2021年11月13日 10:50
環球科學
本文轉自公眾號：環球科學
由於沒有免疫排斥，人體內的一些細胞、組織不僅可以直接移植到自己身體的其他部位，還可以取出後保存一段時間再移植回人體，甚至還能轉化成其他類型的細胞發揮作用。基於這個原理的方法，正在挽救一些患嚴重疾病的人的生殖能力，甚至是生命。
撰文 | clefable
審校 | 二七 ；
很多時候，我們的身體是自己最好的「藥」。我們體內所有的細胞都由一個受精卵發育而來，因此在緊要關頭當這些器官、組織和細胞從我們體內的一處移動到另一處時，並不會出現排異反應。
自體移植能救命
目前，基於這一理論發展的自體移植技術（Autotransplantation）已經足夠發達，可以讓移植的器官、組織很好地與周圍環境融合，且再次發揮功能。
常見的如毛發移植技術，就是將我們的毛發從濃密的區域移植到稀疏區域。對嚴重燒傷的患者，醫生也會將患者其他區域的皮膚移植到燒傷處，避免細菌感染等更嚴重的後果。
人的器官也可以自體移植，科學家就曾嘗試將患者一側的腎臟移植到另一側，來治療一種罕見的疾病——胡桃夾綜合征（nutcracker syndrome）。這種疾病是因為左側腎臟流出的靜脈血管被其他血管擠壓，導致尿出血、腹部疼痛等症狀。醫生會將患者的左腎和相連的輸尿管切下，移動到另外一邊。這是一項較大的手術，但在接受手術後，大部分患者都能徹底痊愈。
拯救生育能力
除了在當下幫助自己，現在的你也可以用一些方式來幫助未來的你。比如，一些人會為自己儲存血液，以便在未來手術時使用；一些父母也會幫助新生兒儲存臍帶血，這些血液中含有豐富的幹細胞，能用於治療癌症、血液疾病和一些免疫系統疾病。但這種「面向未來」的自體移植並不局限於血液，近年來，一些科學家發現，為癌症患者冷凍生殖組織，並在多年後移植回體內，可以保存他們的生殖能力。
當人們不幸患上癌症，且腫瘤所在的部位靠近生殖器或一些分泌相關激素的腺體時，采用放療、化療等手段很可能損傷這些器官，影響雄性或雌性激素的產生，導致病人不育。在很多情況下，這種不育是不可逆的，會影響患者終生。
成年或青春期的男性可以凍存精子，再借助人工輔助技術來完成生育。但對於女性和年齡更小的男孩來說，卻沒有這麼便捷的途徑。但是科學家也為這些患者想出了類似冷凍精子的方法：將卵巢組織或未成熟的睾丸組織取出體外，冷凍保存。
目前，一些技術已經成熟到能幫助有需要的女性冷凍卵巢組織，並在需要的時候移回體內。移植後，經過平均5個月的恢複期，卵巢就能恢複正常功能，且可以維持5年的時間。在這5年期間，女性可以正常懷孕。目前全球已有數十位小孩借助這一技術誕生。
相比之下，可能是因為凍存精子過於便利，睾丸組織冷凍後移植技術的發展要緩慢得多。據2020年的一項調查性研究，在美國和以色列等地區已出現了幫助男孩冷凍睾丸組織的機構，冷凍者的平均年齡是7.9歲，睾丸的計劃保存時間從5個月到34年不等。其中，絕大部分患者患有惡性腫瘤或血液相關疾病。然而，這些機構只能做到取出和保存，以目前的技術還不能將睾丸移植回去。
取出冷凍，再放回去
但這些患者也並不是毫無希望。2018年，科學家做了一項較為突破性的實驗，他們在和人在演化上較為接近的靈長類動物恒河猴 （Rhesus macaques）中進行了實驗。對實驗組的猴子，研究者在它們性成熟前5個月的時間內先後切割了2個睾丸。研究者將睾丸分成小塊，第一次進行冷凍，第二次進行冷凍和新鮮保存，在切割第2個睾丸後，將這些組織分別重新種植到恒河猴的背部和陰囊的皮膚下面。
僅過了1個月，這些組織就開始發育，並長出了明顯的小腫塊。進入青春期後，實驗組的恒河猴中有80%的個體睾酮都處於正常水平，與正常的恒河猴相差無幾。8到12個月後，這些組織已完全與周圍環境融合，組織重量增長到移植時的6倍，且所有的組織中都出現了曲精小管——這是睾丸中的關鍵結構，是精子生長、發育的場所。
在背部發育的睾丸組織比在陰囊處發育的要小，但形成的精子質量並沒有差別。70%的曲精小管內都生成了成熟、細長的精子，數量60~2000萬個不等。最終，他們將10個由其中的精子受精的受精卵移植給了6只雌性恒河猴，不過，最終只有一只順利生了下來，被命名為「Grady」。
這項研究的科學家認為，未來幾年，這種方法就能進入臨床實驗階段，並幫助那些幼年時不幸罹患癌症的男孩子。
除此之外，為了避免人體中「珍貴」的幹細胞受到損傷，在治療一些癌症時，醫生也會幫助患者將體內的幹細胞先取出保存，等治療結束後再移植回他們體內。這種技術稱為自體幹細胞移植，目前已常用於65歲以上多發性骨髓瘤患者的治療中。
棄置組織也可以治病
一些在手術中被丟棄的組織和細胞，也能發揮十分強大的作用。一個最為著名的例子就是海拉細胞。它們來自於一位非裔美國人海瑞塔·拉克斯（Henrietta Lacks）子宮中兩片指甲大小的組織，主要是宮頸癌細胞。如今，這些細胞已複制成了總重量超5000萬噸的海拉細胞系，在戰勝骨髓灰質炎，確定染色體數目等各個領域做出了巨大的貢獻。
除此之外，一些科學家正在嘗試利用一種最常見也最古老的外科手術——包皮環切術中丟棄的組織。這類組織中含有豐富的成纖維細胞，是人體結締組織中的主要成分，也是組成各種組織和器官的框架。從20世紀70年代開始，這些被切割下來的包皮組織不再是要被丟棄的「醫療垃圾」，而在一些頑固性傷口治療中起到了驚人的效果。
一些科學家發現男性新生兒的成纖維細胞能較快增殖，且能被誘導分化成其他的細胞，可用於治療眼皮損傷、臉部皮膚松弛、手指和腳趾之間的組織損傷甚至是肛管損傷等。隨後，科學家開始將這些細胞轉化為誘導多功能幹細胞（iPSCs），再將其轉變為更多類型的細胞，以構建用於移植的組織和用於藥物篩選的器官模型。為了避免排異反應，當然最好還是將自己的細胞變成組織，移植給自己或HLA（人類白細胞抗原）匹配的人。
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