里程碑突破：实验室培育食管，成功移植到体内并恢复吞咽和进食能力

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

食管，这条连接咽喉与胃的“生命管道”，一旦因先天畸形、癌症或严重损伤而出现长段缺损，治疗将异常棘手。

以长段型食管闭锁为例，这是新生儿中相对常见的先天性畸形，每 3500 名新生儿中就有 1 例发病，其中约 10% 的患儿食管缺失段过长，无法直接吻合。目前的治疗方案，无论是用胃、结肠等器官替代，还是采用牵引延长技术，都存在吻合口瘘、狭窄、胃食管反流、运动功能障碍等高风险，严重影响患儿的生活质量。此外，由于食管供血复杂且缺乏尺寸合适的供体，器官移植并非可行选项。因此，临床亟需一种能够个性化定制、无需免疫抑制、且能伴随儿童生长的功能性替代方案。

2026 年 3 月 20 日，伦敦大学学院的研究人员在Nature Biotechnology上发表了题为：Functional integration of an autologous engineered esophagus in a large-animal model 的研究论文。

该研究利用干细胞培育出生物工程食管，并将其植入猪体内，成功恢复了它们的吞咽和进食能力，帮助它们得以健康成长。该研究标志着组织工程领域在修复复杂空腔器官方面取得了里程碑式突破。研究团队表，类似的实验室培育结构可用于治疗食管癌或食管缺损患者。

破局之道：“细胞+支架+生物反应器”的精密协作

在这项最新研究中，来自伦敦大学学院等机构的研究团队，为 8 只体重约 10 公斤的小型猪（模拟儿童患者）量身打造了全新的食管。

第一步：获取“种子细胞”，研究人员从每只动物身上取下一小块腹直肌肌肉和筋膜活检组织，从中分离出自体的周细胞样肌源性前体细胞和成纤维细胞。这些细胞就像修复组织的“种子”，因为是自体来源，完全避免了免疫排斥反应。

第二步：准备“细胞公寓”，研究人员使用猪的食管，通过特殊处理去除细胞成分，只留下纯净的细胞外基质支架。这个支架保留了食管天然的三维结构和生物力学特性，为细胞提供了完美的安居环境。

第三步：“精装入住”与“环境驯化”，通过微注射技术，将 7:3 比例的两种自体细胞（自体周细胞样肌源性前体细胞和成纤维细胞）精准注入支架。随后，将细胞化的支架放入生物反应器中动态培养一周。单细胞核 RNA 测序分析发现，经过生物反应器的“驯化”，细胞整体转录组发生巨大变化，呈现出更强的促血管生成表型，为移植后快速建立血供做好了准备。

整个制造流程可在 8 周内完成，符合临床转化的时间要求。

移植奇迹：从存活到“活得很好”

研究团队在小型猪胸腔内，用这段 2.5 厘米长的工程化食管，替换了同等长度的原生食管段。手术中，他们使用了可降解的腔内支架临时支撑，并用胸膜包裹移植物以促进血管化。

结果令人振奋——

100% 短期存活：所有 8 只小型猪术后均顺利度过 30 天。

63% 长期存活：有 5 只小型猪成功达到计划的 6 个月研究终点，且均无症状，能够正常进食。

食管功能恢复：通过高分辨率阻抗测压检查证实，移植的食管段出现了继发性蠕动波。这意味着工程食管不仅是一段被动的管道，而是拥有了推动食物前进的收缩功能。

支持正常生长：移植后的小型猪的体重增长曲线与健康小型猪的参考曲线基本一致，证明了工程食管足以支持其营养需求。

当然，整个过程并非一帆风顺，所有小型猪在移植后都出现了不同程度的症状性食管狭窄（主要发生在支架移位或降解后），需要通过内镜球囊扩张或更换支架来处理。此外，早期普遍出现的上皮增生性息肉，通过口服激素或内镜切除得以控制。这些并发症均在临床可管理范围内，类似于现有食管替代手术面临的挑战。

微观世界：时间赋予的“成熟”

研究团队通过多模态分析，见证了工程化食管在移植后在体内如何一步步“成熟”，越来越像真正的食管。

结构日趋完善：组织学显示，移植后 1 个月，移植物就出现了清晰分化的上皮层、黏膜肌层、黏膜下层和肌层。到 6 个月时，其生物力学性能（例如刚度、极限强度）已非常接近原生食管。

细胞“归位”：空间转录组学分析揭示了细胞类型的动态变化。移植前，移植物主要由周细胞和成纤维细胞构成。移植后 1 个月，就出现了食管应有的细胞类型。随着时间的推移，平滑肌细胞的比例持续增加，至 6 个月时甚至超过了参照样本。虽然骨骼肌细胞和神经细胞的比例仍低于原生组织，但已呈现增长趋势。

血管与神经再生：术后早期就有大血管从椎体区域长入移植物。黏膜下层和黏膜肌层中可见不同大小的血管结构。同时，神经标志物的表达提示神经正在再生和生长。

炎症消退：早期存在的局部炎症细胞浸润，随着时间推移而减少。到 6 个月时，与炎症相关的基因表达已接近原生食管水平。

未来已来：通往临床的“最后一公里”

这项研究首次在生长中的大型动物模型中，成功实现了环周食管组织工程移植物的长期功能整合。它证明了通过结合互补的再生策略（自体细胞）、预处理策略（生物反应器培养）和外科策略（可降解支架、胸膜包裹），可以制造出具有收缩功能、能持续结构成熟且无需免疫抑制的食管移植物。

尽管在实现完全自主的神经支配（原发性蠕动）和骨骼肌完全再生方面仍有挑战，但这项研究为解决长段食管缺损这一临床难题提供了迄今为止最有力的概念验证。它为未来开发适用于儿童的、可生长的个性化食管替代物铺平了道路，更让广大患者看到了曙光。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41587-026-03043-1