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猪器官移植人体,获多项重大突破!中国科学家蹚出一条“救命路”


速读:凝血紊乱是第二道必须跨越的关卡。 二是通过基因编辑技术直接灭活病毒片段,使其丧失感染能力。
2026年08月27日 14:38

◎  采写丨科技日报 记者 王禹涵 王姗姗 吴纯新

◎  策划 丨 赵英淑 滕继濮

8月26日,第二届亚洲异种移植大会在四川成都落下帷幕,来自中、美、韩、日等国家的近150位专家学者,围绕免疫排斥、基因编辑、临床转化等关键议题展开研讨。 “在异种移植方面,中国应该属于全球第一方阵。” 大会联席主席、成都中科奥格生物科技有限公司(以下简称“中科奥格”)董事长潘登科说。

就在今年3月,中国科学院院士窦科峰带领空军军医大学西京医院团队开展的 “猪肝植入人体突破跨物种器官移植壁垒”研究,入选2025年度“中国科学十大进展”。这一研究首次实现了猪肝植入人体的重大临床突破。

西京医院窦科峰院士、陶开山教授等主刀手术。 西京医院窦科峰院士、陶开山教授等主刀手术。 这些重大进展的背后,有一个严峻现实——我国每年有约30万终末期肝衰竭患者急需肝移植,但仅有约1万人等到合适的肝源;需要透析的肾病患者超过130万,其中绝大多数人终其一生都无法等到一颗匹配的肾脏。

而异种移植则为破解器官短缺困境打开了一扇全新的大门。

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逐步构建完整的技术链条

异种移植,是指将动物器官移植到人体内的前沿医学技术。这条路,从起步便伴随着持续的挫折。

异种移植最早的临床尝试可追溯至上个世纪。 1964年,美国医生基斯将黑猩猩肾脏移植给肾衰患者,患者术后重返教师岗位,因突发电解质紊乱,存活9个月。1984年,美国医生贝利将狒狒心脏移植给患先心病的女婴,术后第16天患儿出现了心肌损伤,最终存活21天。1992年,美国医生斯塔泽尝试将狒狒肝脏移植给暴发性肝衰患者,患者最终存活70天,死于复合性感染。

彼时,科学家寄希望于黑猩猩、狒狒等灵长类动物——它们与人类亲缘最近,器官功能也最为接近。然而,早期临床尝试的接连失败,再加上灵长类动物伦理争议、大规模饲养难度、人畜共患疾病风险等现实问题,让这条路越走越窄。

潘登科在异种器官移植供体猪领域深耕了20余年。他告诉记者:“灵长类动物与人类亲缘关系太近,反而存在内源性病毒交叉感染的高风险,这也是学界最终放弃黑猩猩、狒狒作为供体的原因之一。”

DPF医用供体猪培育中心的医用猪。 DPF医用供体猪培育中心的医用猪。 随后,科学家将目标锁定在猪。这种器官大小与人类接近、繁殖快、病原体跨物种传播风险低的动物,成为国际公认的最佳异种器官来源。 2002年,世界首例关键异种抗原敲除(GTKO)基因编辑猪诞生,科学家终于找到了攻克超急性排斥反应的钥匙。

但技术突破不等于临床突破。 要将一头基因编辑猪的器官安全地移植给人类,还需要回答免疫排斥、凝血紊乱、病毒感染等一系列问题。 这些问题,只能通过在动物实验中反复试错,逐步逼近答案。

我国的科研团队,上世纪末便开启了艰辛的攻坚。

华中科技大学同济医院器官移植研究所教授陈刚团队,早在1999年便投身异种移植研究。2019年,团队依托新型基因编辑猪重启试验,却长期无法突破移植肾存活一个月的瓶颈。“我们经历过太多次失败。”陈刚坦言。正是无数次失败,让团队锁定了核心症结——他们发现,常规饲养的家猪普遍携带猪巨细胞病毒,该病毒在猪体内不会引发任何症状,但一旦随器官移植进入人体,便会大幅加速排斥反应,如同在火药桶旁划燃了一根火柴。这一关键发现,成为突破僵局的关键。团队随即培育出巨细胞病毒阴性的基因编辑猪,从源头阻断感染风险。 2025年11月,陈刚团队宣布,经过基因编辑的猪肾脏在猕猴体内功能良好,存活时间突破一年。

