动物医生
您的位置: 宠物医生 > 动物医学 >
动物器官移植的研究进展
    来源:辈宠网

上世纪90年代以后,移植学出现突破性进展,存活率、移植数、开展器官移植的单位大幅增长,使器官移植日益成为常规手术[ 1 ]。如今,同种移植几乎已不存在障碍。但由于器官移植的供体一直处于极度缺乏的状态,使用人体器官供移植也存在许多伦理、法律问题,由此人们把目光投向了异种器官移植[ 2 ]。异种移植,即动物器官移植,因可能解决同种异体供器官短缺的同题而成为全球研究热点。但迄今临床异种移植数量少,效果不理想。主要原因是:现有的大型哺乳粪动物作为供者各有优缺点,尚未选出一种理想的动物供者;异种移植后将出现超急性排斥和急性血管性排斥,其后还可能有急性细胞性排斥和慢性排斥:人畜共患疾病和某些供者动物易患病可能跨越种间屏障危及人类受者甚至社区健康:动物脏器功能能否长期替代人类相应脏器功能均无答案。转基因猪和针对体液、细胞免疫的各种抑制措施可能有助于解决异种排斥问题;但异种移植最终用于临床前,须对动物疾病进行筛检防治,建立观察动物脏器在人体内环境工作的方法,进行深入探索,确保使用安全[ 3 ]

1  近缘移植与远缘移植

不同种类的动物作为人类供体器官来源,其结果大不相同。可将供体动物分为两类:近缘动物和远缘动物,后者排斥反应极强,难控制;前者排斥反应较后者弱。移植前供受者血型匹配对近缘移植很重要,而对远缘移植则作用不明显,但它们的本质区别在于有无超急性排斥﹙HAI﹚发生。  

免疫组织化学检查可发现移植物有异种抗体、补体及纤维素沉着。近缘动物间体内无针对彼此异种抗原的天然预存抗体,故近缘动物间移植少有HAI。如非人灵长类动物,但该类动物繁殖困难,数目有限,难以解决供器官不足这一根本问题,且其身材较成年人小,脏器相应偏小 ;要确保供者无传染性疾病困难,难以推广。猪、羊、犬、牛等远缘供者与人类亲缘关系相对远,但猪解剖生理也与人类相近且有非人灵长类不可比拟的优点:数量多.易繁殖,费用相对低。可在无病原体条件下培育。但异种移植后将出现超急性排斥和急性血管性排斥,其后还可能有急性细胞性排斥和慢性排斥,因此需进一步研究。

1.1  近缘移植
为了将动物器官移植过渡到人,许多学者将与人亲缘关系最近的灵长类动物黑猩猩作为受体进行并种移植的研究。将DAF(衰变加速因子)、CD59﹙膜反应溶解抑制物)这类蛋白基周导人动物体内,以建立相应的转基因动物,实现基因水平对动物器官的改造,使这些转基因动物的器官血管内皮细胞表达人源性补体抑制蛋白[ 4 ]

1.2远缘移植

1.2.1  猪的内源性逆转录病毒﹙PERV﹚的检测进展
检测猪的内源性逆转录病毒现在已有很多种试验方法,如PCR、ELISA、DNA斑迹法等。检测包括血清里的抗体,PERV在不同器官和DNA线粒体的复制数。现在的敏感问题已不是试验技术的方面,而是试验设计方面。这里没有合适的动物模型能够模仿人活体内的微循环。而且人们不知道哪种器官和组织在人体内对PERV不敏感。所以我们要在设计合适的人活体试验前,发展一种模仿人活体微环境的动物模型[ 5 ]

1.2.2  国外转基因猪培育
国外从7O年代开始为器官移植培育实验用猪,已成功地培育转入人DAF、CD59等的基因猪,多采用猪受精卵显微注射法,其原代转基因猪所产后代中有所转入的人基因并能表达。但原代转基因猪中先天畸形及患病率高,且所转基因表达率不一致,仍需进一步选育。

2  器官移植中的适应现象
适应是指在受者体内存在抗供者抗体和补体的情况下,移植物仍然被“接受”的现象。在一般情况下,当血管内皮细胞受到抗体和补体攻击时会产生前炎症反应,而在适应现象中移植物的血管内皮细胞起着不同的反应机制,有学者认为适应现象是移植物的一种自我保护机制,它避免遭受抗体和补体的损害。

异种移植物血管内皮细胞及平滑肌细胞上保护基因的上调防止了异种移植物排斥反应的发生。宿主反应促进了保护基因表达,同时也抑制前炎症反应。在非协调性异种器官移植中(如:猪一灵长类动物、豚鼠.大鼠等),由于存在异种反应性抗体,其对补体的激活将导致超排的发生。目前通过应用补体抑制剂等能够防止超急性排斥反应的发生,但是异种移植将面临另一问题,即急性血管性排斥(或称为迟发性异种移植物排斥)。迟发性排斥反应在协调性异种移植(如仓鼠或小鼠.大鼠)中同样发生。迟发性排斥反应在T细胞缺乏的情况下,能由抗内皮细胞抗体和补体启动,移植物在3—4 d内即发生排斥。迟发性异种移植物排斥的反应模式大致如下:内皮细胞激活后上调前炎性分子基因;激活的内皮细胞产生前炎性因子及化学园子,从而激活受者体内的单核细胞、巨噬细胞和大量的自然杀伤细胞;单核细胞聚集于内皮细胞的粘附分子;激活的单核细胞及血管内皮细胞促进血小板的聚集凝固,最终导致移植物的丧失[ 6 ]

