也许在不久的将来，医生把猪的内脏移植到人的体内，以挽救病人的生命、解除病患的痛苦，就能成为现实。这听起来是不是有些匪夷所思？昨天下午，南京医科大学代谢疾病研究中心主任赵子健和副主任戴一凡两位教授却告诉我们，现代基因工程不仅使这成为现实，而且可以作为人类器官供体的“转基因敲除猪”已被他们带到南京，在五六个月之后就能与大家见面啦！

消息

“转基因敲除猪”来啦！

什么是“转基因敲除猪”？

南京医科大学代谢疾病研究中心副主任戴一凡教授给出了一个形象的解释：就是用一系列的基因改造手段，把猪身上会引起排斥反应最关键的基因敲掉，再加入一些人的基因，经过这样“基因改造”的猪，就会变成一个适用于人体的、不会产生免疫排斥的“万能供体”。

对猪而言，引起排斥反应的主要原因是猪血管内皮细胞上含有一种人类没有的糖分子，当猪器官植入人体后，人体的免疫系统会将这种糖分子认作外来物而发起攻击，几分钟内即可将移植器官摧毁。要解决这一问题，就要“敲掉”猪细胞中负责产生这种糖分子的基因，然后再用这种经过修改的细胞进行克隆，这样培育出的猪器官移入人体后，就可避免人体的超急免疫反应。

据戴一凡教授介绍，2002年他在美国进行了这种敲掉一个基因的敲除猪的研究。而接下来的10年，他和自己的团队，又做出了“双基因敲除猪”，解决了“急性免疫反应”，并在此基础上，给猪细胞转入一些人的基因，对它进行“人源化”修饰和改造，培育出基本不含“排斥基因”的“转基因敲除猪”。

戴一凡教授透露，这种“转基因敲除猪”现在已经来到了南京，再过五六个月，就能在南京医科大学即将建成的动物实验室与大家见面了。

疑问为什么是猪不是猴子？

据了解，由于人体移植器官的严重短缺，科学家们很早就开始进行一种被称为“异种器官移植”的尝试。

所谓“异种器官移植”，就是把一种动物的细胞、组织或器官移植到另一种动物体内。而基因科学家们的目标，是要把动物的器官安全地移植到人类病患的体内。

为什么不是猴子而是猪？在选择异种器官移植供体时，可能会很自然地想到与人类关系较近的灵长类动物。但是，有很多原因使科学家们放弃了这种想法：首先，这类动物大多属于珍稀动物，在国际上属保护动物，使用它们作异种器官移植的供体容易遭受社会舆论的反对。第二，灵长类繁殖周期太长，一胎一崽，遗传操作困难。第三，与人类的体格相比，猴子甚至狒狒都显得体格较小，器官尺寸不合适。而其中最主要的一个原因则是：灵长类动物和人类关系太近，容易引发异种间的病毒感染而极不安全。

科学家对猪的研究却显示：猪的生物学特性与人类极为相似，尤其是器官大小与人相似，而且与灵长类动物相比不存在伦理学方面的问题，在异种器官移植上，外科手术已经不成问题……因此把猪作为人类器官的重要来源，引起了科学家的极大兴趣，成为异种器官移植的主要研究目标。

担忧猪病毒会在人体内激活吗？

据了解，猪器官异体移植在国外也曾饱受争议。最具代表性的事件发生在2000年《自然》杂志公布的美国加州斯克里普斯研究所丹尼尔·沙罗门等人的报告，称他们在实验中发现，猪体内普遍存在的“猪内生逆转录酶病毒”能感染人体细胞。沙罗门等还发现，将猪胰腺细胞移植给免疫功能受到抑制的实验鼠后，该病毒会被激活，使鼠机体多种组织受到感染。

人们于是开始担心，异种动物器官移植中随猪器官移植而将猪的病原体移植给人类的可能性。

据了解，猪内源性逆转录病毒，在猪体内存在了数百万年，已经成为猪的一部分，这种病毒对猪无害，但如果猪的器官被移植到人体，这种病毒是否依旧无害呢？因此反对者认为，某些对一个物种无害的反转录酶病毒在被移植到人体后会变成“病毒杀手”。最明显的例子就是艾滋病病毒，这种病毒在猴体内无害，而到了人体内就变得致命。

