沈阳科学家用猪的活性肝细胞合成生物人工肝脏

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沈阳科学家用猪的活性肝细胞合成生物人工肝脏http://www.sina.com.cn 2005年05月12日14:47 沈阳晚报 小猪因种属与人接近被选中 点击此处查看全部新闻图片 小猪因种属与人接近被选中

　　利用健康猪的活性肝细胞，制成具有解毒、合成等功能的生物人工肝脏，从而“代替”人类因病而丧失功能的肝脏在体外“工作”，这种被称为人类“第二肝脏”的神奇生物人工肝脏，被沈阳市传染病医院中心研究室的工作人员制造成功。5月11日，记者就此采访了该研究室的主任杨桦博士。

　　小猪因种属与人接近被选中

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　　“小猪因为种属、异源性与人类最接近，成为我们实验用的肝源。在实验中，我们用健康小猪的肝细胞来制成生物人工肝，这是一个极复杂的过程。”采访中，杨桦博士这样向记者介绍到。

　　在实验的最初阶段，研究室曾打算选用胎儿做这一实验，但因涉及伦理问题而最终放弃。而不涉及伦理又是人类近亲生物中，大猩猩又纳入到了研究室工作人员的视线之中。但大猩猩每个成本价在10万元以上，且是国家保护动物，大猩猩也被放弃了。经过千挑万选，小猪，这个种属与异源性都与人类十分接近的憨厚动物，走进了研究室研究人员的视线。经过初步比较，研究人员确认猪肝大小与人的差不多大小，而且成本较低，同时猪肝细胞的三维立体结构与肝窦样界面都与人类非常接近，其在生物合成、生物转化及解毒等方面，都与人类接近。于是，小猪幸运地被研究室选中实验。从2001年初开始，人们经常看到研究室的工作人员每天都抱着一只只小乳猪进进出出研究室。

　　一千多日夜才分离出肝细胞

　　尽管在理论上证明能够从猪肝中分离出肝细胞，但实际操作却是极难的。为了分离出猪的活性肝细胞，沈阳市传染病医院的工作人员用了3年时间。

　　在实验中，工作人员利用灌流技术，将消化酶注入小乳猪的肝内，希望从中通“取”出活性肝细胞，但每一次都因种种原因而无法得到猪的肝细胞。研究室的工作人员一次次地实验，每天的实验从早晨9时开始一直持续到晚上零时，但每一次都无法得到足够的肝细胞。2004年8月，研究室的工作人员在显微镜下终于发现了活跃在悬液里成群的猪肝细胞——分离成功了，总数高达7乘以10的9次方之多，研究人员将肝细胞装入到了早已准备好的中空纤维柱之中，人工肝完成雏形。

　　22条狗光荣为人类“尽忠”

　　在诸多动物中，狗被认为是人类最忠诚的朋友。在杨桦博士的研究室里，狗也成了第一个代替人接受实验的生命，到实验成功，共有22条狗为人类“尽忠”。

　　采访中，杨博士告诉记者，狗与猪之间是异种生命，而狗的一些生理结构及功能又与人非常接近，于是，研究室决定采用狗来代替人做体外肝功实验。

　　2004年9月，第一条用于实验的狗——1号花花，被带到了研究室里，医生将花花的两处血管封闭住。2个小时后，花花出现了严重的肝衰竭。研究室的工作人员迅速将花花抬到实验床上，将另外一条动脉与静脉接通到花花身上，开始建立体外循环。研究人员希望，通过猪肝细胞的工作，将花花血液中的氨毒素清除掉，从而代替花花衰竭的肝功能。但是，花花却再也没有活过来。

　　尽管花花的实验失败了，但研究人员却依然没有放弃，继续进行实验。11月22日，另一只叫乐乐的小狗，在人为肝衰竭后，经过人工肝脏的帮助又活了过来，人工肝脏终于成功了。而在此之前，研究室有9只狗都死去了，但在狗乐乐之后，其他13只狗都成功地活了过来。2005年1月20日，研究室宣布被称为人类“第二肝脏”的生物人工肝制造成功。

生物肝脏前景广阔

　　那么，这个经过沈阳市传染病院科研人员千辛万苦研究出来的生物人工肝脏，究竟对人类有何作用，采访中，研究室的杨桦博士回答了记者的这个问题。

　　杨博士介绍说，在中国因为肝脏捐献远未普及，许多肝病患者都无法及时得到要移植的肝脏而死亡，而生物人工肝就成为重症肝炎或肝功衰竭患者的惟一选择。通过生物人工肝在体外将肝病患者的血液中的毒物分解掉，再输回到患者体内，从而使得患者的生命得以重放光彩。同时，由于体外人工肝已完成解毒、生物合成等功能，体内的肝脏不再负担解毒等任务，利用这个“时间差”，再生与修复能力极强的人体肝细胞，就会自动修复已损坏的肝细胞，从而恢复肝的功能，为肝移植创造条件。

　　同时，生物人工肝还在药物代谢与毒性分析、环境毒性研究、基因治疗、肝炎病毒感染及疫苗研究等，都有着广泛的意义。(本报记者孙洪伟 文／摄)

　　生物人工肝技术是当代生命科学领域的前沿技术，专指以培养肝细胞为基础的生物人工肝支持系统，简称生物人工肝，它是细胞生物学、生物化学、材料科学及生物工程发展的体现和结合的产物，其最核心的技术是细胞分离、培养技术和中空纤维技术的提高和发展，形成与正常人类肝脏最为接近的人工肝支持系统，生物人工肝的基础要素包括生物成分、适合的生物反应器与外部控制系统、有效的体外循环系统。生物人工肝脏理论，是在上个世纪90年代中期由美国匹兹堡国际肝移植中心的医生提出来的，当时是在内科治疗肝功衰竭无效的情况下提出来的。