近日，一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中，来自德克萨斯大学通过研究开发出了生物工程肺并成功将其移植到了成年猪体内，同时成年猪并未表现出任何副作用。
图片来源：J. Nichols et al., Science Translational Medicine (2018)
2014年，研究者Joan Nichols及其同事首次在实验室中开发出了人类生物工程肺，这项研究中，研究人员详细描述了从2014年以来这项研究工作的细节及进展情况，同时他们对猪进行了标准化的临床前试验，结果发现猪并未表现出任何并发症。研究者Cortiella说道，如今全球患严重肺部疾病的患者数量越来越多，然而可供移植的器官数量却非常有限，我们研究的最终目的就是为众多等待接受肺部移植的患者提供治疗的希望。
为了能够开发出生物工程肺，研究人员首先需要一个能满足肺部结构需要的支撑支架，为此，研究人员利用一种不相关动物的肺脏制作了这种支持性支架，同时利用特殊的糖类和清洁剂混合物来去除肺部中的细胞和血液，这样就留下了特殊的支架蛋白或肺部骨骼支架，最终就形成了一个完全由肺部蛋白支撑的肺状支架。
用于制造每一种生物工程肺的细胞来自于每一个被研究动物单一的肺部组织，这些细胞来源能用来生产研究中每只动物所需要的组织匹配的生物工程肺，肺部支架被置于一种水槽中，而该水槽则被加入了特殊的营养物质和动物自身细胞的混合制剂，在被移植之前，这种生物工程肺能在生物反应器中生长30天时间，而移植后动物受试者则能存活10小时、2周、1个月和2个月，这就能够帮助研究人员检测移植后生物工程肺组织的发育情况，以及这种生物工程肺组织如何与机体进行结合。
研究者发现，所有接受生物工程肺的成年猪都能够保持健康状态，最早在移植两周后，这种生物工程肺就能够建立供肺部组织生长发育的强大血管网络。研究者Nichols表示，我们在移植的成年猪机体中并未发现肺水肿的迹象，肺部水肿通常是血管系统不够成熟的标志，而这种生物工程肺能在移植后持续发育，同时还不会出现任何生长因子灌注的表现，同时机体也能为新肺组织提供其所需的生长模块。
研究者表示，这项研究中我们分析了生物工程肺如何适应机体并在机体中持续发育成熟，但研究人员并未评估生物工程肺能为所移植的动物提供多少氧气。
研究者Cortiella表示，我们都知道动物机体中存在百分之百的氧饱和度，因为它们存在正常的肺部功能，即使两个月后，这种生物工程肺也并不足以成熟到能够阻断动物机体停止利用正常肺脏来进行呼吸，而且也不能促使动物机体切换到生物工程肺来发挥功能。基于这一考虑，后期研究人员还将进行更为深入的研究来观察这种生物工程肺的长期存活率、组织的成熟程度以及其气体交换能力。研究者认为，如果有足够的资助，他们有望在5-10年内将这种生物工程肺移植到人类机体中进行实验。
原始出处：Joan E. Nichols, Saverio La Francesca, Jean A. Niles, et al. Production and transplantation of bioengineered lung into a large-animal model. Science Translational Medicine (2018) DOI: 10.1126/scitranslmed.aao3926
原标题：Sci Transl Med：科学家在猪体内成功移植生物工程肺