对于这种担忧，戴一凡教授认为，一方面，自己过去十几年研究发现，这个病毒非常罕见，大量猴子实验，结果都是阴性的，并没有转到猴子的身上。欧洲对异种移植控制比较松的时候，也做过不少给病人移植猪的胰岛、肝脏的病例，留下样本后检测，都没有发现这种猪的内源性病毒。另一方面，他对这些猪也进行了一些改进，就是用特殊方法抑制这种病毒的表达，目前看来，效果还是挺好的。所以他个人认为，用猪做人类异种器官移植的供体，几乎没有危害性。

>>>热点问答

问：这些猪是怎么带到南京的，一共有几头？

戴一凡答：现在国内克隆猪技术非常高，我们就是利用这个优势，把成千上万个经专家鉴定好的冷冻的“转基因敲除猪”细胞装在几十个罐子里从美国运过来，这样比运两头猪回来容易多了。但我们花了9个月的时间为这些猪办手续，又用了几个月的时间把细胞运回来，今年年初已经到了南京，五六个月以后，第一批克隆小猪就可以和大家见面了。

问：这些猪怎么喂养？

戴一凡答：现在已经把猪引到南京，而且马上就要大量繁殖，为了上临床，我们要把这些猪放到很干净的环境，没有外源性的病毒、细菌，所以这些猪理论上应该比一般人的供体还要干净。南京医科大学正在建一个超洁净猪舍。

更为特别的是，只有经过剖腹产，生下来以后马上跟妈妈分开，在无菌的环境下进行人工饲养，饲养过程中还要通过一系列检疫标准的猪，它的器官才能用于临床。

问：有了这些猪能做什么？

戴一凡答：有了这些猪以后，预期最早可以做的临床试验包括角膜、胰岛、皮肤、关节、韧带、肌腱移植等。这些猪全身都是宝，几乎所有的材料都可以用起来。但大的脏器，包括心脏、肾脏、肝脏的移植，还要做进一步的改进，这也是下一步要做的工作。

问：猪器官能够永久移植吗？

戴一凡答：到目前为止，有些组织和细胞是可以长期移植的，比如角膜和胰岛。目前胰岛在猴子身上存活已经超过了一年；心脏在猴子身上存活可以达到6个月，肾脏也超过了好几个月，但这还不是我们想要的。我们不能让病人过几个月就换个心脏，所以还需要找到新的方法，制造人源化心脏，做成永久性的。所以我说，目前过渡肝可以用，但要做肝移植还需要等待一些时候。

问：能给出这些猪器官移植用于临床的时间表吗？

戴一凡答：从科研角度讲，这些猪已经达到了上临床的要求。如果现在就要把它的胰岛、角膜、皮肤拿来用在人身上的话，条件已经成熟。但要真正进入临床试验阶段，还需要一些时间，估计猪的眼角膜、皮肤移植应该比较快，大概1年以内可以实现；胰岛、过渡肝需要2年左右；永久性的心脏、肾脏、肝脏需要根据基因改造的进展情况再定，估计5年左右可以实现目标。

问：猪器官移植未来能达到什么水平？

戴一凡答：经过更加深入的“人源性”基因改造，希望能够做到几乎没有排斥反应。也许将来猪的身体能够长出人的器官，或者能够做到猪里长出“你”的器官——可以用你的干细胞在猪身体里长成你的肝脏，需要时拿出来，就是你的，不仅长一个，还可以长一批，这有点像汽车零件加工厂，可以随时定做自己的器官。

>>>医学专家观点

慎重看待异种移植

动物实验与人体仍存差异

南京鼓楼医院肝胆外科  丁义涛教授：目前为止，所有的异种移植都还只是停留在实验室阶段，临床上直接应用还不被认可，医学伦理的问题是不能回避的。此外，“敲掉相关基因”从理论上或许可以为解决排异反应提供新的途径，但必须承认，大型动物与人体仍然存在差异，在猴子身上获得的成功是否能在人体上再现，这还无法定论。加上不能不关注的风险问题，例如会不会为人体带来未知的病毒和疾病？这都是医生们所担忧的。

角膜移植术排异并不大

江苏省中医院眼科  王育良教授：在现有牵涉到移植的诸多器官中，角膜是最不需要担心排异问题的一个，因为角膜上不存在血管，所以排异反应最轻。但角膜组织有其特定的要求，例如对于屈光度的要求就很高，而动物角膜的屈光度是否能够符合人体的需要？此外，角膜的主要成分中90%以上都是胶原纤维，其自身增殖能力很差，同时抗感染能力也差，使用动物的角膜，是否能够解决这些方面的问题？此外，不能回避的是，这会不会给人类带来新的未知疾病，这也是长期以来异种移植最引人担忧的问题。