华中科技大学同济医学院附属同济医院器官移植研究所陈刚(右一)教授团队。 华中科技大学同济医学院附属同济医院器官移植研究所陈刚(右一)教授团队。 如果说肾脏移植尚且有透析作为“退路”,患者即便等不到肾源,仍可依靠透析维持生命,那么肝脏移植则几乎无路可退。“肝脏承担着代谢、解毒、合成蛋白质、分泌胆汁等数百种功能,是人体当之无愧的‘化工厂’。”西京医院肝胆胰脾外科主任王琳解释道。正因如此, 异种肝移植被公认为移植领域的“圣杯”,亦是全球科研人员一直难以逾越的难关。

窦科峰团队选择了迎难而上。2013年5月,在西京医院,窦科峰团队联合北京畜牧研究所、四川实验动物研究所,将一头GTKO转基因猪的部分肝脏移植到猴体内。手术中,团队切除了猴的脾脏,将猪肝放入脾窝空出的空间——这是团队独创的脾窝辅助性肝移植术式。 这台手术的成功,打开了亚洲异种肝移植的第一道门。

此后近十年里,窦科峰带领团队从单器官到多器官,从肝到心脏、肾、角膜、骨骼,反复操练、不断精进。2024年3月,他们迎来里程碑式的突破, 成功将一只六基因编辑猪的肝脏移植到脑死亡患者体内。这颗特殊的肝脏在人体内正常工作了10天,分泌胆汁、合成蛋白,未出现明显免疫排斥反应。 从猴到人,这一步跨越的意义巨大。

十余年间, 我国多支核心团队分头攻坚、互为补充,已逐步构建起完整的异种移植技术链条。 从术式创新到病毒清除,从供体繁育到临床转化,中国异种移植的拼图正一块块归位,一幅完整的图景正在徐徐展开。

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从“能做成”到“用得上”尚有距离

进入2025年,中国异种移植的突破节奏明显加快。目前全球已完成20余例猪大器官的人体移植,涉及心脏、肾脏、肝脏、肺四大器官,中、美两国研究水平居世界前列。

去年3月,窦科峰团队将基因编辑猪肾移植到一位69岁终末期肾病患者体内——这也是亚洲首例、全球第五例活体异种肾移植。直至11月,这颗猪肾工作满261天后被摘除,创下全球第二长猪肾在人体内存活纪录。这颗猪肾在活体人体内不仅“活了下来”,还实实在在地“干起了活”。

同一年,广州医科大学附属第一医院团队将猪左肺移植到一名脑死亡者体内,移植肺维持通气与气体交换功能达9天,属世界首例异种肺移植。

随着技术不断突破,一套适配我国临床需求的完整异种移植技术路径逐渐清晰。

然而,从“能做成”到“用得上”,仍有相当一段距离需要跨越。

这段距离,在技术层面集中体现为三道难题: 免疫排斥、凝血紊乱与跨物种感染。任何一道,都足以让整台手术功亏一篑。

免疫排斥是横亘在异种移植面前的第一座大山。 人体免疫系统如同一支高度警觉的“军队”,任何外来物质都会被识别为“入侵者”并遭到猛烈攻击。层层叠叠的免疫攻击,可在几分钟内让移植器官彻底坏死。即便通过基因编辑敲除了最易诱发剧烈排斥反应的猪基因,仍有大量未知抗原可能触发免疫攻击。2022年全球首例基因编辑猪心脏移植中,抗体介导的排斥反应正是导致器官衰竭的核心原因。

凝血紊乱是第二道必须跨越的关卡。 猪器官进入人体后,会发生血栓性微血管病和消耗性凝血病,诱发致命的出血或血栓。即便提前清除人体内天然存在的抗猪抗体,也无法完全规避凝血紊乱的发生。

跨物种病毒感染是长期萦绕的安全顾虑。 科研界一直担忧,猪基因组中潜伏的内源性逆转录病毒会在移植后被“激活”,进而传染给人类。目前主流应对方式有两种:一是筛选完全不携带活性病毒的种猪,从源头杜绝风险;二是通过基因编辑技术直接灭活病毒片段,使其丧失感染能力。目标都是确保“零感染”。

即便上述三道难关逐一攻克,长期存活率仍是未知数。 目前全球最长存活纪录以月为单位,而临床需要以年为单位。 慢性排斥反应、器官功能衰退等问题尚未完全解决,仍需反复试验优化。

此外, 还有来自认知与伦理层面的难题。 窦科峰回忆:“20多年前我初次提出异种移植设想时,同行普遍难以认同,都说猪肝脏怎么能用于人体?”团队申报国家级科研项目时,评审专家也普遍不认可异种移植的可行性,直言研究目标无法落地。“异种移植研究难度极大,对科研人员的身心都是极致考验。”窦科峰曾在日记中这样写道。

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