科技日報北京6月3日電 （記者王小龍）在人造腎臟、肝臟、心臟先后獲得成功后，科學(xué)家們再次向人工生物肢體發(fā)起沖擊并取得了突破。日前，美國麻省總醫(yī)院（MGH）研究人員描述了一種構(gòu)建人工生物肢體的方法，并用這種方法成功培育出一個具有血管和肌肉組織的大鼠前肢。此外，他們還提供證據(jù)表明，同樣的方法也適用于培育靈長類動物的肢體。此次研究可被看作是人類向人工生物肢體再造和移植邁出的第一步。相關(guān)論文發(fā)表在《生物材料》雜志網(wǎng)站上。

　　領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的麻省總醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)專家哈拉爾德·奧特說，這樣的肢體包括肌肉、骨骼、軟骨、血管、肌腱、韌帶和神經(jīng)，它們每一個都必須重建，這個過程需要一種特殊的支架。研究表明，他們能夠借助這種支撐結(jié)構(gòu)，培育出新的組織并恢復(fù)其中的血液循環(huán)和肌肉運(yùn)動。

　　在美國，有150萬人因疾病或事故失去肢體，雖然假肢技術(shù)越來越先進(jìn)，但在功能和外觀上仍然有很多不足之處。在過去的20年中，有一些患者選擇了供體手部移植，這樣雖然能顯著改善患者的生活質(zhì)量，但卻面臨終身接受抗免疫治療的風(fēng)險。而新技術(shù)所需細(xì)胞可以由患者自身細(xì)胞培養(yǎng)，借助特殊的基質(zhì)支架就能生長出適當(dāng)?shù)慕M織，免去出現(xiàn)排異反應(yīng)的危險。

　　新研究采用了一種脫細(xì)胞技術(shù)。首先通過一種特殊的溶解劑去除器官或肢體中的脂類、DNA、可溶性蛋白質(zhì)、糖和幾乎所有其他細(xì)胞物質(zhì)，最后僅留下一個膠原蛋白、層粘連蛋白及其他結(jié)構(gòu)蛋白構(gòu)成的支架結(jié)構(gòu)。之后，再通過干細(xì)胞技術(shù)向這些框架結(jié)構(gòu)中填充所需的細(xì)胞。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后，這些細(xì)胞和框架就能生長成所需的器官或者肢體。在此之前，研究人員已經(jīng)用這種技術(shù)成功培育出人工腎臟、肝臟、心臟以及肺。但用來培育人工生物肢體，這還是第一次。

　　在新的實(shí)驗(yàn)中，移植到受體動物身上的生物工程前肢的血管系統(tǒng)，在手術(shù)后迅速充滿了血并成功實(shí)現(xiàn)了循環(huán)。奧特和他的團(tuán)隊(duì)對這種人工肢體的功能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明其肌肉纖維在電刺激下可實(shí)現(xiàn)收縮，并具有一定的強(qiáng)度。使用同樣的方法，研究人員在狒狒前臂上也實(shí)現(xiàn)了脫細(xì)胞化的過程，這表明這種方法在像人類這樣的尺度上也是可行的。

　　奧特稱，盡管讓再生肢體的神經(jīng)融入受移植者的神經(jīng)系統(tǒng)是需要面對的下一個挑戰(zhàn)，但借助此前斷肢再植手術(shù)經(jīng)驗(yàn)，該技術(shù)成功的希望還是很大的。

　　左圖 科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中培育出的大鼠前肢。