书城医学张院士趣谈整形与美容
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第4章 什么是组织及器官移植

你一定听见过有人在一场火灾事故中被严重烧伤的新闻报道吧。患者被烧得十分厉害,不但面积很大,而且也很深,是所谓的三度烧伤。医师们尽一切办法来挽救他的生命,其中重要措施之一就是应用皮肤移植手术来治好他的三度烧伤创面,使之及早愈合,否则将危及生命。如果皮肤原来的全层组织已被烧毁,创面上已没有上皮细胞层覆盖和保护,身体就失去了保护屏障,创面就容易受到细菌侵袭,最终进入血液中,导致败血症的发生而死亡。要覆盖大面积烧伤创面,最佳的方法是在患者未烧伤部位削取表层皮肤组织来进行移植。这种来自患者自己身上的皮肤移植术就称为“自体皮肤移植”。但如果患者烧得非常广泛,正常皮肤剩得不多,没有那么多的皮片可供移植,这时,你也许也听见过,有志愿者站出来捐献他的一部分皮肤,给患者移植的动人事迹。当然,这种情况现在已经很少采用,因为我们可以从新鲜的尸体上采取皮肤来供患者移植。这种植皮方法称之为“异体皮肤移植”。除此之外,我们还有一种皮肤来源,就是从猪体上采皮来供移植于人类,称之为“异种皮肤移植”。

可是在这两种皮肤移植中,其最终结果是不同的。自体皮片可以永久地在创面上成活生长;而异体皮片在创面上只能成活3个星期左右,起到暂时覆盖和保护创面的作用;而异种皮肤(来自动物的皮肤,如猪皮等)则更短,约10天左右就脱落了。其原因是人体内存在一种抵御外界生物(包括细菌、细胞等物质)侵袭的免疫排斥反应机制。这种自身防御反应犹如国家的武装军队,能反击敌人侵犯一样可以防止细菌、病毒或其他外来物质入侵,在患病过程中逐步恢复健康。同时,每个人对非自身的细胞也具有这种免疫排斥能力。原来人体各种组织和器官是由许多不同类型的细胞组成的,每个细胞表面都存在着一种抗原物质“移植抗原”,它们是受遗传基因控制的。如果把某甲的皮肤移植到某乙的体表创面后,甲方皮肤细胞上的抗原就可以引起乙方体内的免疫系统产生一系列“非己”排斥反应而产生“抗体”,而将移植皮片排斥掉,这个过程大概在移植后3个星期左右完成,这时移植的异体皮片就逐渐出现坏死和脱落。即使在患者的父母、兄弟或姐妹等亲人之间进行,也难逃这种厄运。惟一的例外,是在同卵双胞胎的兄弟或姐妹之间进行皮肤移植。因为在这些孪生兄弟或姐妹体内,他(她)们具有相同的移植抗原,交互移植后不会引起或产生这种“排异”反应,所植皮片,甚至是肾脏等器官,它们的抗原在移植后可得到受体的“认同”而永久存活。有趣的是,如果他和她是异卵双胞胎,那还因不是“自己人”而同样会遭“抗拒”而被排斥掉。

人体上除皮肤组织外,还有许多组织可以用来进行移植,以供修补各种残缺畸形,例如真皮(皮肤的深层组织)、黏膜(口腔黏膜,阴道黏膜等)、脂肪、肌腱、肌肉、骨骼、软骨、骨膜、筋膜、血管、神经甚至一段肠子、足趾或手指等等。它们可以在不影响或较少影响原来部位的外形或功能条件下,采取下来作为移植材料以达到修补缺损、重建功能的治疗目的。举例来说,我们可以采取一部分髂骨来修补下颌骨缺损;采取一部分胫骨来作为再造掌骨的材料;采取一片肋软骨来做隆鼻术;采取几条肋软骨,再予以人工雕塑成形,以供再造耳之需;应用一段腓肠神经来进行神经移植,以恢复手指的感觉;应用筋膜移植来矫正上睑下垂或治疗面神经瘫痪或进行肛门失禁的矫治手术。最近20多年来,我们更进一步把自体组织移植技术范围扩大,进行深层次的修复。例如,我们可以切取一段小肠,通过显微外科小血管吻合技术,将其移植到颈胸部,来代替狭窄或闭锁的食管,以恢复患者正常饮食的需要。又可以从腹腔把大网膜一部分或大部分切取下来,移植到头颅部来修补颅骨外露的头皮缺损。或将患者的第二或第三足趾截取下来,通过小血管吻合技术,同时进行血管、神经、肌腱及骨骼的复合移植,来再造手指缺损畸形,这是一种技术要求高、实用意义大的修复重建外科手术。断耳、断指再植、断手再植和断臂再植等则更是一种妙手回春的手术,且已在我国各地大中医院中施行,现在,中国在移植外科方面已达到很高水平,甚至创造了十指全断全部再植成功的病例,创造了世界之最。