要警惕引发其他问题

江苏省中西医结合医院内分泌科  刘超教授：现在在器官移植中，排异反应仍是最大的问题之一。但对于排异反应，医学界已有较多的解决方法，如免疫抑制，也就是通过药物来降低排异反应；或者免疫隔离，将组织移植到不容易被免疫系统攻击的部位；最后就是免疫耐受，而通过“敲掉”相关基因来实现异种移植，应属于免疫耐受的范畴。

如果就这样敲除，理论上可以解决排异问题，但会不会带来其他的问题呢？这也是必须进一步研究和证实的。  朱菁菁

>>>延伸阅读

人类对异种器官移植探索已100多年

1905年：第一次将兔肾组织移植到人体，法国外科医师Princeteau  M将兔肾移植片移植到16岁肾功能衰竭患者，病人存活两周。

1906年：第一次将肾移植到人体，法国外科医师Mathieu  Jaboulay将肾移植给一位患肾功能衰竭的年轻妇女，手术后病人死于尿素病，只存活1小时，但移植物存活了3天。

1909年：第一次将其他灵长类动物肾脏移植到人体，德国医生Ernst将一猕猴肾脏移植到一个女病人的大腿，  病人存活了32个小时。

1923年：第一次将羊肾移植到人体，Harold  Neuhof医师将羔羊的肾脏移植到病人身上，病人存活9天。

1963、1964年：哥伦比亚大学医生进行过两例把大猩猩的肾脏移植入人体的试验。第一个病人术后活了63日，第二个病人活了差不多9个月。

1996年：美国杜克大学获食品及药物管理局批准，试验利用转基因猪的肝脏暂时支持十名肝功能衰竭正等候器官做移植的病人的生命。

注：对于跨物种移植，支持派与反对派一直壁垒分明。前者认为，跨物种移植可以解决供体不足的问题，拯救更多的患者；但反对派提出，人类在这方面的教训已不少，艾滋病毒、依波拉病毒、禽流感病毒等，都是以往只存在于动物体内而无碍的病毒，如今都成了人类的致命杀手；不但整个器官的跨物种移植会存在使病毒超越天然物种屏障的危险，即使只是跨物种细胞和组织移植亦同样具有这种潜在风险。

“基因敲除猪细胞年初已运到南京，今年下半年可望培育出基因敲除猪，这种猪的器官可以移植到人体中，给深受供体短缺困扰的人类器官移植带来全新希望。”南京医科大学的科学家们昨天宣布，他们正在克隆一种”万能猪”，今年初夏首批猪宝宝就要出生了。被科学家们亲切称之为“万能猪”的小家伙们，体内导致猪器官与人血不相容的猪DNA片段已被敲除。理论上说，“万能猪”的器官移植到人身上也不会有排斥反应。

国内每年150万人器官移植等供体

据介绍，器官移植是治疗器官功能终末期衰竭的主要手段，但供体短缺严重制约了器官移植技术的开展。

2010年底，赵子建、戴一凡领衔的6人专家团怀揣国际顶尖的“基因敲除猪器官移植”技术回国，落户南京医科大学。赵子建说，我国每年有150万人生命垂危亟需器官移植，最终能得到供体接受移植的病人不到1万人。以角膜为例，国内有200-300万人因为角膜损伤而失明，有700-800万人因慢性角膜炎处于半失明状态。然而国内角膜供体少得可怜。有数据表明，黑龙江、浙江这几年角膜库存量为零。南京作为卫生部器官供体试点城市，去年自愿捐献供体为零，过去20年只有3位志愿者捐献供体。移植手术供体短缺，在整个亚洲是个难题。

克隆猪与人不相容的基因被敲除掉

赵子建介绍，开展异种器官移植是世界公认的解决器官短缺的重要途径，由于猪器官大小及功能与人体器官比较一致且容易繁殖，国际上把猪作为人体异种器官移植来源的首选动物。用猪器官代替人体“报废器官”，关键是要解决排斥反应。

“所谓基因敲除猪，就是用一种新型的分子生物学技术，把猪身上容易引起排斥反应的基因除掉，使移植的猪器官能够与人体相容并长期存活。”2002年，戴一凡教授课题组利用基因敲除技术，在美国培育出基本不含“排斥基因”的克隆猪，入选当年美国《科学》杂志100项重大科学发现之一。此后，基因敲除猪的角膜、胰岛移植到大动物身上，均未发生排斥反应，相关研究成果先后在国际权威杂志上发表。戴一凡管它们叫“万能猪”。“好比O型血的人可以给所有人输血一样，排斥基因被敲除掉的‘万能猪’的器官变成‘O’型器官，可以移植给任何人不发生排异。”

