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像更换汽车零件一样更换人体坏旧的器官，是人类的梦想。上海组织工程研究与开发中心为高等哺乳动物体外再造修复骨、软骨、肌腱和皮肤等组织器官并移植成功的重大突破显示，人类的这一梦想向现实又迈近了一步。
修复狗头
在22日开馆的上海工博会上，观众可以看到一个奇特的展品：一个打过“补丁”的狗头盖。这块铜钱大的骨头“补丁”色泽稍浅，但同周围的头盖骨天衣无缝。用镊子敲打，铮铮作响，很硬，完全达到了小狗的生理标准。
这是上海组织工程技术获得的最新重大突破———为具有完全免疫功能的高等哺乳动物体外再造头骨组织并移植成功。取得这项成果的上海组织工程研究与开发中心还为家猪再造和修复了软骨缺损、半月板缺损、皮肤缺损、肌腱缺损和骨缺损。目前，中心和第二医科大学及第九人民医院，正积极探索将这项技术运用于临床。
这是条出生仅１周的小狗，因为顽皮磕破了脑袋，若按照传统的方法修复颅骨，小狗吃的苦头就大了。方法一：取小狗自身数根肋骨，从中劈开，像搭凉棚一样覆在颅骨破损部位，小狗至少“吃”两刀。方法二：用记忆合金等生物代用品修补创口。但记忆合金导热，小狗从此晒不得太阳。生物代用品的生物相容性也不佳，不会同原有的颅骨合为一体，一旦磕破皮，生物代用品就会千方百计直至全部“钻”出体外才罢休，只能再动手术。
科技人员是如何运用组织工程技术修复狗头的呢？科技人员抽取了小狗５毫升骨髓，分离出骨髓基质干细胞，它能大量扩增却不老化，经过定向诱导分化，得到骨的“单元”———成骨细胞。然后，科技人员借用家猪的脱钙骨搭出框架，让小狗的成骨细胞攀附其上，长成头盖骨的模样。这个过程大约２周。此时的头盖骨还是个软骨头，科技人员将“软骨”覆在小狗颅骨缺损部位，由于原材料取自自身，小狗全无排异反应。经过３个月的磨合，新老头骨融为一体。
给猪造骨
去年在北京召开的国家８６３高技术计划成果展上，组织工程中心送展的“人耳鼠”十分轰动。从在裸鼠身上培养成功人耳型的软骨，到再造狗头和修复再造家猪软骨、骨、肌腱和皮肤，有什么本质的突破？
这不是简单的重复。裸鼠没有免疫功能，对任何外来的细胞组织都没有排斥反应；而猪狗羊等大型动物像人类一样具有完全的免疫功能，对“外来者”会“群起而攻之”。为这些大型动物再造或修复的骨、软骨、肌腱、皮肤细胞组织虽取自它们自身，但作框架的生物材料却是“外来者”。家猪不仅没有产生排斥反应，而且最终将新植入的骨、软骨、肌腱、皮肤等与自身组织融为一体。这预示着：运用同样原理，修复、再造人体器官也有成功的可能性。
１９９７年，组织工程中心主任、国家９７３计划首席科学家曹谊林教授就率先在裸鼠体内构建了人耳廓。目前，当国外的研究水平大多还局限于在裸鼠体内构建器官组织时，中心的科技人员又为家猪等大型动物修复了软骨、皮肤、肌腱和骨缺损。这表明，上海组织工程研究与开发中心在这一方面已具备国际先进水平。
神奇的“组织工程” 器官衰竭者盼来福音
目前移植器官或组织主要有三个途径。一是自体移植，这种方法不会产生排异反应，但却是牺牲自身正常的组织修复损伤的组织，是拆东墙补西墙，如烧伤病人治疗中广泛采用的自体植皮。但人体许多器官是唯一的，如心脏等，一旦无药可救，只能求救他人。二是同种异体移植。如肾移植，尽管经过配型，但依然会产生排异反应，需要终身服用抗排异药物。三是人工合成的生物材料。如人工关节等。有排斥反应，强度不及原件，只有物理功能而无生物功能，不能与自身组织融为一体。
如何才能有充沛的器官供体又避免排异反应？组织工程展现了光辉的前景。组织工程技术是上世纪８０年代发展起来的学科，它主要致力于组织和器官的形成和再生，只需取少量的组织细胞在体外大规模扩增就可以修复大块的组织缺损。它将使医学走出器官移植的范畴，步入制造组织和器官的新时代。从理论上讲，采用组织工程的技术和方法，可以再造或修复人体任何的组织和器官，如肝脏、肾脏、心脏等。而且，由于原材料完全取自自身，患者不会产生排异反应。
生物材料巧作“温床”
在体外培养的器官组织如何变成人耳的形状、骨头的模样？科技人员必须用一种特种材料先作一个暂时的人耳或骨头的模型框架，再让细胞组织植入其中生长扩增。这种特种材料就是可吸收的生物材料。生物材料有多种，它们有两个共同特点：一是可塑形，方圆大小随意修剪。二是内部有许多一二百微米大的小孔隙，呈三维结构，像一个个小房间。细胞进入一个个孔隙后，先是贴在房间墙壁上，慢慢向房间中央扩展身子，直至最后填满整个房间，互相之间再破墙联合，成为一个整体。这一过程一般持续２周。待成形后，科技人员再将其植入生物体内。在细胞形成组织器官的过程中，生物材料会逐渐降解并消失，最终细胞形成相应的有活力的组织，并成为自身组织的一部分。
去年在北京召开的８６３成果展上，许多人以为，那个人耳廓是在裸鼠身上慢慢长大的，其实非也。科技人员是在体外培养出人耳廓后再“嫁接”到裸鼠身上的。
与克隆“异曲同工”
目前在国际上十分热门的治疗性克隆，其目标也是复制和再造人体器官，因此，许多人往往把组织工程与克隆混为一谈。其实它们之间是有区别的。
按照目前的克隆技术路线，是用甲羊（或牛等其他动物）的体细胞，植入乙羊去除了遗传物质的卵细胞内，发育成囊胚后，再植入母体（或代孕动物体内），“十月怀胎”后出生。克隆动物完全复制了“母体”的遗传信息，无论是外貌、颜色等均是全方位拷贝。治疗性克隆要诱导分化形成有形的组织器官，还需要与组织工程技术相结合，在体外培养。
组织工程则是体外培养，其原理为：取生物（人或动物）组织———分离细胞———体外培养———接种到生物材料上———形成组织———设计形态———植入生物体内。
需要指出的是，无论是治疗性克隆还是组织工程，它们都面临共同的难题：人类对基因功能的了解还很有限，如何诱导分化出指定的器官是个至今悬而未决的难题。(记者 汪敏华)
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