猪作为异种器官移植供体的研究进展

异种器官移植是现代和未来医学的重要研究领域之一,转基因猪有望为人类提供移植所需的器官,本对猪作为异种器官移植供体的可能性,移植引起的免疫排斥反应及病毒感染等问题进行了综述和讨论。     

转人源免疫球蛋白猪胚胎的研究进展

转基因猪能够为人类提供可移植的异种器官,从而缓解临床医学应用上供体移植器官短缺的压力.本文综述了异种器官移植后发生免疫排斥的研究进展,讨论了应用原核显微注射法和精子栽体法生产转人源免疫球蛋白基因(DAF、MCP、CD59)巴马香猪胚胎的方法,力争为解决异种移植的技术"瓶颈"提供技术支撑,为后续的异种器官移植做初步的研究.     

转基因猪异种器官移植应用前景

转基因猪能为人类提供可移植的异种器官,解决移植器官短缺的问题.但是,异种移植后产生的免疫排斥反应,主要包括超急性排斥反应和迟发性排斥反应,它们最终将导致移植物的致命损伤,是限制异种器官广泛应用的最大障碍.最近的一些研究,在克服免疫排斥方面已经取得了可喜的成果.作为异种器官供体,猪携带的内源性逆转录病毒也可能对人体产生潜在的威胁.迄今,还没有研究证明其不会感染人类机体.本文针对异种器官移植后的免疫排斥发生的机理,克服免疫排斥的方法以及逆转录病毒的潜在感染等方面进行了综述和讨论.     

遗传修饰猪模型在生物医学及农业领域研究进展及应用

猪在解剖结构、代谢、生理生化等特征方面比啮齿类动物更接近人类,因此在模拟某些人类疾病以及提供异种移植器官等方面具有其他动物不可替代的优势,是理想的人类疾病动物模型和异种器官的供体。另外,猪作为我国畜牧业最重要的物种之一,猪的品种改良、疫病防控以及动物福利等问题都与人民生活息息相关。本文主要介绍了遗传修饰猪模型在分子育种、人类疾病模型以及异种器官移植领域的研究进展及未来应用前景,希望增进相关领域研究人员对基因编辑等前沿技术的了解,理解遗传修饰猪模型在生命科学研究中的重要意义。     

绿色荧光蛋白在α-1,3半乳糖基转移酶敲除猪组织器官的表达分析

猪是人类异种器官移植的理想供体,然而猪-人的异种器官移植会产生剧烈的排斥反应。虽然已制备的α-1,3半乳糖基转移酶基因敲除（Galactosyltransferase gene knockout, GTKO）猪可有效缓解猪-人异种器官移植引起的超急性免疫排斥,但缺少报告基因直观示踪移植后的细胞迁移及器官排斥状态。本文将CAG启动子驱动增强型绿色荧光蛋白（Enhanced green fluorescent protein, EGFP）的表达载体导入GTKO猪耳成纤维细胞,通过体细胞核移植技术制备了EGFP猪。利用双荧光蛋白观测镜、荧光显微镜及定量PCR扩增观察、检测和分析克隆猪各组织器官中EGFP蛋白和转录本的表达状况。结果显示,EGFP蛋白及转录本在克隆猪各组织器官中均有表达,但在肝脏和中枢神经系统中表达较弱。本文成功获得了各组织器官表达EGFP的GTKO猪,为EGFP示踪异种细胞组织移植奠定了基础。     

版纳小型猪近交系内分泌器官的解剖观察

猪在生理、解剖、组织、免疫及营养代谢等方面与人类有很多相似之处,已被应用于生物学及医学研究的各个领域。近年来随着异种器官移植研究的深入,猪成了人最理想的异种器官供给［１］。版纳小型猪近交系［２］目前已进入１８世代,近交系数达９７．８％,是目前最理想的人类异种器官供体［２］和最理想的实验用小型猪之一［３,４］。但缺乏翔实的解剖学资料。本实验对版纳小型猪近交系的内分泌器官进行了解剖观察,以期提供版纳小型猪近交系内分泌器官的解剖学资料。１　　材料和方法１．１　　材料　　选取中国版纳小型猪近交系５头,１…     

