撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
在过去几年里,中国和美国的研究人员已经行了多项猪器官异种移植手术——将基因编辑改造的猪器官移植到人体内,包括包括猪心脏、猪肾脏、猪肝脏和猪胸腺。但这些移植仅涉及单一器官,相比之下,同时移植多个器官更为复杂,手术时间更长,并发症风险也随之增加,且需要多器官移植的患者通常病情也更为严重。
2026 年 5 月 29 日,广西医科大学第二附属医院孙煦勇教授、广西医科大学基础医学院邝晓聪教授作为共同通讯作者,在 Cell 子刊Med上发表了题为:First human decedent model of orthotopic multi-organ xenotransplantation: Whole liver and bilateral kidneys from a six-gene-edited pig 的研究论文。
该研究报道了全球首例将六基因编辑猪的原位全肝+双肾移植至一名人类脑死亡者体内。移植的猪器官在近 5 天内维持了生理功能,未发生致命的超急性排斥反应。进一步单细胞 RNA 测序与代谢组学分析显示,S100A12+中性粒细胞是早期免疫调控中心,并呈现出向人类基线水平的代谢重编程,证实了猪到人的原位全肝+双肾移植的可行性,并为临床转化提供了框架。
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器官短缺是全球器官移植领域面临的最大难题。每年有无数患者在等待中离世。异种移植(将动物器官移植给人)被认为是解决这一困境最有希望的出路之一。猪因为器官大小、生理功能与人相似,且易于基因改造,成为最理想的供体来源。但过去的研究多集中在单一器官(例如肾脏或肝脏)的“辅助性”移植,而这次,来自中国的研究团队首次挑战了同时替换肝脏和双侧肾脏的“原位”移植——也就是完全用猪器官取代人体原有器官,并让它们在人体系统内协同工作。这标志着异种移植从“单兵作战”向“多器官联合作战”迈出了关键一步。
六基因编辑猪
这项研究中使用的供体猪来自中科奥格,供体猪经过了精密的“六基因编辑”——
删除猪的三大“危险分子”基因:GTKO、CMAH和B4GALNT2,这三个猪基因会表达引起超急性排斥和急性体液性排斥的猪抗原;
加入了三重“保护盾”基因:人类补体调节蛋白基因hCD46、hCD55,人类凝血调节蛋白基因hTBM,前两个人类基因能够抑制免疫攻击,第三个人类基因能够防止凝血紊乱。
经过这些基因修饰的巴马小型猪,其器官在移植到人体内后被“认出来”并遭到立即排斥的风险大大降低。
移植的猪器官在人体内发挥功能
孙煦勇教授团队采用了自主开发的“孙氏原位全肝及双肾联合移植术”,通过一个倒 T 形切口,将六基因编辑猪的整个肝脏和两个肾脏同时移植到一位 53 岁的脑死亡者体内。该患者在家人同意的情况下,移植的猪器官功能维持了近五天,且在最初 24 小时内未出现器官排斥迹象。
肝脏功能:移植后 19 小时,猪肝脏就开始分泌胆汁(约 1.5 毫升),到 48 小时增加到约 20 毫升。这证明移植的猪肝脏的合成和分泌功能已经启动。虽然后期胆红素等指标有所上升(这在肝移植后常见),但关键的转氨酶(ALT)始终保持在正常范围,说明肝细胞损伤很轻。
肾脏功能:该患者本身有慢性肾病,移植前肌酐和尿素水平很高。移植猪肾脏后,这两项指标显著下降并恢复到正常范围,估算的肾小球滤过率(eGFR)也逐渐回升。这表明移植的猪肾脏成功承担起了过滤血液、排出废物的任务。
无超急性排斥:这是最令人振奋的一点,术后监测没有发现补体激活等超急性排斥反应的典型迹象,说明基因编辑策略有效。
猪器官移植后的引起的变化
研究团队运用了单细胞 RNA 测序技术,详细描绘了猪器官移植后人体免疫细胞的变化图谱。他们发现,早期涌入移植器官的“先锋部队”主要是中性粒细胞,尤其是其中一群高表达S100A12蛋白的中性粒细胞亚型。这群细胞在移植后迅速扩增,并像“通信枢纽”一样,与其他免疫细胞(例如单核细胞、T 细胞)进行活跃的信号交流。这表明,S100A12+ 中性粒细胞可能是早期识别和响应异种器官的关键免疫效应细胞。了解它们的作用,对未来设计更精准的抗排斥治疗方案至关重要。
肝脏和肾脏是人体代谢的核心器官。移植后,猪的代谢模式会怎样变化?研究团队通过代谢组学分析给出了答案:移植后,胆汁、血液等体液中的代谢物谱,与受者移植前的自身基线保持着正相关,并且相关程度高于与供体猪的关联。这意味着,移植的猪肝和猪肾正在努力调整自己的代谢活动,向着“适应人体内环境”的方向转变。例如,代表肝脏合成功能的牛磺胆酸水平随着时间推移逐渐升高,与临床观察到的肝功能恢复相一致。
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意义与展望:通往临床的“路线图”
这项研究首次在人体上证明了,经过多重基因编辑的猪的多个重要器官(肝脏和肾脏)可以同时在人体内“安家”并短期工作。它不仅提供了“技术上可行”的关键证据,更重要的是——
1、建立了评估体系:结合单细胞测序和代谢组学,为未来监测异种移植后的免疫和代谢状态提供了“全景图谱”。
2、指明了干预靶点:发现了 S100A12+ 中性粒细胞等早期关键免疫细胞,为开发新的抗排斥药物找到了潜在目标。
3、增强了临床信心:为最终将异种多器官移植应用于挽救生命垂危的患者,迈出了从 0 到 1 的坚实一步。
当然,进一步对活体患者进行多器官异种移植,还有一段路要走,包括如何应对可能出现的迟发性排斥、长期功能维持以及伦理等问题。但毫无疑问,这项研究是异种移植领域一个激动人心的里程碑,让我们看到了未来解决器官短缺问题的新曙光。
值得一提的是,该研究得到了Nature的积极报道,报道指出,中国团队进行的首例将猪肝脏和猪肾脏联合移植到人体的研究,或可缓解器官短缺问题。
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论文链接:
https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(26)00151-0
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