“猪眼”取代人眼,你筹备好了吗?猪角膜移植能够解困难

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  文章起源:科学大院公众号

  只要提到猪,出当初科学青年们脑海中的,十有八九是餐桌上的美味。其实,猪是被误解最深、最怀才不遇的植物。

  2009年11月9日,《纽约时报》介绍过猪认知的研究,猪是少数能知道镜子是反射而不是一扇窗户的植物,还能用镜子的原理去寻找食物。法国人对猪更是青睐,昂贵且美味的野生食材——松露,本身的气息与发情母猪身上散发的气息比较相近,在伟大爱情的驱使下,“猎猪”(特别说明一下,必须是公猪哦)很快就帮主人们找到了深埋于地下的饕餮美食。甚至连温斯顿·丘吉尔(Winston Churchill)都深情地说:“猫鄙视你,狗景仰你,猪却是不卑不亢地与你四目相对”。

  当初,不只农民养猪卖肉赚钱、猎人养猪搜寻松露,竟然连科学家们也开始养猪了。猪身上的一个器官让科学家们发现了猪在餐桌外的神奇功能——眼角膜移植。

  早在公元前600年,古印度的外科医师就实验用病人本人手臂上取下的皮肤来重整鼻子。这种古老的植皮术实际上是一种自体构造移植技巧,与后来的异体构造移植术共同成为今天异体器官移植的起源。

  眼角膜移植技巧是最早获得胜利的异体构造移植技巧。历史记录,第一例胜利的眼角膜移植手术发生在1837年。第一次撒哈拉沙漠战争中,爱尔兰内科大夫塞缪尔·比格(Samuel Bigger )被阿拉伯人俘虏。被拘禁期间,他把一个受伤但还没有死亡的羚羊的角膜移植到了另一只羚羊上。他的胜利鼓舞了科学家们,让科学家们看到了把植物角膜移植于人眼的希望。

  理想很丰满,现实却很残酷。此后长达近70年的里,科学家们对猪、羊等种种植物的角膜移植到人眼进行了实验,但均告失败。终于,科学家们放弃在植物身上打主意了,把注意力转向了人类本身。

  1906年,眼科大夫爱德华·席姆(Eduard Zirm )在一个因眼外受伤而必须摘除眼球的病人身上取得了角膜后,将其移植给一个患有角膜溃疡的病人,成为世界上第一例胜利的人类眼角膜移植手术,这无疑拥有里程碑意义。

  西班牙眼科大夫拉蒙·特罗维霍 (Ramon Castroviejo )更是为眼疾患者带来了福音,他在20世纪30-40年代期间极大地改进了角膜移植手术技巧,并推进角膜移植作为治疗严重角膜病变的世界标准方法。

  虽然角膜移植技巧日趋成熟,但用作移植的角膜重要来自眼外伤或其余须要摘除眼球的角膜,这种移植供体材料的数量却少得可怜,阻碍了角膜移植的开展。直到1931年5月6日,大胆的俄国眼科大夫弗拉基米尔·费拉托夫 (Vladimir Filatov )胜利地把一个刚死亡的人的眼角膜移植到了另一个人身上,并首创了2-4℃温房保存尸体眼球48小时的方法,才使得角膜资源大大增加,并推进了眼库 (Eye Bank )的树立。

从左往右,顺次为:爱德华·席姆、拉蒙·特罗维霍和弗拉基米尔·费拉托夫(图片来自wiki百科)从左往右,顺次为:爱德华·席姆、拉蒙·特罗维霍和弗拉基米尔·费拉托夫(图片来自wiki百科)

  从此以后,越来越多的人经由角膜移植术重见光亮。当初,角膜移植手术胜利率可高达90%以上,据英国国度医疗服务系统(National Health Service, NHS )数据,93%的角膜移植案例在术后1年恢复良好。跟着这项技巧的成熟完善,世界很多国度都纷纷树立眼库来保证角膜移植供给。以美国为例,美国眼库协会中的76个眼库2013年进行了72,736例本土角膜移植,并向美国以外的国度输出了14,953例角膜供体。鲜为人知的是,作为开展中国度的斯里兰卡不只能保证本国角膜移植的供给,还是一个角膜输出大国。

  相比之下,中国在内的许多国度等待角膜移植的患者却排着长队“等着米下锅”。中国14亿人中瞽者有800万瞽者,占世界瞽者总数的五分之一,其中角膜疾病致盲病例的总数约有400万人,但每年施行的角膜移植手术例数却仅有5000例。以前,中国移植器官的重要起源是死刑犯人。但从去年起,政府禁止了此类争议性做法,鼓励国人登记、死后募捐器官。著名歌手姚贝娜去世后捐赠的眼角膜已分别为深圳、成都、武汉和遵义的四位患者带去光亮,即便有这样的名人效应,选择这样做的国人却仍然寥寥无几。

  中国的眼角膜供需严重不平衡。目前,国外已经有高分子材料制成的人工角膜产品问世,但这种“硬邦邦的有机玻璃片儿”由于排异反应及其余并发症较多等因素,我国并没有批准引进。

  当初,轮到我们中国的科学家们出招了。中国的专家来了一场“复兴”,回到角膜移植的最初阶段,重启用植物角膜替代人体募捐角膜的探索历程。跟着免疫学的开展,人们逐渐认识到,植物与人之间由于抗原差异性极大,免疫排异反应成为器官移植胜利的克星。科学家们邀请猴子、牛、羊、鸡、鸭、鹅、猪等种种植物加入他们的研发团队,判断哪一种植物与人的抗原差异最小。经由长达10年的多轮淘汰赛,猪最终赢得了胜利,获得冠军!

  发明这项技巧的中国再生医学集团的生物工程角膜研发专家表现,猪拥有和人角膜基质相似的构造结构,应用后角膜的厚度、屈光度保持不变,感觉神经可以长入,能够恢复知觉。而且,猪的角膜参数和人比较接近,其携带的病毒不太容易传染给人类。即便如此,猪角膜上所有的细胞、基因、蛋白质和血脂都要彻底清除,以防引起病人免疫排斥。

图片起源(BBC中文网:中国的科学革命)图片起源(BBC中文网:中国的科学革命)

  那么,究竟怎样解决猪角膜与人眼能“和平共处”这个历史性难题呢?把大象塞进冰箱须要三个步调,把猪角膜移植入人眼同样也要三个步调:

  第一,从猪身上提取角膜;

  第二,经由一定技巧进行去细胞去抗原处置,只保留猪角膜的胶原纤维。大家看看,经由处置后的猪角膜是不是长得很像隐形眼镜呢?

  第三,移植到人的眼睛,并把人本身的构造和细胞也移植进去,形成一个全新的角膜构造。

  中国科学家真是棒棒哒,这项完全由中国科学家自主研发的生物工程角膜于2015年5月23日正式投入生产,命名为“艾欣瞳”,将为我国400万乃至全球6000万的角膜盲患者带来复明的希望。

处置后的猪角膜(图片来自收集)处置后的猪角膜(图片来自收集)

  经历了将近200年的波折,科学家们终于完成了植物角膜与人眼结合的创举。曾经有记者问一位已经接受猪角膜移植的病人,能否介怀使用植物角膜呢?这位56岁的病人表现他信任大夫的决定。

  说到这里,科学青年们能否会介怀猪角膜用于人眼,能否对拥有伟大牺牲精神的猪的印象有所改观呢? 作者:高洁(北京化工大学)

  本期科学主编:罗兴波(中国科学院大学人院副教授)

转载自:https://tech.sina.com.cn/d/i/2016-06-03/doc-ifxsvenx3184193.shtml

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