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2024年4月30日
首次在老鼠身上证实胎儿对胎儿的移植
该组织发育成功能正常的肾脏并产生尿液。
移植的组织长成具有可识别部分的肾脏，宿主的血管开始浸润它。鸣谢:K. Morimoto等人/bioRxiv
日本的外科医生已经将一个鼠胎的肾脏组织移植到另一个鼠胎中，而接受移植的鼠胎仍在母胎中。研究负责人东京日本经济大学医学院的肾病学家Takashi Yokoo表示，这项手术是有朝一日将猪胎儿肾脏移植到没有功能肾脏的人类胎儿体内的第一步。
“我们的项目是同类项目中的第一个，”Yokoo说。他说，研究人员以前曾向胎儿（包括人类胎儿）注射细胞和羊水，但这是子宫内器官和组织移植的首次报道。
出生前移植器官可以使其与胎儿一起生长和发育，这样器官在出生时就能发挥作用，排异风险较小。
“这是可爱的数据，”澳大利亚布里斯班母亲医院的胎儿外科医生格伦·加德纳说。
绿色肾脏
在他们的研究中，Yokoo和他的同事对老鼠进行了基因改造，使其在肾脏中表达绿色荧光蛋白，这样就可以跟踪这些组织。然后，他们从大鼠胚胎中提取绿色肾脏组织，并用一根细针将其插入在母亲子宫中发育的18天大的大鼠胚胎背部的皮下。大鼠幼崽在大约22天的正常妊娠期后出生。
该组织逐渐发育，形成称为肾小球的废物过滤单元和划分良好的内外肾结构。两个半星期后，肾脏开始产生尿液。“时间线被认为与正常发育几乎相同，”Yokoo说。但是由于移植的肾脏没有连接到输尿管，尿液无处可去，因此研究人员持续排空肾脏，直到大鼠在大约五个月时被安乐死。
在手术移植到四只怀孕大鼠体内的九只胎儿中，有八只出现了荧光绿色的肾脏。Yokoo说，在第九个胎儿中，移植的组织可能没有成功植入。
仔细观察肾脏发现，胎儿的血管已经在捐赠的组织内生长，这使他们不太可能被免疫系统排斥。Gardener说，器官移植排斥的一个主要原因是供体血管和宿主身体不相容。“在这种情况下，宿主正在渗透器官，而你克服了这一点。那真的很酷。”
大鼠研究结果2于4月20日发布在bioRxiv预印本服务器上，尚未经过同行评审。
猪、猴子、人类
Yokoo的长期目标是将胎猪肾移植到患有波特综合征的人类胎儿体内。波特综合征是一种未出生婴儿无法发育出功能正常的肾脏的疾病，通常会在出生后数小时死亡。
为了测试异种移植——在另一个物种的受体中使用动物器官——Yokoo将小鼠肾脏组织移植到大鼠胎儿中。对四只大鼠的干预是成功的，肾脏发育了十天而没有被排斥。到第18天，组织显示出排斥的迹象，这可以通过免疫抑制药物来平息。Yokoo说，与成人组织相比，胎儿组织不太可能诱导免疫反应，这意味着在移植前不需要进行基因修饰以避免排斥。
到目前为止，研究人员已经尝试对发育完全的器官进行基因改造，以使异种器官移植更接近临床。上个月，美国外科医生首次将基因编辑猪的肾脏移植到成年人体内。美国和中国的外科医生此前已经将基因修饰的猪心移植到活人体内，并将基因编辑的猪肾和猪肝移植到大脑功能缺失的人体内。
这张染色图像显示了成熟肾脏的过滤部分，即肾小球。鸣谢:K. Morimoto等人/bioRxiv
Yokoo说，他还在11头母猪的38个猪胎儿中进行了猪对猪的胎儿移植，18头受体小猪出生了。这些结果尚未公布。他还在狨猴中进行猪到猴的胚胎移植，并希望在几个月后开始研究食蟹猴(Macaca fascicularis)。
在日本北海道小樽商业大学研究器官移植的医学人类学家Maria Yasuoka说，Yokoo的大鼠实验是日本人类异种移植道路上“小小的第一步，但却是非常重要的一步”。
Gardener说在老鼠身上的结果很吸引人，但是要应用到人类身上还有很长的路要走。其他研究人员同意:“原则上，子宫内器官移植的前景是一个惊人的概念，”马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的胎儿干预专家Ahmet Baschat说。“从科学角度来说，这很新颖。这是一个开始。”但是，Baschat说他还不会太兴奋。
Yokoo已经开始与公众接触，告诉他们人类胎儿异种移植的好处，并获得他们的信任。他计划申请批准在他所在大学和医院的伦理委员会以及日本监管机构的人员中进行研究。
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