年初，国际著名学术期刊《科学》预测年十大科学头条，异种器官移植人体临床试验位列其中，令人期待。异种移植，即用动物的组织器官移植到病患身上，消除病痛，挽救生命。其实，异种移植并非最近才出现的新鲜事物，其历史可追溯到三百多年前，其中充斥着勇敢与狂热、欺骗与无知等诸多矛盾，最后渐渐走上了科学的正途。
疯狂尝试
在经过几次狗与狗、牛与狗的输血尝试之后，法国国王路易十四的御医让-巴普蒂斯特·丹尼斯开始对人兽输血充满信心。年6月，一名15岁的男患者因为未知的感染出现严重高烧，医生对他采取了当时流行的放血疗法，足足放了20次血，导致其体内严重缺血。丹尼斯和助手将新鲜的羊羔血注射到患者的静脉中，不久该患者的身体竟然恢复正常。之后，丹尼斯又进行了多次类似的异种输血，血液来源包括羊羔血和小牛血。其他欧洲国家的医生也纷纷效仿，但是不久，丹尼斯的病人因多次输入羊羔血液后死亡，直接导致年法国政府明令禁止进行输血手术，德国、英国等欧洲国家也相继禁止。
19世纪中后期，异种输血又死灰复燃，欧洲各国的医生共进行了数百次的异种输血，但是大多数的患者都出现了严重的副作用甚至死亡。直到年，奥地利免疫学家卡尔·兰德斯坦纳首次发现了人类存在血型差异，同时发现用血型相同的血液进行输血，不易引发严重的副作用，从而开启了人同种输血时代，也终结了动物异种输血的狂热。
这一时期，欧洲医生们对异种皮肤移植也产生了兴趣，尝试将青蛙、绵羊，兔子，狗，猫，老鼠，鸡和鸽子等动物的皮肤移植到严重烧伤或皮肤脱落的患者身上，不过只有短暂的“好转”，没有一例异种皮肤移植手术表现出持续的疗效。
更匪夷所思的是，有人竟然希望通过异种移植实现返老还童和性功能改善，当然少不了有人借此大肆骗取钱财。20世纪20年代末，俄罗斯外科医生瑟奇·沃罗诺夫提出了细胞移植的设想，为胰岛细胞治疗糖尿病提供了思路。不过，沃罗诺夫却热衷于异种细胞移植，他开发了一种“返老返童”细胞移植疗法，将黑猩猩或狒狒的睾丸切成片，当然不是用来爆炒腰花，而是插入到人的睾丸内。有报道称，这些患者术后很快恢复年轻的活力，仿佛返老还童一般。这种怪诞的手术竟然在法国受到一些有钱人的追捧，其他国家的富人也慕名而来，一时间沃罗诺夫开展了数百例手术，赚得盆满钵满，以至于他包下巴黎最豪华酒店的一层供自己享用。很快，其他科学家证明沃罗诺夫手术并没有发挥积极作用，最多像安慰剂一样，给患者心理上一些安慰而已。
无独有偶，一个名叫约翰·布林克利的美国冒牌医生，声称可用山羊的睾丸切片改善男性的性功能，甚至可包治百病，他还采用新兴的广播广告形式在美国和墨西哥边境进行疯狂的循环广告，骗取了大量患者信任和数百万美元钱财。不过，由于相关异种细胞移植手术导致大量患者死亡，布林克利遭遇了一系列诉讼，年宣布破产，随即身无分文地死于心力衰竭，留下一大堆没来得及审理的赔偿诉讼。
回归理性
狂热的焰火逐渐熄灭，反而映照出科学的理性光辉。尽管异种移植面临众多争议，一些勇于探索的科学家和医生仍然坚持开展相关研究，为后续异种器官移植的真正临床应用奠定了科学的基础。
肾脏是需求量最大的器官供体，仅美国就需要10万个以上的肾脏供体。本来，沉迷于“返老还童”疗法的瑟奇·沃罗诺夫有机会成为实施人类同种异体肾脏移植手术第一人的，他曾申请用死刑犯的肾脏来进行肾脏移植，却被他的同胞尤里·渥若诺医生抢先一步，后者在年实施了第一例人体肾脏移植，移植手术进行得很成功，但是患者两天后死亡。异种肾脏移植要更早一些。早在年，法国外科医生马太·雅布莱将猪的肾脏移植给一位49岁的肾功能紊乱女患者。之后50年里，断断续续有医生尝试将动物的肾脏移植给人类患者，效果均不理想，患者大多都在移植几天甚至几个小时内死亡。
根据诺贝尔生理学或医学奖得主皮特·梅达沃等人的理论，因为不同物种甚至同一物种的不同个体间都存在免疫排斥，往往导致移植迅速失败。梅达沃等人随即发现了获得性免疫耐受，即采用一些免疫抑制剂可以减轻免疫排斥反应，这一发现开启了器官移植的新时代，也让异种移植的希望重新燃起。-年，美国杜兰大学教授凯斯·雷姆茨马在免疫抑制剂的帮助下，将黑猩猩的肾脏移植到13名晚期肾衰竭患者体内，大多数患者存在时间不超过2周，只有一名女教师幸运地活了9个月。与此同时，美国医生托马斯·斯塔兹尔也进行6例狒狒到人的异种肾脏移植，但没有一例存活时间超过2个月。