3  动物器官移植模型

3.1  全身处理
术中保温,通过输液维持术中及术后的正常血压,按无菌术原则进行手术等,于手术成败有密切关系。

3.2  供体器官
总缺血时间应控制在30分钟以内。供体器官应充分灌洗,使血管内无血液淤积。在缺血期内应采取低温措施,使供体器官持续处于冷缺血状态,以减轻缺血损害。

3.3  显微外科技术
小动物器官移植模型的制作均需吻合血管以重建血液循环, 因此, 显微外科技术具有举足轻重的关键性作用。血管吻合必须争取在一定时碾内完成在制备器官移植模型中,保持高质量吻台技术在同种异体器官移植中,吻合须一次成功。要求快速准确的血管吻合技术,血管缝合术应在20分钟左右完成,以使缺血的供体器官尽快获得血液供应,减少缺血性损害。为此,提出170度双定点支持缝线法行血管吻合,该法能使血管吻合缘错开在三个不同的平面上,能避免误将前后壁缝合在一起,有利于快速而准确地完成血管吻合术[ 7 ]

4  基因治疗

排斥反应、严重的供体器官短缺、免疫抑制剂的副作用是阻碍器官移植发展的重要因素。基因治疗通过调控受者的免疫反应或者诱导免疫耐受,有潜力防止排斥反应。通过细胞基因调控和创建移植转基因动物,可能解决供体器官来源有限的问题。

4.1  基因治疗防止同种移植排斥反应
转基因的方法可以传递所需要的蛋白质分子给移植物,调节机体对移植物的免疫反应,理论上局部的免疫反应调节可以减少免疫抑制剂的全身毒副反应,转基因产物的表达水平与载体有关,用逆转录病毒和质粒作载体可明显延长移植物的成活期。腺病毒也可作载体,转化率比较高。其余的载体较差。CTLA4Ig是一种人工融合蛋白,模拟CD28的作用,可防止同种排斥反应。

4.2  基因治疗防止慢性排斥反应
许多实验使用基因治疗处理动脉损伤之后的内膜增生。解决方法之一就是封闭转录因子c-myb的产物来阻止平滑肌的增生。Simons等用c-myb的反义寡核苷酸,在体内阻止大鼠动脉损伤模型的内膜平滑肌细胞的体聚[ 8 ]

5  增强免疫耐受力

器官移植的另一个亮点,表现为延长器官移植后病人的存活年限并提高生命和生活的质量,需要增强器官移植后移植器官的免疫耐受力。这可以通过两方面来解决。一是减少机体的免疫力, 过去用的是药物抑制剂, 如环孢菌素, 但其副作用较大。因为抑制机体免疫力后会让病人感染其他疾病。第二个方法就是增强移植器官的免疫耐受力。如用转基因办法增强动物移植肝脏的免疫耐受, 从而消除或减少与病人机体的免疫排异, 为器官移植提供新的系统。这种激活首先就是激活T细胞,此后引发一系列反应,形成机体免疫系统对移植物的排异[ 9 ]

6  总结
综上所述,异种器宫移植是解决当前器官短缺的主要途径。近年来,新的研究成果不断出现,但存在着诸多影响器官移植的因素。由于猪的许多器官与人相仿,几千年来与人朝夕相处,较符合伦理道德观念、世界各地学者都在大力研究转基因猪。英国已培育出转入DAF的转基因猪,并出现了基因剔除、基因修饰猪。日前元法解决移植器官能够长期存活的问题,随着科学研究的深入,异种器官移植长期存活的难题将被攻克。
参考文献
[1] 曹玄林:器官移植的发展和亟待解决的问题.  河北医药  2002 24(12): 931-932
[2] 王华  吴卫星  栾尧:开展异种器官移植临床试验的几个关键伦理问题.  中国医学伦理学  2002 15(6): 43-44
[3] 李幼平  马玉奎  何秋明:临床异种大动物器官移植的现状,问题与对策综述.  中国修复重建外科杂志  1998 12 (2):99-100
[4] 胡岩松  袁彦平:异种器官移植的研究进展.  实验动物科学与管理  2001 18 (3):38-40
[5] Zhang Li,Bu Hong,  Li Youping,  Cheng Jingqi:Xenozoonoses in xenotransplantation.  Progress in Natural Science: 
Aug 2003 13(1):12-16
[6] 戴卫华吴雄飞:器官移植中的适应现象.  免疫杂志学  2002 18 (3):182-187
[7] 王学圃  朱洪荫:制备小动物器官移植研究模型的经验.  中华器官移植杂志  1983 2:115-119

热门动物医学/ Experience in hot