摘要：人类干细胞重编程：先导入抗凋亡基因和促生长基因，提升人类干细胞在猪体内的存活率；再注入人类诱导多能干细胞（iPSCs）技术，使人类干细胞在猪胚胎的微环境中定向分化。

据《自然》报道，中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学团队首次在猪胚胎中培育出含人类细胞的心脏。

最终，移植进代孕母猪体内的嵌合胚胎存活了21 天，心脏发育至人类胚胎同阶段的大小（指尖大小，约0.5-1cm）并开始跳动。

该成果于2025年国际干细胞研究学会年会（ISSCR 2025）公布，词也标志着“人兽嵌合体” 技术迈出了里程碑式的一步。

该技术主要采取了两个技术路径。

1、猪胚胎基因敲除：使用CRISPR-Cas9技术敲除两个心脏发育关键基因（未公开具体基因名），创造"器官空位"。

2、人类干细胞重编程：先导入抗凋亡基因和促生长基因，提升人类干细胞在猪体内的存活率；再注入人类诱导多能干细胞（iPSCs）技术，使人类干细胞在猪胚胎的微环境中定向分化。

实际上这并不是该团队首次运用这技术。此前，该团队还在猪体中培育出人源中期肾脏。

团队的赖良学教授表示，通过该途径获得的人源化器官不仅具有更全面的细胞类型和更完善的器官结构与功能，而且由于供体细胞来源于患者自体，可有效避免异种器官或同种异体器官移植存在的免疫排斥等问题。

提到异种器官移植，我们先来看看这是什么。

美国公共卫生局（PH）标准，异种移植涵盖两类操作：
（1）将动物活细胞/组织/器官直接移植至人体；
（2）人体材料与动物活体细胞体外接触后用于人体

其实简单来说异种器官移植就是跨物种器官移植。

在目前的研究中，猪是主要的器官供体。因为猪的器官解剖结构（心脏300-500g vs 人类250-350g）、生理功能与人类相似，繁殖速度快（每胎10-14仔，6个月达成人器官大小）且饲养成本低、易于繁育、伦理争议小，所以它是异种器官来源的首选动物。

跨物种器官移植听起来猎奇，其实早在17世纪，就有医生进行过初步尝试，并在近些年取得了一些突破。

异种器官移植中较为常见的失败原因目前主要有这几个：

免疫排斥反应：猪毕竟和人不是同一个物种，人都尚且有免疫排异反应，跨物种之间免疫排异就更复杂。简单来说免疫排异不仅需要攻克短期和还要攻克长期（目前尚无有效的治疗方法来预防或治疗慢性排斥反应）。

移植后，如果患者的免疫系统识别出猪器官中的异种抗原，就会引发排斥反应。例如，静脉注射免疫球蛋白可能导致心肌细胞受损，而抗体介导的排斥反应则表现为内皮损伤和细胞凋亡。

病毒传播风险：猪携带的病毒是导致移植失败的重要因素之一。尽管基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）已被用于去除猪器官中可能引发排斥反应的基因，但完全清除所有潜在致病基因仍然困难，比方说猪心脏中仍可能存在潜伏的病毒，如PRV（猪繁殖与呼吸综合征病毒）。

还有猪巨细胞病毒（PCMV），这种病毒对猪无害，但对人类尤其是免疫系统受损的人可能致命。一旦在移植的猪器官中检测到PCMV，患者的免疫系统会攻击并排斥该器官。

免疫抑制药物的副作用：虽然免疫抑制药物是防止排斥反应的关键，但也可能带来副作用。例如，高剂量的免疫球蛋白可能与供体猪主动脉内皮细胞结合，引发免疫激活，进一步导致心肌细胞损伤。

无论是人兽嵌合移植还是异种移植，目前的技术依旧不成熟，风险巨大，但为什么还有那么多人愿意尝试呢？

这就不得不提到全球范围内的器官短缺了。

全球超100万患者等待器官移植，其中肾脏、肝脏和心脏需求最迫切。中国每年需器官移植患者超30万，但实际手术量不足1万，供需比高达150:1。匹配成功率仅25%（每4名等待者中1人成功匹配），而全球每年因器官衰竭死亡人数超100万。

以心脏为例，供体（捐赠心脏）来自于脑死亡的器官捐赠者，在中国由中国器官移植分配系统进行配对。受体来自于心脏已经无法正常运作的终末期心力衰竭患者，如果不进行心脏移植手术，其寿命通常不超过一年。

供体标准：

现代器官移植的历史并不长。世界上首例人类心脏移植手术完成于1967年的南非，中国的心脏移植手术起步相对较晚，1978年在瑞金医院完成首例心脏移植手术，填补了我国器官移植的空白。

经过几十年的发展，心脏移植已成为一项成熟的治疗手段，是终末期心衰患者的“救命”手段。根据我国的心脏移植的数据显示，患者术后1年生存率将近95%，3年生存率90%以上，7年内生存率80%以上移植后，患者的生活质量相比手前显著改善，绝大部分患者都可以恢复正常生活。

然而供体短缺，是制约心脏移植手术大规模开展的根本原因。

根据2024年出版于《中华器官移植杂志》的一篇论文显示，供体器官短缺已经成为全世界器官移植界共同面临的难题，严重制约器官移植的发展。尽管世界上多个国家已经建立较为成熟的器官捐献体系，一定程度上为缓解供器官短缺和更高效的配型器官创造了有利条件。但从百万人口器官的捐献率来看，器官移植的需求依旧非常巨大。

中国人体器官分配与共享系统（COTRS）2023年更新的数据显示，截止到25年中旬，我国累计捐献的器官总量突破了18万。但相比正在等待移植的庞大人群缺口依旧明显，当前我国每年接受器官移植的患者数量仍不到2万例。

由于供体短缺，几十年来全世界的医生和科学家一直在寻找其他替代方案。无论是异种移植还是人兽嵌合体器官移植，离真正进入到临床应用前，还面临很多挑战。

对于器官移植来说，无论是同种移植（人类器官）还是异种移植（动物器官）都面临免疫排异反应。基于此，通过人体干细胞在体外培育功能性器官的技术路径，正成为全球科研团队的攻关方向。

不过人兽嵌合体其实面临着很大的伦理挑战。中科院团队培育出含人源细胞的跳动猪心脏（存活21天），但胚胎因人细胞干扰猪心脏功能死亡。

研究团队坦言：如果猪胚胎存活到足月出生，那么这些注入胚胎的人类细胞对猪胚胎其他细胞（包括脑细胞、生殖细胞）的影响，将引发严重的伦理担忧。

假设人细胞侵入猪脑，可能赋予嵌合体人类认知特征，挑战"人性"边界。那培育出来的物种既非完全动物也非完全人类，物种与物种的边界会变得模糊不清。

如今，各国对人兽嵌合体研究的政策限制，本质上是对技术狂热的理性制衡。这不仅需要科学界以更审慎的态度设定研究红线，更需要建立跨学科的伦理评估机制，让生物学家、伦理学家、法学家共同参与技术路径的设计。

毕竟，器官移植的终极目标是拯救生命，而非制造新的生命伦理困境。

来源：芯尚医疗