科普| 跨越物种的生命接力——异种器官移植的昨天、今天和明天

一、引言

2022年1月，美国马里兰大学医学中心的手术室里，一颗经由基因编辑过的猪心脏，被成功植入一名57岁心脏病患者的体内。在术后近两个月的时间里，这颗猪的心脏一直都在人类的身体里有力地跳动着。

这不是科幻电影，而是真实发生过的医学奇迹。

很多人听到这个故事的第一反应就是：猪的器官怎么能为人所用呢？不会立刻被人类的身体排斥吗？

这背后其实隐藏着一门充满希望的科学——异种器官移植。简单来说，就是把动物的器官、组织或细胞，移植到人类体内，替代衰竭或病变的器官继续工作。

为什么要这么做？

答案很现实：因为移植器官的短缺。全球每年约200万人需要器官移植，但最终能得到移植的人数不足10%。在中国，以肾移植为例，总计约有30万患者每日都在苦苦等待肾源，而每年最终完成的移植手术量却仅有1.6万例左右，无数患者都在日复一日的等待中失去了生命。如果能够把动物的器官变成人体的“备用零件”，那器官短缺的难题或许就能迎刃而解。

那么，这条路真的能走通吗？

让我们从一百多年前说起。

二、异种器官移植的“昨天”

早在17世纪，欧洲医生尝试过使用羊肾来治疗尿毒症。结果可想而知不能令人满意，毕竟那个年代连“免疫排斥”这个概念都还没有。

世界第一例明确记载的异种移植手术发生在1905年。法国医生布兰斯多将兔肾切成薄片，植入一名患有肾衰竭的儿童体内。手术本身很顺利，但16天后，该儿童因严重的排斥反应和感染去世。此后几十年，科学家们陆续把目光投向了与人类基因更为接近的猴子、狒狒、黑猩猩等灵长类动物。

1963年，大约7名患者接受了狒狒的肾脏移植；1969到1973年间，美国尝试了3例黑猩猩肝脏移植；在南非，也有移植了灵长类动物的心脏的案例。。。。。。不幸的是，这些尝试全都以失败告终。最著名的案例之一是在1984年，美国医生将一颗狒狒心脏移植给一个早产女婴，该女婴也只存活了一周。

为什么早期的异种器官移植多以失败告终呢？究其根本，是来自人体免疫系统对异种器官发起的猛烈攻击，特别是超急性排斥反应，会导致异种器官在植入后的几分钟到几小时内即被受体的免疫系统彻底摧毁。这种排斥的剧烈程度远远超过人类之间的人源移植，以当年的医学技术和条件来说根本无从应对，从而使异种移植研究陷入了长达数十年的“冰河期”。

三、异种器官移植的“今天”

随着时间的推移来到21世纪，科学家们很快找到了问题的核心所在：猪的器官之所以遭遇人体免疫系统的“无差别攻击”，很大程度上是因为猪的细胞表面有一些特殊的分子，而人类天生对这种分子就有强大的抗体。假设能把这种分子从根源上“抹掉”，是不是就能避免最猛烈的排斥呢？

转机出现在2012年。这一年CRISPR-Cas9基因编辑技术横空出世。这把“基因手术刀”让科学家们可以像编辑文字一样精准地修改猪的基因，去除那些引发排斥的猪源基因，同时植入一些人类基因作为补充，让猪的器官在人体内伪装得更加自然。如今，供体猪的基因改造已经可以做到几十个点位的精细调整。

在诸如猪、猴子等动物身上取得令人鼓舞的成果后，医学家们决定再次向人体异种移植进行更为深入的探索。

2021年，美国纽约大学将一枚基因编辑过的猪肾脏移植到了一名脑死亡患者身上。在随后50多个小时的观察中，肾脏工作正常，并没有出现排斥反应。虽然这不是一次针对活体患者的永久移植，但它首次证明：改造后的猪肾脏完全可以在人体的环境中工作。

2022年1月，全球首例猪心脏移植完成。一位57岁的患者接受了经过10处基因编辑改造过的猪心脏移植，并在术后存活了两个月之久。尽管我们对存活时长还有更大的期待，但这已经是一次历史性的跨越。它至少证明了，异种器官移植是可行的！

2024年至2025年间，异种移植进入了真正的爆发期。中美两国相继报道了十余例猪器官移植的案例，涉及心脏、肾脏、肝脏和肺脏等器官。

中国团队在这期间的表现尤其亮眼。2025年3月，空军军医大学西京医院团队完成了亚洲首例基因编辑猪给终末期肾病患者的异种肾脏移植，该移植肾在患者体内正常工作261天，创下全球第二长的猪肾人体存活纪录。同年2月，该团队为一名慢加急性肝衰竭患者进行了基因编辑猪肝脏体外灌注——患者的血液流经猪肝，由猪肝临时承担解毒、合成等功能，持续66小时后成功让患者等到了人源供肝移植。这意味着猪肝在患者等待合适器官移植之前，成功架起了关键性的“生命桥梁”。

