體外種器官

凱特林是一個16歲的漂亮女孩，然而她卻有一個十分羞于啟齒的習慣——每天帶著尿布上學。原來，凱特林剛出生時就患上了“脊柱裂”這種先天缺陷疾病，她的膀胱也因此發生病變，常常會發生尿液滲漏。

漂亮的凱特林在學校里經常遇到一些男孩的追求，他們會不厭其煩地邀她一齊參加舞會、派對，不過凱特林為避免發生尷尬，總是一概拒絕邀請。每天放學后，她都一個人待在房里好久不出來，有時還發瘋似地吼叫。看著青春期的女兒在家壓抑得厲害，她的母親勞拉十分愧疚卻無能為力。

一天勞拉在翻看報紙時，被一則報道吸引住了，該報道說一家醫院的研究人員正在做體外“種”器官的嘗試。為此，她親自拜訪了醫院的專家們。

專家們知道，要滿足凱特林母親的請求并不容易。膀胱實際上可以看成是一個不滲漏的中空容器，由外層的肌肉細胞和內層的上皮細胞組成，要在體外“種”出膀胱來，就必須保證這兩種細胞都可以在體外培養。此前專家們已經成功地在體外用離體的肌肉細胞培養出了膀胱肌肉組織，但在面對上皮細胞時卻遇上了麻煩。體外培養的上皮細胞好像中了魔咒一樣，就是不肯分化出膀胱內層組織。一邊是正在痛苦中煎熬的凱特林，一邊卻是“頑固不化”的上皮細胞，這可把專家們急壞了。

經過緊急商討，專家們認為這種情況可能是內皮細胞的分化程度較高，對培養條件的要求太過苛刻，必須調整好內皮細胞各生長因子的組合。

經過長達半年的艱苦嘗試，專家們終于找到了“獨家配方”，內皮細胞終于在體外生長成了膀胱內層組織，這意味著整個膀胱都可以在體外“種”出來了。專家們先在小鼠身上做實驗，取得了成功。接著他們又用體外“種”出來的膀胱“嫁接”到靈長類動物壞死的膀胱上，也取得了成功。經過長達數月的等待，2002年，專家們終于獲準將這項技術用于臨床治療。他們毫不猶豫地選擇了凱特林作為第一個手術對象。

專家們先對凱特林的體內作了一次掃描，獲得了病變膀胱的外形參數。靠這些數據，專家們照葫蘆畫瓢，用可降解的生物塑料制成了一個膀胱形狀的外殼，這相當于工業生產過程中的“模子”。

隨后，專家們提取了凱特林膀胱的組織細胞，種到外殼上，外殼起到了“培養皿”的作用。一切順利，外殼中的細胞不斷增殖，并分化出組織。經過大約兩個月的時間，原本提取的數萬個細胞增殖到了15億個左右，外殼內壁布滿了膀胱組織。一個完整的新膀胱就這樣被“種”出來了。經檢測，這個新膀胱的生物活性與正常人的膀胱相當。

但治療并沒有到此結束，專家們必須將新膀胱移植到凱特林的體內。這是手術最關鍵、風險最大的一步。專家們先摘除了凱特林壞死膀胱的一半，然后小心翼翼地將外殼中的新膀胱與原有膀胱縫合在一起。經過一段時間的生長與融合，生物塑料質地的外殼逐漸降解，新膀胱終于發揮其功能。手術后一個多月，凱特林就擺脫了尿布，過起了正常女孩的生活，她再也不躲避社交活動了。

手術的成功取得了轟動效應，許多飽受膀胱疾病困擾的人紛紛來到醫院，希望醫院為他們實施手術。出于安全考慮，這家醫院只從眾多候選者中選出了6位4—19歲的患者。所有的手術都非常成功，對包括凱特林在內的7位患者至今長達數年的跟蹤觀察表明，他們的新膀胱已經可以“獨當一面”了。

這種器官移植的最新治療方法在生物學界有一個專有名詞——“組織工程”。這種治療方法大致可以分為兩步。先是提取生物體自體組織細胞，在可降解的支架上培養出器官。然后將生長有新器官的支架移植于生物體內，經過一段時間的融合，新器官就能發揮作用了。

人體的免疫系統會排斥外來器官，這也是當今器官移植面臨的最為嚴峻的問題。但用“組織工程”培養的器官均來自人體自身細胞，不會發生類似的排斥現象。

全世界每年都有很多器官嚴重病變的病人，因為沒有可供移植的配型器官，使他們被迫在等候中死亡。許多本可以挽回的生命在瞬間消逝，令人扼腕嘆息。“組織工程”卻給這些病人帶來了生的希望。如果檢測出某人器官發生嚴重病變，只需在體外“種”出一個一模一樣的器官，再將其移植到病人體內就可以了，整個過程就像換零件一樣簡單。

未來，醫學實驗室將變成生產人體器官的“車間”，像工廠的流水線那樣大規模地生產各種器官。

（摘自《大科技·科學之謎》本刊有刪節）