器官移植的歷史及發(fā)展趨勢(shì)
§1 器官移植的歷史及發(fā)展趨勢(shì)
器官移植已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)延長(zhǎng)生命的重要手段,也是當(dāng)代人類(lèi)醫(yī)學(xué)科技進(jìn)步發(fā)展的重要體現(xiàn)。
所謂器官移植就是當(dāng)人體的某一器官出現(xiàn)病變導(dǎo)致功能衰竭,威脅生命時(shí),通過(guò)手術(shù)的方法植入健康的器官代替原有的器官。器官移植可依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分。依據(jù)供體和受體不同的免疫遺傳可劃分為:自體移植(指移植物取自受者自身),同系移植(指移植物取自遺傳基因與受者完全相同或基本相似的供者),同種移植(指移植物取自同種但遺傳基因有差異的另一個(gè)體)和異種移植(指移植物取自異種動(dòng)物)。依據(jù)同種但不同系可劃分為:親屬器官移植和非親屬器官移植。依據(jù)同種但不同供者可劃分為:活體器官移植和尸體器官移植。依據(jù)器官不同的生成和制造方式可劃分為:生物器官移植和人工器官移植。
器官移植始于20世紀(jì)初血管吻合技術(shù)的進(jìn)步。1902年3月,奧地利科學(xué)家首次成功將一只狗的一個(gè)腎臟移植到頸部,并且順利排出尿液??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),狗的自體腎移植可以存活并維持正常的生理功能,而同種異體腎移植則總是在移植后的一個(gè)星期左右被排斥掉。20世紀(jì)40年代,科學(xué)家應(yīng)用家兔皮膚移植實(shí)驗(yàn)證明,移植排斥反應(yīng)的本質(zhì)是受體免疫系統(tǒng)對(duì)移植器官產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。進(jìn)一步研究表明,引起免疫排斥反應(yīng)的是組織相容性抗原。組織相容性抗原的發(fā)現(xiàn),說(shuō)明了特定遺傳類(lèi)型的組織細(xì)胞的特異性,對(duì)于移植器官能否成功起著決定性作用。供者器官的組織相容性抗原與受者的越一致,器官移植的成功率就越高。隨著免疫學(xué)基礎(chǔ)研究的迅速發(fā)展,以及對(duì)移植后免疫排斥反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制認(rèn)識(shí)的深入,各種新型免疫抑制劑也相繼運(yùn)用于臨床,如環(huán)孢素、普樂(lè)可復(fù)(FK506)、雷帕霉素等,大大促進(jìn)了臨床器官移植的發(fā)展。
1954年12月,在美國(guó)波士頓的醫(yī)院,約瑟夫·穆瑞、約翰·梅瑞爾和哈特維爾·哈里森醫(yī)師在一對(duì)同卵雙胞胎之間進(jìn)行了腎移植,移植的腎臟存活了8年。這次手術(shù)被后人視為現(xiàn)代器官移植的開(kāi)始。1962年穆瑞醫(yī)生開(kāi)始進(jìn)行尸體腎移植并應(yīng)用硫唑嘌呤免疫抑制治療,移植腎獲得了較長(zhǎng)時(shí)間的存活,使人類(lèi)對(duì)器官移植的認(rèn)識(shí)有了新的飛躍。穆瑞醫(yī)生也因其開(kāi)創(chuàng)性的工作而榮獲1990年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。
自從約瑟夫·穆瑞等人取得成功后,器官移植開(kāi)始變得越來(lái)越成熟。1963年,美國(guó)的托馬斯·斯塔瑞教授在科羅拉多大學(xué)進(jìn)行了人類(lèi)歷史上第一例肝臟移植,這一手術(shù)同樣受到了后人的景仰。同年,美國(guó)的詹姆斯·哈迪醫(yī)生做了第一例肺移植。1967年世界首例心臟移植成功。1967年12月,南非開(kāi)普敦市的外科醫(yī)生巴納德(C.Barnard)將一位死于交通事故的24歲女性的心臟植入一位54歲的名叫瓦沙康斯基的男性體內(nèi),瓦沙康斯基存活了18天。手術(shù)當(dāng)天器官移植成了全世界的頭條新聞。第二位接受心臟移植的病人于1968年1月實(shí)施了手術(shù),他存活了549天。不久,心臟移植就普遍的開(kāi)展起來(lái),在不到四年的時(shí)間里,有56家醫(yī)院做了180例心臟移植手術(shù),這些手術(shù)的實(shí)施與成功,標(biāo)志著現(xiàn)代器官移植時(shí)期的真正開(kāi)始,人類(lèi)長(zhǎng)期向往的器官移植療法終于實(shí)現(xiàn)。1968年,美國(guó)斯坦福大學(xué)的瑞茲等人進(jìn)行了第一例心肺聯(lián)合移植。隨著醫(yī)學(xué)科技的成熟和設(shè)備的改進(jìn),世界各國(guó)廣泛開(kāi)展了各種組織或器官的移植,包括腎、心、肺、肝、甲狀旁腺、胰腺、胸腺、腎上腺、骨髓、皮膚、小腸、關(guān)節(jié)等的移植。