一试管细胞可克隆上万头“万能猪”

今年初，几十管“万能猪”的细胞已远渡重洋，从美国“飘”到了南京。戴一凡说，这些都是基因改造猪的细胞，每一管都可以克隆出成千甚至上万头“万能猪”，有公猪、母猪。“我们已经在克隆，预计再过五六个月，首批猪宝宝就会在南京诞生。从外形上看与普通猪差别不大，生长速度也相当。”克隆到一定数量后，科学家们将顺其自然让“万能猪”自然繁殖。

八问﹃万能猪﹄器官移植

移植最大的障碍在哪里？  就在于超急性排斥反应

人和人之间器官移植后存在一种现象叫超急性免疫排斥反应，比如说接受肾脏移植的病人，移植后的肾脏一开始还很好，但移植几分钟后，当人体察觉到移植的外来器官时，会迅速对其进行猛烈攻击，肾脏变黑变软，在几个小时内迅速死亡了。如果把动物，诸如猴子、狒狒或者是猪的器官移植给人，所面临的第一道障碍就是这个超急性排斥反应。“万能猪”的器官植入人体后能否抵抗住排斥反应呢？“为排除这个障碍，我们采用了体细胞基因敲除和克隆技术，把导致猪器官和人血不相容的猪DNA片段敲掉，理论上说万能猪的器官与人体应该是合拍的。这在猴子身上已得到证实。”戴一凡说。

有成功的实验案例吗？  “万能猪”的肾在猴子体内活了

猴子换上万能猪的肾，会变成什么样？戴一凡的实验告诉我们，它活得好好的。第一个实验中，猴子被换上普通小猪的肾，移植后的肾脏一开始还是好好的，但移植几分钟后，肾脏开始发黑，一个小时后完全丧失功能。第二个实验，轮到“万能猪”上阵了，它的肾脏被植入猴子体内后，活得好好的，没有出现超急性排斥反应，“活”了一年多。除了肾脏，“万能猪”的胰岛也给了患上糖尿病的猴子。一只可怜的猴子血糖浓度超过250，浑身都是病，自从换上“万能猪”的胰岛，不需要注射胰岛素，血糖恢复正常，又变得活蹦乱跳。迄今为止，“万能猪”已救活了两只肾衰竭的猴子和五只患糖尿病的猴子。

猪体内病毒会转给人吗？　无菌培育的“猪二代”才用于实验 

“因为这些猪的器官要被移植到人身上，必须避免猪身体上的病毒传播到人体内，因此对它们的饲养非常有讲究。”赵子建告诉记者，首批克隆出来的猪还不能直接用于临床，还必须再繁殖一代，成为“猪二代”才会用于实验。这些猪从出生到临床运用，享受的可不是一般的待遇。戴一凡介绍，这些猪宝宝都是破腹产的，从一出生就马上和妈妈分开，被送到超洁净的猪舍中，接受人工饲养。目前，南医大已经在建这样的超洁净猪舍，同时还计划在江宁建一座大型猪舍，可容纳1000—2000头猪，如果有可能的话要达到上万的规模。

“猪舍内必须是完全无菌、无病毒的，饲养人员进去之前必须沐浴更衣，还得换上专门的工作服。”赵子建介绍，这些猪的饮食，比如饲料和水都是经过无菌无毒的处理。每头猪身上都贴有一块电子磁片，工作人员会对它们进行24小时监控，每隔一段时间，这些猪都要接受检验检疫。“可以说，这些猪比人干净多了。它们的器官也是无菌的。”赵子建教授打趣道。

为什么不用狒狒猴子？  它们和人是“近亲”，不安全

众所周知，人类属于灵长类动物，与灵长类其他动物在生理解剖和新陈代谢等方面相似，为什么不选择移植猴子或狒狒的器官呢？戴一凡说，灵长类动物的特点是世代间隙长，尤其是猩猩和狒狒长达10年以上，繁殖率低，一胎一仔，饲养成本也较高，很难满足人类器官移植的需求。正因为是“近亲”，存在于猴组织内的病毒更容易感染人，例如可怕的HIV病毒。而且大多数灵长类动物在国际上又属于保护动物，也不利于临床推广。

“猪是异种器官移植的最佳选择对象在国际上已成为共识”。戴一凡告诉记者，与人距离不近不远刚刚好，猪组织内的病毒不太会感染人类，它绕开了一个在实践中阻碍给人体移植猪器官的主要障碍。另外，科学家之所以对猪情有独钟，因为它们与人类有许多相似之处。猪的心脏与人的心脏大小差不多，其管道分布和动力输出也相类似。

