干細胞丨用不了50年，人類將能夠培育出人體所有器官

諾貝爾獎獲得者吉爾伯特認為：“用不了50年，人類將能用生物工程的方法培育出人體的所有器官。”

科學家樂觀地預料，不久以后，醫生只要根據患者自己的需要，從患者身上取下細胞，植入預先由電腦設計而成的結構支架上，隨著細胞的分裂和生長，長成的器官或組織就可以植入患者的體內。

2018年1月12日上午九點半，隨著一聲啼哭，在南京鼓樓醫院，患有卵巢早衰多年的方女士在康復后成功誕下一名男嬰。這標志著我國在卵巢再生臨床研究中取得了突破性進展，也宣告再生醫學技術在攻克生殖系統“不治之癥”方面取得了階段性勝利。

卵巢早衰（POF）是指女性40歲之前由于多種病因出現的卵巢功能衰竭，導致發生促卵泡激素水平升高和雌激素水平降低等癥狀。卵巢早衰的女性很難實現受孕，因為這類患者在月經周期中沒有優勢卵泡活動，無法取得卵子。因此，卵巢早衰也被業內公認為無法治愈的頑疾。

為解決這一世界性難題，中科院遺傳發育所再生醫學研究團隊負責人戴建武與南京鼓樓醫院生殖醫學中心合作，于2015年在國際上率先開展臍帶間充質干細胞干預卵巢早衰合并不孕癥臨床研究。該臨床研究在通過醫院倫理審查、國家衛計委備案后，成為我國實行干細胞臨床研究備案制度后，首批備案的8個干細胞臨床研究項目之一。

科學家們之所以看上了干細胞，是因其屬于細胞中原始的、未（完全）分化的一類。干細胞既可以自我更新，也可以在適當條件下分化為特定的功能細胞，也就是說具有再生的“本領”。

2015年12月，南京鼓樓醫院生殖醫學中心主任孫海翔臨床團隊為方女士實施了干細胞卵巢內移植術，該臍帶間充質干細胞由鼓樓醫院GMP級臨床干細胞室制備，并經中國食品藥品檢定研究院第三方檢驗。經術后復查，孫海翔發現患者卵巢內血流有明顯改善，但未曾懷孕。

2016年，方女士又進行了兩次移植。2017年5月，方女士經檢查確認大卵泡活動，實現自然受孕。如今，寶寶健康出生，懸在方女士一家人心上的石頭終于落地了。

中國食品藥品檢定研究院細胞資源儲藏及研究中心主任袁寶珠看來，卵巢再生臨床研究的突破性進展，為高齡婦女卵巢功能低下及卵巢抗衰老提供了新的技術手段，在嚴格監管的基礎上，干細胞技術將帶來更多福祉。

2021年，來自維也納奧地利科學院的科研團隊，使用人類多能干細胞成功培養出全球首個體外自組織心臟類器官模型，可自主跳動無需支架支持，且能自我修復損傷。這項研究發表在《細胞》雜志。

東京大學團隊利用藕狀凝膠開發人工胰島。東京大學的竹內昌治教授和小澤文智特任研究員等人開發出了將利用iPS細胞培養的胰腺細胞包裹到藕狀凝膠中后進行移植的方法。利用該方法將胰腺細胞移植到糖尿病小鼠體內后發現，約半年后血糖值控制到了正常范圍。據介紹，移植的凝膠可以取出，也不容易發生免疫排異反應。

（圖片來源于“客觀日本”網站）

一項發表在《Science Translational Medicine》的研究中，研究人員將人類肝細胞(human hepatocytes)、成纖維細胞 (fibroblasts) 和內皮細胞索 (endothelial cell cords)以特定的排列模式嵌入到一種能夠被生物降解的水凝膠骨架中。

當這種人工制造的肝組織被移植到肝臟受損的小鼠腹腔中后，它們能夠生成血管并且與小鼠的循環系統整合。同時這種人工肝臟組織能夠對小鼠分泌的刺激肝臟再生的信號產生反應，導致血管生成并且促進肝細胞增殖。

在移植到小鼠體內11周后，這些人工肝臟組織不但體積擴展到原來的50倍，并且可以行使正常的肝臟功能。

一項具有突破性進展的成果刊登在學術期刊《干細胞報告》上。由曼徹斯特大學兩位教授領銜的研究團隊先在實驗室培養皿營養液環境中把人類胚胎干細胞培養成腎小球，然后將培養出來的腎小球與類似結締組織的凝膠物混合后注入到實驗小鼠真皮下。

研究人員已經能夠將人類干細胞發展成為“比先前報道的發現顯著更成熟”的小型腎臟。它具有功能完好的人體血管并能夠過濾宿主血液并產生尿液。

國家點名，用干細胞修復器官

從一滴血，到一段血管、一塊軟骨、一片皮膚，再到最終的肝臟、腎臟乃至心臟都是非常復雜的系統，人類的人造器官“夢”依然充滿挑戰。干細胞技術的進步，人體器官的再生與修復已不再是科學幻想。

2022年2月8日，國家科技部發布關于對國家重點研發計劃“干細胞研究與器官修復”等5個重點專項2022 年度項目申報指南征求意見的通知。

主要任務圍繞“干細胞命運調控及機理”、“干細胞與器官的發生與衰老”、“器官的原位再生與機理”、“復雜器官制造與功能重塑”和“基于干細胞的疾病模型”等五大方向。涵蓋熱點包括：類器官、器官芯片，外囊泡（外泌體）、干細胞與器官抗衰老、器官原位再生、干細胞和生物材料。

從1998年第一例人類胚胎干細胞成功分離至今，再生醫學領域的發展速度非常驚人。英國《每日郵報》曾對未來人類的生活將會有什么變化做了預測：2083年，隨著科技的進步，將出現不會衰竭的人造器官、具備超人般能力的仿生電子眼耳……健康、年輕的細胞資源是生命的“底牌”。