其实，托马斯·斯塔兹尔最引人注目的成就是人的肝脏移植。年，斯塔兹尔和同事实施了第一例人肝脏移植，但是没有成功，四年后才取得同种异体肝移植的成功。在此期间，斯塔兹尔并没有放弃异种器官移植的研究，他和同事多次将狒狒的肝脏移植给肝病患者，可惜存活时间均没有超过10天。采用新的免疫抑制剂，斯塔兹尔在20世纪90年代又开展了几次异种肝脏移植，肝脏供体包括黑猩猩和狒狒，其中一个患者接受了狒狒的肝脏之后，竟然活了70天，是异种肝脏移植存活时间的最长记录。
最早开展异种心脏移植的科学家也非泛泛之辈。年，美国医生詹姆斯·哈迪成功实施了第一例人肺脏移植，尽管患者只存活了18天。受到凯斯·雷姆茨马试验结果的激励，年，哈迪进行了第一次人的心脏移植，也是第一次异种心脏移植，因为心脏供体来自一头黑猩猩。但是由于严重的免疫排斥反应，患者术后不到两个小时就去世了。之后又有医生进行了几次异种心脏移植手术，供体有黑猩猩、狒狒、绵羊和猪，患者存活时间大多不超过1天。只有年，美国医生伦纳德·贝利将狒狒心脏移植到一名罹患左心发育不全综合征的新生女婴体内，该患儿存活了20天。
可见，这些早期的异种器官移植手术大多是著名的器官移植专家亲自操刀，他们面对器官短缺、病情严重情况下，对不幸的患者进行了理性而科学的探索。虽然这些患者最终都难逃厄运，他们却用生命将异种器官移植研究带入了科学的正道。
科学正道
这些实验性异种器官移植手术让科学家日益清醒，免疫排斥仍然是器官移植最大的障碍，而且异种器官间的免疫排斥反应要比同种异体器官间的大得多。从20世纪90年代中期开始，医生们再没有贸然开展异种器官移植人体试验。如果不采取更科学的新措施，免疫排斥将是异种器官移植难以逾越的障碍，异种器官移植将永远只是神话。
当然，科学的问题自有科学的解决之道。一些有科学素养和科学探索精神的医生和一些对异种器官移植感兴趣的科学家走到了一起，通过对异种器官移植失败的原因进行了认真研究与分析，他们逐渐认识到，异种器官移植要成功，需要经受住超急性排斥反应，急性血管性排斥反应和细胞排斥反应等多重考验，因为不同物种之间存在天然的隔阂，移植受体将竭尽所能，不让移植物在自己的地盘“落地生根”。进一步分析发现，不同动物的细胞表面都存在特殊的蛋白分子，这些蛋白分子是免疫系统区分“自己人”和“敌人”的主要标志物，这原本是生物体对抗病原微生物的重要防御机制，此时却变成了异种器官移植的主要障碍。
免疫抑制剂通过降低免疫系统的敏感性，使得患者机体能容纳外来的移植物，让器官移植成为挽救器官衰竭患者生命的终极手段。异种器官移植要成功，免疫抑制剂已不够用，随着基因修饰技术的兴起，科学家眼前突然一亮，如果利用基因修饰技术，将器官供体动物的细胞改造得接近人类细胞，就有望躲过人体免疫系统的攻击。
由于猪的器官机构、功能和代谢特点都与人的相近，而且猪繁殖能力强、饲养方便，也没有灵长类动物所面临的伦理争议，因此被科学家选为异种器官供体动物的首席代表。新千年伊始，德国科学家率先将人的特异基因转入猪细胞，培育出器官移植用的转基因猪，两年后，美国科学家在《科学》杂志上宣布，他们利用基因敲除技术，成功将猪细胞中最容易引起异种免疫排斥反应的蛋白分子破坏了。这项研究也宣告异种器官移植将成为主流的生命科学研究领域之一。自此，科学家不断用基因修饰技术，将人体基因转入猪细胞，同时将猪引发排斥反应的特异基因破坏，培育出专供异种器官移植的基因工程猪。
得到这种基因工程猪之后，科学家们没有贸然将这些猪的器官移植到人体，而且建立和遵循异种器官移植的新规则，即在临床试验之前，必须先在灵长类动物身上开展临床前试验。截止到年8月底，科学家将基因工程猪的器官移植到黑猩猩、狒狒或猴子等灵长类动物身上后，这种嵌合动物存活时间正在不断延长，其中肾脏移植最长可存活天，肝脏移植存活时间最长可超天，异位心脏移植可存活天以上，同位心脏移植则只能活不到60天，眼角膜、神经元和胰岛细胞的移植均可存活1年以上。
随着移植的异种器官存活时间不断增加，科学家重启异种器官移植临床试验也为期不远了，获得新生的人兽嵌合体也将越来越多。
——本文首发于年12期《科学24小时》，图片来源于网络，侵删。
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