摘要：信息来源： He, J., Shi, J., Yang, C. et al. Pig-to-human lung xenotransplantation into a brain-dead recipient. Nat Med (2025). https://

信息来源： He, J., Shi, J., Yang, C. et al. Pig-to-human lung xenotransplantation into a brain-dead recipient. Nat Med (2025). https://doi.org/10.1038/s41591-025-03861-x

在人类医学史上，肺脏一直被视为异种器官移植领域最难逾越的堡垒。今日，发表于国际顶尖期刊《自然-医学》的一项研究宣告，这道壁垒首次被结构性地突破。一个由广州医科大学附属第一医院何建行教授领导的中国团队，成功将一枚经过多重基因编辑的猪肺移植到一名脑死亡的人类受体体内，并维持其生理功能长达九天。

这一成就不仅标志着中国在异种移植前沿竞赛中取得了关键地位，更重要的是，它为全球数以百万计等待肺移植的终末期肺病患者点燃了一盏新的希望之灯。然而，在这项里程碑实验的详细数据背后，复杂的免疫反应和生理挑战也清晰地揭示了从“概念验证”到临床应用的漫长征途。

器官短缺是现代医学面临的全球性危机。为了破解这一困局，科学家将目光投向了异种移植——利用动物器官替代衰竭的人体器官。猪，因其器官尺寸、解剖结构和生理功能与人类高度相似，且其基因组易于编辑，成为了最有前景的供体来源。

近年来，猪到人的心脏和肾脏移植已取得令人瞩目的进展。从马里兰大学医学院实施的世界首例猪心脏移植，到纽约大学和阿拉巴马大学团队在脑死亡受体模型中验证猪肾脏的长期功能，这些探索为整个领域奠定了基础。但肺脏的移植难度远超这些“前辈”。

作为一个直接与外界环境相通的器官，肺脏每时每刻都在处理空气中的病原体和过敏原，其内部驻留着独特的、高度警觉的免疫细胞群。同时，它拥有人体最密集、最纤弱的毛细血管网，在极大的表面积上进行气体交换，这使其对免疫攻击和血流动力学变化极为敏感。任何微小的凝血或炎症都可能迅速导致灾难性的功能丧失。相比之下，植入腹腔或胸腔的肾脏和心脏，处于一个相对无菌和稳定的内环境中。因此，成功移植猪肺不仅需要克服物种间的免疫鸿沟，还必须应对其独特的生理脆弱性。

何建行教授团队的成功，根植于基因编辑技术的革命性进步。他们使用的供体是一头巴马香猪，其基因组经过了精密的“重编程”，旨在拆除触发人体免疫系统攻击的“分子红旗”，并安装上能够伪装自己、安抚免疫系统的“和平信号”。

研究团队利用CRISPR-Cas9等基因编辑工具，精准敲除了猪细胞表面的三个关键基因。这些基因负责合成多种糖分子抗原，是导致“超急性排斥反应”的元凶。超急性排斥是异种移植最迅猛的障碍，能在几分钟到几小时内摧毁移植器官。通过删除这些基因，研究团队成功为猪肺穿上了第一层“隐身衣”。

然而，仅仅“隐身”还不够。研究团队进一步向猪的基因组中插入了三个人类基因。这些基因编码的蛋白质能够在人体环境中发挥关键的保护作用，例如抑制补体系统的攻击、调节凝血途径，从而防止血管内皮细胞损伤和血栓形成。这种“敲除+插入”的组合策略，代表了当前异种移植领域最前沿的基因改造方案，旨在将猪器官最大程度地“人源化”，使其能在一个充满敌意的人类免疫环境中生存下来。

手术在一名因重型颅脑损伤而被判定为脑死亡的受试者身上进行，这一模式遵循了国际伦理和科研准则，允许科学家在最接近真实临床的条件下，安全地评估移植器官的功能和人体的反应。团队为受体植入了猪的左肺，模拟了临床上常见的单肺移植手术。

在移植后的九天里，这枚跨越物种的肺脏展现了惊人的生命力。监测数据显示，它成功地与受体的循环系统连接，实现了有效的通气和气体交换功能——这是肺脏作为生命器官的核心使命。至关重要的是，毁灭性的超急性排斥反应并未发生，同步的病原学监测也未发现猪内源性逆转录病毒（PERVs）等潜在的跨物种感染迹象。

但实验同样记录了严峻的挑战。术后24小时，移植肺出现了水肿，这与临床上人类同种移植后常见的“缺血再灌注损伤”相似，表明器官在恢复血流后面临着巨大的生理压力。更令人警惕的是，在术后第三天和第六天，监测指标显示出现了抗体介导的排斥反应，导致了肺组织损伤。尽管在强化的免疫抑制治疗下，损伤得到部分控制，但这清晰地表明，即使经过了六重基因编辑，人体的免疫系统——特别是适应性免疫系统——仍然识别并攻击了这枚外来器官。血液中显著升高的炎症因子（如IL-6和IL-10），也成为了这场体内免疫风暴的直接证据。

在第九天，应家属要求，研究画上了句点。这九天的数据极为宝贵，它首次证实了基因编辑猪肺在人体内维持基本功能的可能性，同时也精确地描绘出了下一阶段需要攻克的难关。

何建行团队的研究是异种肺移植领域的一大步，但距离成为拯救生命的常规疗法，仍有漫长的道路要走。研究者在论文中坦诚地指出，未来的工作重心需要放在两个方面：一是进一步优化供体猪的基因改造方案，可能需要编辑更多的基因位点来更完美地“伪装”器官；二是个性化和精准化免疫抑制方案的开发，以更有效地控制延迟出现的排斥反应，同时避免严重感染等副作用。

这项研究的成功，无疑将激励全球更多的科研团队投身于这一充满挑战的领域。它所揭示的免疫排斥新细节，将为后续研究提供清晰的路线图。随着技术的不断迭代，一个猪器官能够长期、稳定地在人体内工作的未来，正从科幻一步步走向现实。对于那些在等待名单上与时间赛跑的患者而言，每一次这样的科学突破，都是对生命最坚定的承诺。

来源：人工智能学家