绿色荧光蛋白在α-1,3半乳糖基转移酶敲除猪组织器官的表达分析

猪是人类异种器官移植的理想供体,然而猪-人的异种器官移植会产生剧烈的排斥反应。虽然已制备的α-1,3半乳糖基转移酶基因敲除(Galactosyltransferase gene knockout,GTKO)猪可有效缓解猪-人异种器官移植引起的超急性免疫排斥,但缺少报告基因直观示踪移植后的细胞迁移及器官排斥状态。本文将CAG启动子驱动增强型绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescent protein,EGFP)的表达载体导入GTKO猪耳成纤维细胞,通过体细胞核移植技术制备了EGFP猪。利用双荧光蛋白观测镜、荧光显微镜及定量PCR扩增观察、检测和分析克隆猪各组织器官中EGFP蛋白和转录本的表达状况。结果显示,EGFP蛋白及转录本在克隆猪各组织器官中均有表达,但在肝脏和中枢神经系统中表达较弱。本文成功获得了各组织器官表达EGFP的GTKO猪,为EGFP示踪异种细胞组织移植奠定了基础。     

编委推荐

<正>Cell Stem Cell |通过胚胎互补诱导多能干细胞在猪体内产生人源化中肾异体器官移植是代替原始器官发挥功能的有效方法,但是受到移植器官短缺和缺乏具有组织相容性供体等方面的限制。一种有希望的解决方法是通过胚胎与多能干细胞(PSCs)的互补,产生具有人类组织的大型哺乳动物异种嵌合体。利用该方法,目前在小鼠和大鼠之间已经成功实现了胰腺、胸腺和肾脏等器官的异种器官形成。     

异种器官移植：前景如何？

目前异种器官移植在进入临床的过程中存在两大难题——免疫排斥和病原微生物感染.人类为防止免疫排斥而采取的措施使超急性排斥得到了很大程度的避免,但大大增加了器官移植受体感染病原微生物的机会.猪作为人类理想的器官供体,却有多种内源性病毒,其中猪内源性逆转录病毒（PERV）引起了人类较大的关注.PERV的跨种感染存在正、反两方面的证据,使得异种器官移植的前景喜忧掺半.     

转基因猪提供移植器官

美国明尼苏达大学的研究者们提出了一个设想:生产基因工程猪作为人类器官移植的器官供体.目前,移植器官的人类供体不足,并且很难找到匹配的器官.这就是说许多需要进行器官移植的患者,将得不到器官. 为了食用已大量繁殖动物,所以用饲养动物作为器官供体在道德问题上可能不会有争议.根据动物的大小及可用性,最适合的动物可能是猪. 在进行上述手术之前,必须解决因排异反应产生的问题.人:人移植也会引起一些排异反应,但通常可用药物加以解决.然而在异种移植体上会发生更严重的超急性排斥反应,被移植的器官将遭到人免疫系统非常强烈的攻击,几小时内该器官被破坏,以致于失去正常的功能.     

异种器官移植中的补体系统

异种器官作为器官移植的供体显示出很大的潜力。但是,异种器官移植中出现的超急性排斥反应是当前将其应用于临床的最大障碍。补体系统在超急性排斥反应中发挥了重要的作用。通过抑制补体系统的活性,可以达到延长移植物生存时间的目的。通过转基因的方法,使人的补体调节蛋白基因在供体体内表达,则可能从根本上抑制超急性排斥反应的发生。     

PERV病毒在异种移植中的感染风险及预防对策

猪与人体在器官结构、生理解剖上相似性高,被认为是最佳的异种移植供体,能够有效解决人类供体器官短缺的问题。猪内源性逆转录病毒(porcine endogenous retrovirus, PERV)是一种C型逆转录病毒,以一种前病毒DNA的形式整合在猪的细胞基因组中,随细胞染色体的复制而复制,无法通过无特定病原体(specific pathogen-free, SPF)培育消除,其在异种移植中具有潜在的感染风险。了解PERV的特性,探索PERV预防策略,将有助于猪作为异种移植供体在临床的应用。     

世界首只近交系克隆猪在云南出生

<正>以一头基因高度纯合的近交系猪作为供体培育的克隆猪,在云南农业大学顺利出生。这是世界首只近交系克隆猪,它的培育成功对于建立疾病动物模型、开展异种器官移植研究等意义重大。     

