人體器官培養是一個快速發展的領域,近年來取得了顯著的進展。以下是對該領域最新進展的概述:
一、類器官培養
類器官是一種在體外利用胚胎干細胞或者成體干細胞培養出的3D細胞培養物,它與人體器官具有相似的組織學特征,并且能部分重現器官的生理功能。以下是關于類器官培養的最新進展:
1.多種類器官的成功培養:
科學家們已經成功培養出多種類器官,包括腸道類器官、腦類器官、肝臟類器官等。這些類器官在三維空間中形成類似于人體內器官的組織結構,包含多種細胞類型,能夠較好地模擬體內器官的結構和功能。
例如,在大腦類器官方面,科學家首次利用人類胎兒大腦組織成功衍生出在體外自組織生成的大腦類器官(FeBO),為深入研究大腦發育、探索大腦發育障礙和腦腫瘤等大腦發育相關疾病開辟了新路徑。
2.基因編輯與疾病模型:
類器官培養技術使得科學家們能夠對類器官中的細胞進行精準的基因編輯,從而研究特定基因的功能和疾病機制。
通過利用患者來源的干細胞培養類器官,可以建立疾病模型,如利用來自帕金森病患者的誘導多能干細胞培養腦類器官,以研究帕金森病的發病機制。
3.藥物篩選與毒性測試:
類器官可以用于藥物篩選,快速評估藥物的有效性和安全性。與傳統的細胞培養模型和動物模型相比,類器官更能反映人體器官對藥物的反應,提高藥物篩選的準確性和效率。
二、人工器官
人工器官是指用人工材料制成,能部分或全部代替人體自然器官功能的部件。以下是關于人工器官的最新進展:
1.人工心臟:
中國人工心臟產業處于產業化初期階段。為了填補晚期心衰患者未被滿足的醫療需求,國內多家企業近年來積極布局相關的人工心臟產品。已有全磁懸浮植入式左心室輔助系統等人工心臟輔助裝置上市,與國際同類產品相比,關鍵性能指標已達到同等水平。
2.人工肝:
人工肝主要有生物型人工肝、非生物型人工肝和混合型人工肝三種類型。非生物型人工肝主要起到解毒功能,在臨床中應用較為廣泛,適應晚期肝衰竭。生物型和混合型人工肝除了有解毒功能外,還有部分合成和代謝功能,目前處于小規模應用階段,是未來人工肝發展的潛力方向。
3.其他人工器官:
在人工耳蝸方面,國產人工耳蝸品牌如諾爾康等已占據國內一定的市場份額。在人工晶狀體方面,國產產品占比也在逐步提升。
三、器官移植
器官移植是挽救危重患者的關鍵醫療技術。以下是關于器官移植的最新進展:
1.器官捐獻與移植體系:
自2010年啟動器官捐獻試點以來,我國在制度設計、社會動員和標準流程方面取得顯著成效,建立了完善的工作體系,實現了器官捐獻與移植數量和質量的雙提升。
2.技術創新:
全國首個獲批的綜合類國家醫學中心建設項目單位,如復旦大學附屬中山醫院等,在器官移植領域率先開展眾多技術創新。例如,完成了亞洲首例心、肝、腎序貫性的移植,亞洲首例“心肝聯合移植”,以及全球首例“親屬肝”加“廢棄肝”雙供肝肝移植等。
3.術后感染與免疫耐受:
移植患者面臨著免疫抑制帶來的隱患,必須持續服用免疫抑制劑以防止排斥反應。但這也削弱了他們對外界病原體的抵抗力,使得這些患者更容易受到感染。因此,提高移植后患者的免疫力、減少感染風險成為亟待解決的問題。
科學家們正在研究新型診斷體系以精準診斷病原體,利用噬菌體治療移植后難治性細菌感染,并開展BK病毒疫苗研發以預防病毒感染等。
總結
人體器官培養領域在類器官培養、人工器官和器官移植等方面都取得了顯著的進展。這些進展不僅為醫學研究和治療提供了新的方法和手段,也為患者帶來了更多的希望和福音。