书城科普读物科技难题博览
16155900000013

第13章 人体器官能否再生?

我们知道,一些两栖类动物和鱼都拥有肢体再生功能,比如蜥蜴断了的尾巴能重新长出,斑马鱼能再生出它的鳍、鳞、脊髓和部分心脏。相比而言,人类的再生本领似乎就差了一点。没有人可以重新长出手指,骨头的使用也是从一而终。稍微令人感到安慰的是肝脏。人体的肝脏被部分切除后可以恢复到原来的状态。科学家发现,那些可以让器官再生的动物,在必要的时候重新启动了胚胎发育时期的遗传程序,从而长出了新的器官。那么人类是否可以利用类似的手法,在人工控制下自我更换零部件呢?

其实,器官重生在生物界并不是不可思议的事,壁虎碰到敌人时,会让尾巴脱落,趁敌人狼吞虎咽地吃那条尾巴时,它就能趁机逃逸,而且不久又能再长出一条尾巴;另一种叫螃蜞的小红蟹,被折去一只大螯后,仍能生存,并且很快又能长出一只新大螯。这种器官重生的功能确实令人羡慕。

但临渊羡鱼,何不退而结网?科学家们就凭着这样的信念,努力不懈,终于让人体器官重生的技术露出了曙光。美国威斯康辛大学的科学家们早就宣布,他们已能将从胚胎中取出的原生细胞,分别培养成心、肺、脑或骨细胞,而且能够存活,这些细胞将来有望进一步发育成为人体器官,供病患作移植之用,或是利用这项技术,让失掉某一部分器官的病患能再生长出他们的器官。

科学家们重建人体器官的工程就彷佛花匠搭花棚或农人种葡萄一样,他们先用一种特殊、类似珊瑚的聚合体搭一个“棚架”,“种下”某一种器官的原生细胞,等到这些原生细胞逐渐生长成形,那个棚架就自然“溶解”,只剩下人体所需要的器官。

2000年秋,美国麻萨诸塞大学生物组织工程中心主任魏坎提就是利用这项技术,帮一名年轻的机械工人重新长出一只手指。这位麻醉科专家先在这名工人的断指上取得一些骨细胞,在实验室中培养,然后再将这些细胞植在断指部位的珊瑚状“棚架”上,经过数月之后,这名工人有了一个新手指,而且没有产生排斥作用。魏坎提说,这名工人的新手指可以恢复大部分的原有功能。

魏坎提的兄弟约瑟夫是一位移植外科手术医生,他在生物组织工程研究领域中也是一位先驱。约瑟夫能够使老鼠的背上长出类似手指的器官,证明不同的原生细胞有可能“结合”在一起。他和在波士顿麻州综合医院的同事从牛身上采集了骨、软骨和筋腱的细胞,加以培养后,再植在老鼠身上,获得实验性的成功。

对科学家们来说,血管的重生相对比较麻烦,因为新生的血管必须配合脉搏的韵律扩张。约瑟夫所率领的研究小组就曾在绵羊的肌肉中取下表、里层细胞,再缝入它的肺动脉中,形成血管,当血液流经这新生血管的管壁时,逐渐加强了管壁的力量。他说,这就像是练二头肌一样,当然,要重建细小的血管就更费手脚了。

使科学家们比较头痛的是培养原生细胞、重建器官颇为费时耗日,断手断脚也许还能等待,需要一颗新心脏的人就等不及了,所以,多伦多大学生物组织工程中心主任塞福顿就建议,不妨预先培养一些心室、导管、心肌等“零件”备用,以“修补”的方法抢救生命。培养原生细胞不论是为了器官移植或组织再生,都是为了避免找不到器官捐赠者或器官移植后产生的排斥现象。一般来说,利用自己身上的细胞长出新的器官,相对不会产生排斥问题,对病患来说,是最理想的选择。

目前,科学家在骨与软骨细胞重生机能的研究方面已有相当成果,但心脏等人体核心器官能否再生,在科学试验领域,至今还是个未知数。