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6天前
近日，华中科技大学同济医学院附属同济医院陈刚教授团队宣布，其开展的基因编辑猪-猕猴肾脏移植实验取得重大突破，受体猕猴存活时间已超过一年，且移植肾功能良好，创下了国内异种移植领域的新纪录。
这一里程碑式的事件，是中国异种移植研究飞速发展的一个缩影。近年来，从猪角膜、猪皮肤到猪肾脏、猪肝脏，异种器官移植的突破性消息频频传来。一个曾经只存在于科幻小说中的场景，正快步走向现实。
对于医疗器械与生物技术行业而言，这不仅是前沿科学的探索，更是一个即将被打开的、潜力巨大的市场。今天，我们就来深度解析异种器官移植——这片充满希望与挑战的医学“新大陆”。
/01/
为何我们必须“铤而走险”：器官短缺的残酷现实
要理解异种移植为何如此重要，我们必须先看清它试图解决的核心问题：全球性的、日益严峻的器官短缺危机。
◆惊人的供需鸿沟：以中国为例，每年约有30万患者符合器官移植指征，而成功实施的手术仅约2万例。这意味着，每一天，都有无数生命在等待中悄然消逝。
◆时间就是生命：心脏、肝脏等器官的等待者，他们的生命是以“月”甚至“天”来计算的。传统的“人体对人体”同种移植，其供给完全依赖于不幸的悲剧和无私的捐献，这注定是一个无法满足全部需求的“稀缺资源”。
在这种背景下，寻找一个可工业化、标准化生产的器官来源，就成了医学界梦寐以求的“圣杯”。而异种移植，尤其是使用与人类生理结构相似、易于繁殖、伦理争议较少的猪作为供体，被视为最具可行性的解决方案。
/02/
从实验室到手术台：核心技术如何“武装”猪器官
直接将猪的器官移植给人体会发生什么？答案是：超急性排斥反应。在几分钟到几小时内，人体的免疫系统会将其识别为“极度危险的异己”并发动猛烈攻击，导致器官迅速坏死。
因此，异种移植的成功，离不开一系列尖端生物医学技术的“合力加持”。这其中，基因编辑技术无疑是皇冠上的明珠。
①基因编辑：给猪器官穿上“隐形斗篷”
科学家们通过CRISPR-Cas9等基因编辑工具，对供体猪的基因组进行精准“修剪”和“改写”，主要攻克三大关卡：
◆敲除“挑衅”基因：猪细胞表面存在由α-1,3-半乳糖转移酶（GGTA1）等酶催化合成的抗原（如α-Gal），这些抗原是人体免疫系统最主要的攻击靶点。通过敲除产生这些抗原的基因，可以从根源上消除超急性排斥反应的“导火索”。
◆敲入“安抚”基因：为了避免后续的排斥反应，科学家还会给供体猪敲入一些人类补体调节蛋白（如hCD46、hCD55、hCD59）的基因。这些蛋白就像“自己人”的证明，能够抑制人体免疫系统的攻击强度。
◆加入抗凝血和抗炎因子：为了减少异种移植中的凝血和炎症反应，科学家还可能会在猪的基因组中插入组织因子途径抑制物（TFPI）和人内皮蛋白C受体（hEPCR）等抗凝血和抗炎因子。
这一过程本身，就催生了对精密基因编辑设备、高纯度核酸合成与纯化系统、以及细胞培养生物反应器等上游产业链的巨大需求。医疗器械与生命科学工具的进步，是异种移植得以发展的基石。
②无指定病原体状态
供体猪的无指定病原体（DPF）状态是异种器官移植中至关重要的一环。猪内源性逆转录病毒（PERV）、猪巨细胞病毒（PCMV）和其他潜在的微生物感染与排斥反应直接相关，因此供体猪需要经过剖宫产、隔离、人工饲养等一系列处理，并且通过病原体筛查后才能作为供体使用。
③器官灌注与保存
离体器官的存活时间极其有限。如何在这场与时间的赛跑中胜出？器官灌注技术成为了关键。
