

02为什么搞人兽杂交？

其实，将人的组织器官与动物的组织器官混合，并在动物体内生长，用以提取器官供人移植或者治疗疾病，一直是个诱人的计划。

因为，人体捐赠器官一直较少，同时也受技术和伦理限制。

他对外界宣称：培养人兽杂交生物的最终目的，是让这些动物能够长出适配人类的器官，在器官移植当中作为器官供体，

解决目前移植器官紧缺的问题。

现阶段，他打算从最常见的实验动物——老鼠做起。

就是在老鼠体内的受精卵中，植入人体的诱导多能干细胞（iPS细胞），以制作人与动物的细胞混合而成的“动物性聚合胚胎”。

再让该胚胎在动物母体子宫内孕育，然后母体会生下小老鼠，最终，在小老鼠的体内会长出一个人类胰脏。

如果能获得这样的器官并供人类移植，从理论上讲，应该可以避免免疫排异反应，同时动物体内生长的胰脏也可用以

提取胰岛细胞或胰岛素来治疗糖尿病

本文地址:http://www.dadaojiayuan.com/jiankang/296247.html.

声明： 我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本站部分文字与图片资源来自于网络，转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们(管理员邮箱：douchuanxin@foxmail.com)，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!

上一篇: 加水就可制药?,冷冻干燥分子带来新革···

下一篇: 世界最小人造病毒结构合成：灵活适应包···