可是,异体组织的移植,由于存在免疫排斥反应,故此应用范围就大大地被限制了。目前最常用的是应用异体皮肤来抢救治疗大面积烧伤患者,起到短期内覆盖保护三度烧伤创面的作用,除了保护性屏障外,还避免了大量珍贵的蛋白流失,在逐渐被受体排斥的三周左右的过渡时间中,患者全身情况可以好转,而浅二度烧伤也已经愈合,这时就可以在初愈的皮肤表面采集自体皮片来供移植于异体皮已经脱落的创面上。许多大面积烧伤患者就这样地被抢救成活了。

除异体皮肤目前还在临床上被采用外,其他异体组织被采用的仅是少数。在20世纪50~80年代,应用来源于新鲜死亡的尸体的异体骨,经过处理,用来进行骨移植手术,以代替采取自体骨组织,曾一度流行,并取得较好效果。但目前由于科学技术的发展,一些人工合成产品,如羟基磷灰石、骨水泥等,已代替了异体骨的应用。

其他组织,如异体软骨、异体筋膜等虽也曾一度成为自体组织的代用物,进行了动物实验和临床上的应用,但最终结果还是由于存在排斥反应而失败,现已被弃用。

值得令人高兴的是,由于采取了防治排斥反应的措施,特别是免疫抑制药物研究的进展,异体器官抑制技术已日趋成熟和被广泛应用。诸如异体肾移植已在世界上许多国家被成功地应用于临床,为患有慢性肾功能衰竭的患者带来福音,患者可获得长期的生存率。1963年,医学家在异体肺和肝脏移植方面进行了尝试并获得了初步成功。南非的巴纳德医师以及美国的沙姆韦医师和库利医师相继完成了异体心脏移植。最近还有一位英国医师将一名因车祸致脑死亡青年的心脏,经移植于另一患者后,不久又因受主因病死亡,而再相继二次移植于第二、第三名患者的报道。由于这类器官移植并非本书所及范围,故此从略。在整形外科相关领域,继1998年法国医师对双手缺损的不幸患者进行了首例他人手的移植之后,已有20多只异体手找到了“家园”。这些手经过外科医师之手,功能十分理想,甚至皮肤感觉也恢复得很好,我国广州南方医院曾先后进行了4例别人的手和前臂的移植,均获得成功,功能恢复良好,但术后需长期服用昂贵的抗排斥药物。因此可以说,至今对组织和器官的远期排斥问题还没有真正解决。

至于异种组织移植,则由于细胞的种源因素,抗原性特别强烈,排斥反应更见剧烈,故此仅见于实验室中,而极少应用于临床患者。文献上,在20世纪50年代,曾有人应用小牛软骨移植于人体的报道,但最后以被受体排斥吸收而告失败。但近年来,由于生物医学工程的发展,应用组织工程细胞培养技术,中外科学家已在动物实验中复制各种组织植入体内而免致排斥反应获得成功。英国科学家已发明了应用转基因技术采用植入人类基因来改变牛羊血液的基因,以制成血浆,可以用来直接输入人体,应用于外科手术过程中。上海第九人民医院组织工程研究中心已在人体上应用组织工程细胞培养技术修复1例儿童的头盖骨缺损得到成功。此外,克隆技术有可能在动物体内复制人体各种器官,以供人类自身移植之用,因而避免了免疫排斥的限制。这类新技术可望在21世纪中获得更大发展。