“万能猪”植到人体要等多久？  1年左右，猪皮就能“披”上人身

“万能猪”器官什么时候能用在人的身上？“不同的器官、不同的组织用于临床的时间长短不太一样。”戴一凡介绍，他们已经将猪的角膜在大型动物上进行过实验，“效果不错，如果顺利的话，1年后猪角膜就可以实现异体移植。”皮肤实验大概1年左右的时间也够了。“烧伤患者植皮手术费用高昂，换成猪皮能便宜不少。移植猪皮并不是真的让人一直披着猪皮，而是让猪皮活性组织覆盖在烧伤处，刺激人体自身皮肤组织再生。”戴一凡告诉记者，“猪”过渡肝脏的时间需要两年，心脏等则需要5年左右。“克隆猪的繁殖、大型动物的实验，我们现在是同步进行。”赵子建说，真正能否上临床其实不是科学家能够决定的，这还需要相关政府部门的配合，得到相关部门的批准。

猪身上哪些器官能用？  角膜、皮肤、肾脏、心脏等都可以

“猪真是个好东西。”戴一凡忍不住套用《让子弹飞》里的台词夸他的宝贝猪。一头猪，其器官可广泛用于人体角膜、皮肤、胰岛、关节、肌腱、韧带、肾脏、心脏、肝脏等器官的移植。在医学界，植入人体细胞的猪的心脏瓣膜已用在患者身上。美国有科学家大胆尝试用野生猪的肝脏为肝昏迷的患者过滤肝脏毒素，为他们争取时间，等待肝脏供体。猪皮下的胶原蛋白早早地被提炼出来。而猪的韧带肌腱的移植技术已经成熟。“刘翔伤得不是时候啊，换成现在，我们可通过移植，让他的韧带拉伤复原。”赵子建笑言。

“猪器官”移植贵吗？　一只角膜大概一万元左右

除了为需要器官移植的人提供供体，科学家们想把器官移植的费用降下来。赵子建说，他们目前初步估算了，超洁净“猪圈”建成后，饲养一头“万能猪”，需要10万-20万元人民币！猪身上可用的器官种类非常多，一个“万能猪”角膜大概只需要1000欧元，也就是人民币一万元左右。不过，1000欧元只是角膜的价格，把角膜移植到人身上的移植费用还没有计算。”

未来发展前景如何？  “万能猪”能“长”出你的器官

“让万能猪体内长出只属于你的器官。就像汽车零件工厂，造出不同品牌汽车的零件。”“定制器官”在戴一凡教授眼中是一种奇妙的挑战。“不断地改进克隆技术，让万能猪越来越‘人化’并非不可能。比如严重的肾病患者，可以提前预约，定制专属于他的肾脏，我们可以让一群小猪都长出他的肾脏，然后可以择其优。当然定制脑袋就算了。”戴一凡幽默地对记者说。

争议1　器官有记忆，“猪性”会否植给人

国内曾有多例报道，接受人体器官移植后，不少病人出现性情大变的情况。年过六旬的哈尔滨患者杨孟勇，曾于多年前接受了一次心脏移植手术，令人意想不到的是，自从换了颗年轻人的心脏之后，杨孟勇的身上还出现了很多其他的变化，不但性格变得敏感暴躁，人也感觉越来越年轻。也有的患者以前从来不喝酒，移植他人肾脏后，贪恋上酒杯，每天饭后喝一杯酒。

越来越多的人相信器官有记忆功能。假如猪的器官也能记忆，它会不会把旧主人的习气带给人类？戴一凡教授表示，器官移植后性情大变的情况纯属“个案”，器官是否带有记忆功能，目前世界科技水平还无法解释，没有任何科学依据。但换上猪器官后，人的性情会出现哪些变化？目前还是未知领域。

争议2　移植猪器官，会是“混合体”吗

猪器官移植研究也引发了一场关于动物器官移植人体的伦理方面的讨论。把动物器官植给了人的“异种移植”让我们想起了影片《异种》的可怕场景。有医学伦理专家指出：“这其实就是一个‘猪人’，一个混合体，你要怎么说都可以。问题是现在的社会有没有准备好去接受一个部分是人、部分是猪的生物。”对此戴一凡教授回应说：“欢迎大家参与讨论，但个人认为从科学角度出发都不是问题。就像汽车换了发动机，还是原来那个牌子的汽车，本质没发生变化。如果说人换上猪心脏成了猪人，那么体内装上人工装置的患者成机器人了吗？”