据英国《自然》杂志网站近日消息，一个利用动物培育人类器官的研究项目，首次获得了日本政府支持。

该研究引起广泛争论，因为其最终可能导致人类可供移植器官出现新来源，但异种移植目前仍需要克服来自道德伦理和技术上的巨大障碍。

从未被真正“生产”的混合胚胎

此前，日本禁止含有人类细胞的动物胚胎生长超过14天，并禁止将这些胚胎移植到代孕子宫中。

这一“14天原则”，起源于1979年。当时美国卫生、教育及福利部伦理咨询委员会首次提出该规则，后被多数国家监管机构采纳。当时“14天原则”的确立是基于两个理由，其一，当时的科技水平，尚无法让胚胎在体外生存达到14天;其二，政策研究者在细致咨询及讨论后，认为胚胎发育到14天时将开始形成一道“原线”(primitive streak)，而这一结构会使得胚胎开始拥有一些个体特征，会引发伦理问题。

但近年来，修改“14天原则”的提议日渐浮上水面：如果科学技术已能够突破14天的界限，且没有别的办法可以获得这一方面对人类有价值的信息，那么“14天原则”是否应重新商榷？这被认为是生物界一场科学与伦理的交锋。

人类和其它动物的混合胚胎，已经在美国等国家进行研究，但从未被真正“生产”出来。而尽管美国政策允许相关研究，但自2015年以来，美国国立卫生研究院已暂停对此类研究的资助。

培育器官最终用于人体移植

就在今年3月，日本文部科学省制定了新规，允许在动物体内培育人类器官，从而加强利用动物培育移植用人体器官的相关研究。根据这项新规，日本东京大学、美国斯坦福大学的著名生物学家中内启光(Hiromitsu Nakauchi)的试验计划，得到了批准。

此次，中内启光计划将人类诱导多能干细胞(iPS细胞)植入小鼠和大鼠胚胎，并将胚胎植入实验动物体内。他们的最终目标，是在动物体内培育能用于移植手术的人类器官，也就是说，这些器官最终将用于人体。

中内启光表示，他将缓慢推进这项试验：首先将分别培养杂交小鼠、大鼠胚胎至14.5和15.5天，接着，他将申请在猪身上培育杂交胚胎，最长可到70天。

以最先进行的实验鼠为例，研究人员会首先修改实验鼠受精卵的基因，使其无法正常生成自身的胰脏等脏器;然后向受精卵中植入人类iPS细胞，培育含有人类细胞的动物胚胎“动物性集合胚”;之后再将其移植回实验鼠子宫。他们希望，胎鼠长大后能拥有由人类iPS细胞形成的胰脏等。

据今年稍早时间日本媒体消息称，猪身上的实验与之类似，会在代孕母猪分娩前将胎儿移除，以检查源自人iPS细胞的胰腺组织的量以及功能。

而这一基因工程胰腺，可用于治疗患有严重糖尿病的患者。

谨慎行事，是否就能安抚不安？

以中内启光为代表的科学家认为，具有正常机能的人体器官，如若能在动物体内培育成功，则人类移植医疗领域很多问题都可迎刃而解。

但相当一部分生物伦理学家质疑，该研究可能导致目标器官的发育未按设计完成，特别是可能影响发育中的动物大脑，以及相关认知功能。

中内启光表示，他们已在实验设计中考虑到了这些疑虑，因此他们尝试的是有针对性的器官生成，这样一来，杂合胚胎的发育只限定在对胰腺的控制上。

日本北海道大学的科学政策研究员表示，目前谨慎行事是有益的，这样可以更多地与公众进行对话，从而减轻焦虑和不安。

不过，另一个问题同样令人担忧——让人类细胞在另一个物种中生长，并不容易。

此前在2018年美国科学促进会会议上，中内启光团队声称已将人类iPS细胞植入羊胚胎中，但生长了28天的杂交产物仅含有极少的类细胞，并不像一个“正经器官”——也可能是因为人类和绵羊之间的基因距离。

这再度引起一些科学家们的怀疑：顶着巨大伦理争议去发展“人—动物胚胎”，是否有确切意义。

中内启光的意见是，日本政府此次“开绿灯”，将使他们能够解决这个问题。他们将对处于不同阶段的iPS细胞以及转基因iPS细胞进行实验，确定是什么限制了人类细胞在动物胚胎中的生长。

但现阶段来看，技术上的挑战和伦理上的担忧，使得器官异种移植的道路依然充满变数。

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延伸阅读：

首个人体组织3D打印心脏问世，你的“心病”有救了？

4月15日，特拉维夫大学研究者公布器官移植领域重大突破：使用人体组织3D打印全球首个完整心脏，包含细胞以及血管，打印材料来自人体细胞及组织。该心脏大小与兔子心脏类似，下一步是培养其泵血等功能并完成动物移植。

研究人员将这项成果称为“重大医学突破”，并成功提高了移植的可能性。该项目负责人、特拉维夫大学分子微生物和生物技术学系的副教授塔尔·德维尔表示，过去人们已经成功地用3D打印技术打印出了心脏的结构，但不是用的细胞或血管。

他补充道：“过去曾经有人成功3D打印过心脏结构，但是并未打印出细胞或者血管。现阶段，我们3D打印的心脏大约只有兔子心脏那般大小。但是我们的研究证实了这种方法在未来工程设计个性化组织和器官替换方面的潜力。工程设计材料的生物相容性对于消除移植排斥的风险是非常关键的，排斥反应会危及心脏移植手术的治疗。理想情况下，这种生物材料应具有与患者自身组织在生物化学等方面具有相同的特征。”

打印机“墨水”：病人身上的脂肪组织切片

那么，这些研究人员3D打印出的心脏所用的“墨水”是什么？

《以色列时报》报道中称，在这次“墨水”的制作过程中，研究人员是从病人身上提取了脂肪组织的切片。据该团队在特拉维夫大学官网上发表的声明，研究人员先是将针对患者的心脏切片制作出来，然后再用3D打印打印出了心脏。

德维尔教授表示，使用患者自己的组织对于消除植入物引发免疫反应和被排斥的风险非常重要。他补充称，3D打印人体心脏目前仍存在风险，其中包括如何扩大细胞，使其拥有足够的组织来再造人类大小的心脏。

每日经济新闻记者还注意到，目前的3D打印机还受到分辨率大小的限制，另一个挑战则是让现有的3D打印机打印出所有的小血管。

《以色列时报》报道中还称，除了此次特拉维夫大学公布的人类首个3D打印的心脏外，其实3D打印这项近年来兴起的技术已经在许多其他领域有所成就，但这项技术在为人类提供便利的同时，也引起了广泛的争议。

来源：综合科技日报、网友评论、每日经济报道