不同培养体系对鼠-猪异种嵌合胚胎发育和嵌合能力的比较

近年来,随着干细胞分化与再生医学研究的不断深入,异种嵌合已成为当前干细胞和再生医学领域的热点问题,并有望为未来解决器官移植供体来源严重短缺等再生医学难题开辟新的方向。异种嵌合以及异种器官再造过程中面临众多科学问题和技术难题,而异种嵌合过程中嵌合胚胎时期的选择,后续培养液的选择以及这些环节所造成的供体细胞与受体胚胎之间的发育平衡成为建立异种器官再造的第一个科学问题。猪由于具有与人类器官大小相似、繁殖快等特点,成为异种嵌合最适合的潜在研究对象。为了提高鼠-猪异种嵌合胚胎中小鼠供体细胞——诱导多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells,i PSCs)的存活率和增殖率,我们尝试以i PSCs培养液(N2B27)以及N2B27→PZM-3梯度更换的培养液(N2B27(3.5 h))作为研究异种嵌合胚胎体外发育培养的对象,并与猪胚胎培养液(PZM-3,Porcine zygotic medium)体系下发育进行比较,从而评价了这3种培养液在8-细胞和囊胚期注射后,对嵌合胚胎后续发育的影响及嵌合情况。结果显示,8-细胞期注射后,PZM-3不仅对嵌合胚胎的后续发育较为有利,更有利于小鼠i PS嵌合到猪胚胎中;囊胚期注射后3种培养体系下GFP阳性嵌合率差异不显著,但其嵌合率显著低于8-细胞期嵌合率。结果表明,PZM-3培养体系更有利于鼠-猪异种嵌合胚胎的体外发育,对8-细胞期胚胎进行嵌合操作有益于提高鼠-猪异种嵌合后胚胎的嵌合率。     

克服异种器官移植超急性排异反应的新尝试

克服异种器官移植超急性排异反应的新尝试异种器官移植是解决人类器官移植供体不足的一条途径。但超急性排异反应是异种器官移植的最大障碍。１９９５年１０月在美国波士顿召开的第三届异种器官移植国际会议上,两个研究小组报告了用两种截然不同的思路来解决这一难题的研...     

国内外小型猪实验动物化研究

生命科学研究和生物医药产业的迅猛发展对实验动物,尤其是动物模型提出了越来越高的要求。猪在心血管系统、消化系统、皮肤结构、骨骼发育和营养代谢等方面与人极其相似,因此一直是医学研究的重要动物模型。更是人类异种器官、组织、细胞移植的首选供体。详细介绍了国内外小型猪实验动物化研究进展。     

小型猪在异种移植中的应用前景

很早以前,人们就认识到,人体健康或生命之所以不能维持,往往不是机体所有器官受到损害,而是由于部分组织或个别生命重要器官丧失功能所致,因而产生了更换受损组织或器官的设想。为了实现用新的器官替换功能低下器官的愿望,19世纪的欧洲即已开始尝试器官移植的相关实验研究。然而,人源供体器官异常短缺,许多患者在等待器官的过程中死亡,这使人们将目光转向了异种移植,     

无内源逆转录病毒中国实验用小型猪的筛选与鉴定

分布于猪基因组内的内源逆转录病毒(porcine endogenous retrovirus, PERV)序列是制约猪作为异种器官移植供体的主要因素, 其拷贝数在不同品种与个体间存在着很大差异. 实验中选取了中国农业大学畜牧实验站的3~6月龄、健康的雌性中国实验用小型猪67头, 通过PCR检测与Southern 杂交方法测定了内源病毒的拷贝数与囊膜蛋白类型. 从囊膜蛋白类型来看, 长白猪和中国实验用小型猪之间没有明显的差异, 但在两个猪种中含有两种囊膜蛋白基因(env-A和env-B, 记为env-AB)的个体所占比例明显高于仅含一种囊膜蛋白基因(env-A或env-B)的个体比例.在中国实验用小型猪中发现了2头内源病毒负载阴性的个体, 其他个体的内源病毒基因拷贝数也相对较低, 在10~20个拷贝之间. 这些都充分说明了中国地方猪种的遗传多样性以及中国实验用小型猪可以作为异种器官移植供体的可行性.     

我国器官移植中的伦理困境及解决思路

我国的器官移植近10年来有了发展,无论从技术层面、移植数量和质量、临床管理以及法规建设上都有了长足的进步。然而,由于我们在开展器官移植方面的先天不足,例如从事器官移植的技术队伍主要是来自海外学成归来的专家;技术主要靠引进西方的临床技术,在基础研究和创新方面相对薄弱;在法律和管理制度的建设方面相对滞后,没有建立一个从制度上保证器官移植健康开展的系统,使得在器官供体来源和器官的公正分配上存在许多欠缺。因此有必要对我国的器官移植历史进行回顾和总结,对我国在器官移植中存在的错误观念和伦理困境进行剖析,寻找适合我国开展器官移植的正确途径,促进我国的器官移植事业健康发展。