(圖片來自網絡)

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  只要提到豬,出現在科學青年們腦海中的,十有八九是餐桌上的美味。其實,豬是被誤解最深、最懷才不遇的動物。

  2009年11月9日,《紐約時報》介紹過豬認知的研究,豬是少數能知道鏡子是反射而不是一扇窗戶的動物,還能用鏡子的原理去尋找食物。法國人對豬更是青睞,昂貴且美味的野生食材——松露,本身的氣味與發情母豬身上散發的氣味比較相近,在偉大愛情的驅使下,“獵豬”(特別說明一下,必須是公豬哦)很快就幫主人們找到了深埋於地下的饕餮美食。甚至連溫斯頓·丘吉爾(Winston Churchill)都深情地說:“貓鄙視你,狗景仰你,豬卻是不卑不亢地與你四目相對”。

  現在,不僅農民養豬賣肉賺錢、獵人養豬搜尋松露,竟然連科學家們也開始養豬了。豬身上的一個器官讓科學家們發現了豬在餐桌外的神奇功能——眼角膜移植。

  早在公元前600年,古印度的外科醫師就嘗試用病人本人手臂上取下的皮膚來重整鼻子。這種古老的植皮術實際上是一種自體組織移植技術,與後來的異體組織移植術共同成爲今天異體器官移植的起源。

  眼角膜移植技術是最早獲得成功的異體組織移植技術。歷史記錄,第一例成功的眼角膜移植手術發生在1837年。第一次撒哈拉沙漠戰爭中,愛爾蘭內科醫生塞繆爾·比格(Samuel Bigger )被阿拉伯人俘虜。被拘禁期間,他把一個受傷但還沒有死亡的羚羊的角膜移植到了另一隻羚羊上。他的成功鼓舞了科學家們,讓科學家們看到了把動物角膜移植於人眼的希望。

  理想很豐滿,現實卻很殘酷。此後長達近70年的時間裏,科學家們對豬、羊等各種動物的角膜移植到人眼進行了嘗試,但均告失敗。終於,科學家們放棄在動物身上打主意了,把注意力轉向了人類自身。

  1906年,眼科醫生愛德華·席姆(Eduard Zirm )在一個因眼外受傷而必須摘除眼球的病人身上取得了角膜後,將其移植給一個患有角膜潰瘍的病人,成爲世界上第一例成功的人類眼角膜移植手術,這無疑具有里程碑意義。

  西班牙眼科醫生拉蒙·特羅維霍 (Ramon Castroviejo )更是爲眼疾患者帶來了福音,他在20世紀30-40年代期間極大地改進了角膜移植手術技術,並推動角膜移植作爲治療嚴重角膜病變的世界標準方法。

  雖然角膜移植技術日趨成熟,但用作移植的角膜主要來自眼外傷或其他需要摘除眼球的角膜,這種移植供體材料的數量卻少得可憐,阻礙了角膜移植的發展。直到1931年5月6日,大膽的俄國眼科醫生弗拉基米爾·費拉托夫 (Vladimir Filatov )成功地把一個剛死亡的人的眼角膜移植到了另一個人身上,並首創了2-4℃溫房保存屍體眼球48小時的方法,才使得角膜資源大大增加,並推動了眼庫 (Eye Bank )的建立。

從左往右,依次爲:愛德華·席姆、拉蒙·特羅維霍和弗拉基米爾·費拉托夫(圖片來自wiki百科)

  從左往右,依次爲:愛德華·席姆、拉蒙·特羅維霍和弗拉基米爾·費拉托夫

  從此以後,越來越多的人通過角膜移植術重見光明。現在,角膜移植手術成功率可高達90%以上,據英國國家醫療服務系統(National Health Service, NHS )網站數據,93%的角膜移植案例在術後1年恢復良好。隨着這項技術的成熟完善,世界很多國家都紛紛建立眼庫來保證角膜移植供應。以美國爲例,美國眼庫協會中的76個眼庫2013年進行了72,736例本土角膜移植,並向美國以外的國家輸出了14,953例角膜供體。鮮爲人知的是,作爲發展中國家的斯里蘭卡不僅能保證本國角膜移植的供應,還是一個角膜輸出大國。

  相比之下,中國在內的許多國家等待角膜移植的患者卻排着長隊“等着米下鍋”。中國14億人中盲人有800萬盲人,佔世界盲人總數的五分之一,其中角膜疾病致盲病例的總數約有400萬人,但每年施行的角膜移植手術例數卻僅有5000例。以前,中國移植器官的主要來源是死刑犯人。但從去年起,政府禁止了此類爭議性做法,鼓勵國人登記、死後捐獻器官。著名歌手姚貝娜去世後捐贈的眼角膜已分別爲深圳、成都、武漢和遵義的四位患者帶去光明,即便有這樣的名人效應,選擇這樣做的國人卻仍然寥寥無幾。

  中國的眼角膜供需嚴重不平衡。目前,國外已經有高分子材料製成的人工角膜產品問世,但這種“硬邦邦的有機玻璃片兒”因爲排異反應及其他併發症較多等因素,我國並沒有批准引進。

  現在,輪到我們中國的科學家們出招了。中國的專家來了一場“科技復興”,回到角膜移植的最初階段,重啓用動物角膜替代人體捐獻角膜的探索歷程。隨着免疫學的發展,人們逐漸認識到,動物與人之間因爲抗原差異性極大,免疫排異反應成爲器官移植成功的剋星。科學家們邀請猴子、牛、羊、雞、鴨、鵝、豬等各種動物加入他們的研發團隊,判斷哪一種動物與人的抗原差異最小。經過長達10年的多輪淘汰賽,豬最終贏得了勝利,獲得冠軍!

  發明這項技術的中國再生醫學集團的生物工程角膜研發專家表示,豬具有和人角膜基質相似的組織結構,應用后角膜的厚度、屈光度保持不變,感覺神經可以長入,能夠恢復知覺。而且,豬的角膜參數和人比較接近,其攜帶的病毒不太容易傳染給人類。即便如此,豬角膜上所有的細胞、基因、蛋白質和血脂都要徹底清除,以防引起病人免疫排斥。

圖片來源(BBC中文網:中國的科學革命)

  那麼,究竟怎樣解決豬角膜與人眼能“和平共處”這個歷史性難題呢?把大象塞進冰箱需要三個步驟,把豬角膜移植入人眼同樣也要三個步驟:

  第一,從豬身上提取角膜;

  第二,通過一定技術進行去細胞去抗原處理,只保留豬角膜的膠原纖維。大家看看,經過處理後的豬角膜是不是長得很像隱形眼鏡呢?

  第三,移植到人的眼睛,並把人自身的組織和細胞也移植進去,形成一個全新的角膜組織。

  中國科學家真是棒棒噠,這項完全由中國科學家自主研發的生物工程角膜於2015年5月23日正式投入生產,命名爲“艾欣瞳”,將爲我國400萬乃至全球6000萬的角膜盲患者帶來複明的希望。

處理後的豬角膜(圖片來自網絡)

  處理後的豬角膜(圖片來自網絡)

  經歷了將近200年的波折,科學家們終於完成了動物角膜與人眼結合的創舉。曾經有記者問一位已經接受豬角膜移植的病人,是否介意使用動物角膜呢?這位56歲的病人表示他信任醫生的決定。

  說到這裏,科學青年們是否會介意豬角膜用於人眼,是否對具有偉大犧牲精神的豬的印象有所改觀呢?

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