给器官打补丁靠谱吗？

赖太平

心脏依赖于冠状动脉持续提供氧气，如果这些细胞的供养被阻断，心脏肌肉细胞就会在几分钟内死亡。人们的心脏病发作时，一般情况下，如果阻塞在一个小时后内不能被解除，那么超过10亿的肌肉细胞浆不可逆转的死亡。这些人即便最后没死，也会留下永久性的心力衰竭后遗症。

便宜且安全

不同于其他器官，心脏的细胞复制速度仅为每年0.5%，这导致了心脏的自我修复能力非常有限，根本不足以修复重大的损害。如果心脏上受到了创伤，那么坏死的细胞将会被厚厚的疤痕组织取代——心脏的部分功能将不会再发挥作用。

科学家们一直想通过干细胞移植的方式来修复心脏上的创伤，简单来说就是从病人自己的血液或骨髓中提取干细胞，并直接将它们注入心脏来重塑受损部位。干细胞是可以发育成许多不同类型的细胞，这种方法可以有效的帮助受损的血管再生，改善心脏的血液流动，不过尴尬的是，它并不能解决损伤的心肌重生问题——95%的注射干细胞无法附着在心脏上，而是立即被血液所吸收。

针对问题，解决问题。既然注射干细胞无法附着在心脏上，为何不将它制成可以附着的补丁形状呢？这件事得到了多个大学的研究机构关注，其中包括剑桥大学干细胞研究所以及来自斯坦福大学、杜克大学和威斯康辛大学的科学研究团队。

英国剑桥阿登布鲁克医院的心脏病专家桑杰·辛哈在这方面的研究颇受关注，他将这些微小的、跳动的心脏肌肉每个面积小于2.5平方厘米，有半厘米厚，生长在实验室器皿中。经过一个月的培养，心脏補丁由血细胞重组，并形成特定的干细胞，进而可以转化为人体的任何细胞。在心脏衰竭患者中，它们会发育成心肌细胞、血管细胞以及心外膜（心脏周围的膜）。

一些大学的研究也提出了其他的方案：通过超声波和核磁共振成像扫描来确定心脏上的疤痕结构。根据伤疤的形状，他们会用3D打印出任何形状或尺寸的定制心脏补丁。然后医生打开患者胸腔，将补丁直接缝入心脏，与现有的静脉和动脉相连。这种方法的主要挑战之一是如何将新补丁与心脏进行电整合，以确保两者同步。目前专家们正在做着各种尝试。

心脏补丁之所以引起人们的关注主要有两大原因：相对便宜且更加安全。在英国一次心脏移植费用在433万人民币左右（包含后期治疗），在中国这个数字也是在100万以上（不包括后续治疗费用）。对于一般家庭，这是一个巨大的数字。不过如果心脏补丁得以实现的话，那么这个数字可以锐减到60万人民币。

另一方面，由于这些心脏补丁是用患者自己的血液培育的，所以接受手术的病人不必经历心脏移植的并发症，比如高剂量的免疫抑制药物。专家称：受伤的心脏处于高度发炎、充满敌意的状态，这种环境对新器官组织来说很难生存。而这些心脏补丁的优点在于，它们是病人专属的，所以心脏不太可能排斥它们。

目前，辛哈正在准备试验这些心脏补丁，先是在老鼠身上，然后是猪身上。如果一切按计划进行，5年后他可能准备进行第一次人体试验。

中国成功打了一块全新“补丁”

3月21日，在协和医院，一种全新的人工肺动脉瓣膜以微创介入的方式植入到29岁先天性心脏病患者体内，成功阻止其肺动脉反流，避免了二次开胸手术的风险。在给器官打补丁的治疗方式上，中国迈出了重要的一步。

肺动脉瓣膜就像一扇门，防止血液反流。法洛氏四联症患者在术后大多会发生肺动脉关闭不全。以往医生会二次开胸，把新的瓣膜缝在肺动脉上，就像打补丁，但二次开胸死亡率较高，很多患者不敢尝试。要么药物保守治疗，但疗效有限。随着疾病发展，患者胸闷乏力、下肢浮肿，待到不能忍受时再去就医，大多只能等待心脏移植。

微创植入新的瓣膜是最佳治疗方案。可国内尚无一家上市的人工瓣膜产品适合微创操作。国外虽有，但其导管型的设计不适合中国患者，容易引发大出血。协和医院董念国教授团队反复试验，研发出哑铃型的肺动脉瓣膜，两端膨大利于与血管吻合，中间瓣膜处收腰设计，可避开冠状主动脉，消除大出血风险。采用温度记忆金属材质，可便于医生微创操作。

器官补丁距离我们已经不远了。（编辑/侯帮虎）

延伸阅读

法洛四联症（TOF）是一种常见的先天性心脏畸形。其基本病理为室间隔缺损、肺动脉狭窄、主动脉骑跨和右心室肥厚。法洛四联症在儿童发绀型心脏畸形中居首位。法洛四联症患儿的预后主要取决定肺动脉狭窄程度及侧支循环情况，重症者有25%～35%在1岁内死亡，50%病人死于3岁内，70%～75%死于10岁内，90%病人会夭折。主要是由于慢性缺氧引起，红细胞增多症，导致继发性心肌肥大和心力衰竭而死亡。