腎移植作為器官移植的先驅(qū),已成為各種器官移植中開(kāi)展最多、成功率最高的器官移植。迄今為止,已有近50萬(wàn)例尿毒癥患者接受了腎移植的治療。我國(guó)腎移植工作開(kāi)始于20世紀(jì)60年代,由著名泌尿外科專(zhuān)家吳階平院士做了第1例腎移植。70年代起開(kāi)始有長(zhǎng)期存活的報(bào)道,到70年代末腎移植作為治療慢性腎功能衰竭、尿毒癥的有效方法在我國(guó)大城市逐漸推廣。目前國(guó)內(nèi)腎移植無(wú)論在數(shù)量還是質(zhì)量均屬世界前列,在國(guó)際上僅次于美國(guó)居第二位。
每年數(shù)以萬(wàn)計(jì)的病人在器官移植后得以生存,腎移植的10年生存率已經(jīng)超過(guò)60%,心、肝、肺移植的5年生存率也已經(jīng)達(dá)到50%以上,前景令人樂(lè)觀。如今,科學(xué)家正在深入進(jìn)行器官移植的科學(xué)實(shí)驗(yàn),可望在以下領(lǐng)域有所突破。
(1)無(wú)需服用抑制免疫力藥物。器官移植需要依賴他人捐獻(xiàn)器官,患者需要依賴副作用很大的抑制免疫力藥物來(lái)抵抗排斥反應(yīng)??茖W(xué)家渴望能夠找到方法,減少患者對(duì)抑制免疫力藥物的依賴。目前,歐美專(zhuān)家們正致力于研究:為什么初生的老鼠能夠接受外來(lái)的抗體?為什么捐獻(xiàn)者的抗原被植入患者的淋巴腺后能夠被接受?當(dāng)患者身體對(duì)植入器官產(chǎn)生排斥的時(shí)候,如何進(jìn)行搶救?
(2)腎臟移植無(wú)需統(tǒng)一血型。迄今為止,患者只能接受來(lái)自同血型捐獻(xiàn)者捐出的器官。來(lái)自不同血型捐獻(xiàn)者的器官被視為“異質(zhì)的”,很容易受到患者體內(nèi)天然抗體的攻擊??茖W(xué)家相信,在不遠(yuǎn)的將來(lái),一種包含藥物治療、脾臟摘除以及血漿除去法的醫(yī)療方案,可以使患者能夠接受來(lái)自不同血型捐獻(xiàn)者捐出的腎臟。
(3)干細(xì)胞取代器官移植。干細(xì)胞是未成熟的、沒(méi)有充分分化的細(xì)胞,具有再生各種組織器官和人體的潛在功能。人體干細(xì)胞分兩種類(lèi)型,一種是全功能干細(xì)胞,可以直接克隆人體;另一種是多功能干細(xì)胞,可以直接復(fù)制各種器官和修復(fù)組織??茖W(xué)家曾經(jīng)在老鼠身上進(jìn)行干細(xì)胞實(shí)驗(yàn),把干細(xì)胞注入老鼠衰竭的心臟里,觀察干細(xì)胞對(duì)心臟的修復(fù)效果。可以相信在未來(lái)10年內(nèi),干細(xì)胞研究可能會(huì)有重大突破。目前,科學(xué)家正在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行用干細(xì)胞制造新器官的研究,這對(duì)于數(shù)以萬(wàn)計(jì)苦候捐贈(zèng)器官的患者來(lái)說(shuō),不能不說(shuō)是福音。
(4)動(dòng)物器官取代人體器官。為了解決捐贈(zèng)器官嚴(yán)重不足的問(wèn)題,科學(xué)家也在研究用動(dòng)物器官取代人體器官。在過(guò)去50年,人類(lèi)和動(dòng)物之間移植的實(shí)驗(yàn)一直都在進(jìn)行。1963年,一名患者依靠一個(gè)黑猩猩的腎活了9個(gè)月。1984年,一名嬰兒依靠猩猩的腎臟活了20天。雖然豬的器官和人體具有“相容性”,將豬的心臟植入人體也取得很好效果,但是病菌會(huì)通過(guò)豬器官進(jìn)入人體,帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)。目前,科學(xué)家正在尋找方法以確保病菌不會(huì)隨著器官入侵人體。
(5)“人造器官”前途無(wú)量??茖W(xué)家正在研究各種不同材質(zhì)的“人造器官”,如英國(guó)研制的人造纖維肺,用透明的醫(yī)用高分子材料制成的特殊光學(xué)裝置、通過(guò)手術(shù)將它植入角膜組織中的人工角膜,日本研制的納米人造器官,目前應(yīng)用于臨床的鈦金屬人造心臟等等。組織工程學(xué)的研究,使利用自體細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室培育出自己的器官組織成為可能,這種“人造器官”可以解決器官短缺問(wèn)題,移植后不會(huì)發(fā)生排異反應(yīng),不需要輔助其他的藥物治療。美國(guó)科學(xué)家已成功地在實(shí)驗(yàn)室培育出再生膀胱,并且順利移植到了7名患者體內(nèi)。隨著人造膀胱的成功,科學(xué)家們又開(kāi)始了更宏大的計(jì)劃。加拿大科學(xué)家試圖培育出可供移植的人造心臟,以徹底終結(jié)心臟移植手術(shù)供體短缺的問(wèn)題。相信在未來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室可以培育出更多“人造器官”。
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