2026年1月，昆明医科大学第一附属医院团队将6基因编辑猪的肝脏和肾脏同时移植到一名脑死亡的受试者体内。令人惊叹的是，猪肝和猪肾协同工作了整整11天，创下全球异种肝肾联合移植存活时间最长纪录。同月，国内团队完成了8基因编辑猪到猴的原位心脏移植，受体猴健康存活超过30天；在另一项猪肾到猴的移植实验中，受体猴存活超过500天，刷新了亚洲纪录。

2025年11月，全球首批正式的异种肾脏移植临床试验在美国启动。这意味着异种移植已经从个别的探索，迈向了系统性的临床评估阶段。

尽管有了突破性的进展，但要让猪器官真正成为临床的常规选择，从目前的实践来看，我们依然有三大难关需要攻克：

1.免疫排斥并未完全消失

基因编辑基本解决了最凶险的“超急性排斥”问题，但急性排斥（由免疫细胞攻击引起）和慢性排斥（长期使用导致的器官功能衰退）的影响仍然存在。另外，从猪到灵长类的移植项目中，凝血功能紊乱也是一个顽固问题，在肝移植中表现尤为突出。

2.生物安全

虽然猪肉我们每天都在享用，但这和把活的猪器官永久植入体内是两个完全不相同的事情。猪体内可能携带猪内源性逆转录病毒等病原体，万一这些病毒跨越物种屏障而感染人类，不仅对患者个人是极大威胁，还可能引发更为严峻的公共卫生的管理风险。

3.伦理争议

当异种移植完全成熟并进入临床，用“猪器官”还是“人器官”该如何抉择？如果猪器官在患者体内存留多年后，才被发现某种未知的跨物种病毒，这时又该如何管控？这些问题没有简单答案，需要国际移植学界制定系统的伦理框架和不断地提高监管共识，才能在力求推动技术发展的同时，守住安全与伦理的基本底线。

四、异种器官移植的“明天”

虽然面临诸多挑战，异种移植的未来图景依然令人振奋。

短期来看，最可能率先普及的应用是桥接治疗：在患者等待合适的人源器官期间，用猪器官暂时维持生命体征。西京医院2025年的肝衰竭患者救治就是典型案例。这类应用不要求将猪器官植入人体，甚至不要求器官永久成活，技术门槛相对较低，又能救急、救命，伦理接受度也高。

中期来看，随着基因编辑技术的不断优化，猪器官有望实现长期甚至终身植入。科学家们已经在探索“高度人源化”的供体猪，通过对猪基因组进行更全面、更精细的改造，让人体免疫系统几乎无法识别这是“外来物种”。且新型免疫抑制药物也会使得术后的管理更安全、副作用更小。

长期来看，异种移植甚至可能与再生医学相结合，共同解决器官短缺问题。也许有一天，医生们不需要再焦急等待器官捐献者——手术室里随时存有经过充分改造、质量合格的猪器官可用。

说到这里，有人可能会问：为什么必须是猪器官呢？猴子或猩猩不是更为接近人类吗？原因其实很实际：灵长类动物数量稀少、繁殖周期长、器官大小也不匹配，而且伦理争议巨大。而家猪经过数千年驯化，数量充足、繁殖快，器官大小也与成年人器官更为接近，且伦理争议也要小很多。因此，猪已经成为国际学术界公认的最佳异种移植供体。

五、结语：从不可能到可能

从1905年的首次失败尝试，到2026年搭起的“生命桥梁”，异种器官移植走过了一个多世纪的漫长征程。它有过高歌猛进的辉煌，也有过跌入冰点的沉寂。

基因编辑时代的到来，让这个一度被认为“走不通”的领域重新焕发生机。如今，中美两国的科研力量正以前所未有的速度推动异种移植向临床普及迈进，短短两年内，已有十多名患者接受猪器官移植，相关的临床试验也开始推进。

当然，我们仍需保持清醒。目前的基因编辑猪器官在人体内长期存活的最佳纪录还是以“月”而非“年”来计算。距离“让猪的器官在人体内正常工作十年甚至数十年”这个真正意义上的临床目标，还有很长的路要走。免疫排斥、生物安全、伦理争论，每一项挑战都容不得半点马虎。

但对未来的展望同样真实。全球数百万等待器官移植的患者、无数在漫长等待中悄悄逝去的生命，都是沉重的、不断驱动着科学家和医生们向前奔跑的动力。也许在不久的将来，“我身体里装着一个猪的器官”不再是一句令人惊骇的话语，而只是一句寻常的病情交代，正如今天的人们对“人工关节”或“心脏起搏器”早已见怪不怪一样。

当一头经过精密“设计”的猪的器官，能够在一个人类的身体里平静地工作十年、二十年，甚至是陪伴受体走完一生之时，这既是基因编辑技术的伟大胜利，也是人类对生命极限的又一次叩问与跨越。

而这趟跨越物种的生命接力，才刚刚开始。

来源：张磊 上海交通大学医学院附属瑞金医院普外科肝移植病区