动物该不该被用于医学研究中?

知乎日报
10月05 00:00
倩Sur,医学博士、里根医院访问学者、赫尔辛基大学中心医院Fellow

实验动物在提高人类生命质量上的贡献是无价的。

猪——全身都是宝的实验动物。

乳猪和成年猪,都有应用于医学实验研究的。

作为一种中型哺乳动物,猪的心脏、肺脏、皮肤、胰腺、肝脏,甚至猪的眼角膜,都在人类器官移植中有巨大贡献。

作为一种体重、体型与人类相似的动物,猪的器官体积与人类的器官体积相似,可以替代人体衰竭的器官,继续发挥生理功能,延长患者的寿命,提高患者的生命质量。

2022 年 1 月 11 日,USA TODAY 发表了一篇科学新闻——全球首例猪心移植手术顺利完成!

马里兰大学医学中心于 2022 年 1 月 10 日宣布,将“转基因猪心脏”移植到一名 57 岁的严重心力衰竭和心律失常的男性患者体内。

手术于 1 月 7 日顺利完成。参与手术的医疗团队称,目前转基因猪的心脏在患者体内继续发挥功能,不会立即被人体排斥。

我们常见的心脏移植供体都是另外一位因各种原因去世的患者,捐献功能良好的心脏给受体,让鲜活的器官在另外一个身体里继续跳动。

为什么这位患者要用猪心来做供体呢?

这是因为由于严重的心力衰竭和心律失常等问题,David Bennett 已经不适用人类心脏进行移植手术,他在接受手术前已经依靠生命支持系统数月,只能卧病在床等待死神的降临。

2021 年 12 月 31 日,美国食品药品监督管理局 (FDA) 紧急批准贝内特进行猪心脏移植手术,正因此,奄奄一息的 David Bennett 才有机会进行猪源心脏移植。

俗话说,台上一分钟,台下十年功。猪源心脏移植到人体虽然是首例,但是为了这场瞩目的手术,手术团队已经在过去 5 年开展了大约 50 次“将猪心脏移植到狒狒身上的手术”。

(图源 Nature)

依据这个团队的经验,基因编辑的猪源心脏移植到狒狒体内的手术开展得很顺利,且猪源心脏能够正常工作,维持狒狒的生命体征。

不过,不幸的是,这位勇敢的患者 David Bennett 在术后 2 月离世,他捐献了自己的遗体用于后续医学研究,为了能够让研究人员充分了解患者死因,为后续接受异种移植的患者提供参照。

研究发现,患者死因疑似是感染。

尽管接受猪心移植后还是不幸离世,但是 David Bennett 在异种器官移植(Xenotransplantation)领域的贡献,就像探索者在勘探一片陌生的土地那样重要。

除了心脏,猪还提供皮肤用于烧伤患者的创面修复。

大面积烧伤患者,通常会使用自体皮肤移植、异体皮肤移植、人工真皮移植,来保护创面,让烧伤部位尽可能恢复功能。

但是,自体皮肤不够用,异体皮肤移植来源难,人工真皮移植费用高昂,会给很多患者的治疗带来困难,尤其是家境贫寒的患者,难以支付手术费用。

这就需要替代皮肤。

2021 年 5 月 7 日,一段河南周口港区医院为烧伤病人移植猪皮的视频在网上引起热议。

原来,5 月 2 日,该医院收治了一名 29 岁的患者,出现多脏器功能衰竭、烧伤面积达到 96%。经检查需要手术的创面就占 90%。但是患者家庭经济困难,想要救助患者力不从心。医生想了一个好办法,用猪皮为患者做皮肤移植,既能降低费用,又能尽快保护患者创面,帮助患者治疗。

医生们在术前对猪皮进行了细心的处理:将猪屠宰后洗净后用冷水去毛,将取下的猪皮经过消毒等处理后制作成合适的厚度。在猪皮的内面撒有可以成活的人体皮肤微粒,将有微粒的猪皮覆盖在清创的皮肤上。

医务人员给猪猪脱毛
医生取下的大面积猪皮,用于患者的手术。

猪皮会完全替代人的皮肤吗?

经过处理的猪皮只是暂时在人体上存活,起临时的覆盖作用,是为了防止烧伤创面丢失水分,并减少细菌沾染感染的机会。另一方面,新皮肤长出来以后就会把猪皮排异掉进而脱落,猪皮不会长在人身上,也不会长猪毛。

猪皮还能用于眼角膜移植

2022 年 8 月,Nature Biotechnology 上的一篇新论文详细介绍了研究人员用“医用级纯化冻干 I 型猪真皮去端胶原蛋白”(也称为冷冻猪皮肤胶原蛋白)制造无细胞合成角膜,并将其植入到 20 名视力障碍者的眼睛。

研究人员发现,在将人类角膜上皮细胞植入受试者的眼睛后,这些细胞能够在植入的合成角膜上存活,患者的眼睛在两周后变得清澈透明。

“猪皮角膜” 图源:EurekAlert

值得注意的是,合成的猪胶原蛋白角膜比人类供体组织更稳定,后者的保质期只有一两个星期,而合成的角膜能够保存两年。

猪猪,作为实验动物,真是用生命造福了很多患者。