传统的静态冷保存方式正在被更先进的常温机械灌注保存转运所取代。这套系统可以模拟人体环境，向离体器官持续输送含氧血液和营养物质，使其在转运途中依然保持生理活性，为医生提供了在移植前对器官进行修复和评估的宝贵时间。
这套高度复杂的生命支持系统，集成了精密泵、气体交换膜、生物传感器、实时监测软件等，是一个典型的高端医疗器械集合体。其技术迭代与成本控制，将直接影响到异种移植未来的可及性。
④免疫抑制方案
即便经过基因编辑，免疫排斥的风险依然存在，因此术后的免疫抑制至关重要。而传统的免疫抑制方案无法很好地控制抑制排斥的“力度”，因此异种移植还涉及到新型免疫抑制剂（如抗CD154抗体）的研发、给药方案的精准设计，以及药效与血药浓度监测设备的应用。
/03/
从实验室到临床：异种移植的“中国速度”与全球突破
异种移植的竞赛已在全球范围内展开。在这场关乎生命与科技的赛跑中，中国科研团队正展现出令人瞩目的“中国速度”，与国际同行一道，不断刷新着领域的里程碑。
全球突破：奠定基石
◆美国领跑临床先河：马里兰大学的全球首例基因编辑猪心脏移植手术，尽管患者最终离世，但其积累的术后管理、免疫监测和排斥反应应对经验，为整个领域提供了无价的数据。
◆活体功能验证：2024年，美国团队多次将基因编辑猪肾脏移植给活体患者，并成功观察到肾脏产生尿液、维持肌酐水平长达数周，有力地证明了经改造的猪器官在人体内可以发挥正常的生理功能。
中国速度：全力冲刺
中国科研力量在异种移植领域布局深远，已从跟跑进入并跑，甚至在部分赛道展现出领跑潜力。
◆“产学研医”紧密结合：以中科奥格、盖兰德生物等为代表的生物科技公司，与四川大学华西医院、中南大学湘雅三医院、空军军医大学西京医院等顶尖临床机构深度合作，建立了从基因编辑猪育种、病原体清除到临床前研究的完整产业链条。
◆临床前研究硕果累累：正如开头所言，我国异种器官移植猕猴存活已满一年，是世界范围内除美国之外首个存活达一年的异种移植灵长类动物。
此外，2024年西京医院与广州医科大学团队利用脑死亡模型开展的猪肝、猪肺移植研究案例，均为跨物种移植可行性提供了强有力的证据。
中国的“速度”背后，是国家层面的战略支持、强大的基因编辑技术储备、完整的工业猪育种体系以及庞大的临床需求共同驱动的结果。对于产业链上的企业而言，这意味着在医用级供体猪培育、相关手术器械、术后监护设备以及免疫抑制剂研发等领域，正涌现出巨大的市场机遇。
尽管捷报频传，但我们必须清醒地认识到，异种移植要真正成为常规疗法，仍面临多重挑战——需要科学家、医生、企业、监管机构和整个社会的协同努力，更需以科学审慎的态度筑牢安全与伦理防线。
「参考文献」
[1]中华医学会器官移植学分会异种移植学组. 异种器官移植亚临床研究专家共识（2024版）[J]. 器官移植, 2024,15(5):653-660. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7445.2024212.
[2]中国肝移植注册中心,国家肝脏移植质控中心,国家人体捐献器官获取质控中心,等.中国移植器官转运专家共识（2025版)[J].中华消化外科杂志,2025,24(10):1233-1239. DOI:10.3760/cma.j.cn115610-20250821-00545.
近日，华中科技大学同济医学院附属同济医院陈刚教授团队宣布，其开展的基因编辑猪-猕猴肾脏移植实验取得重大突破，受体猕猴存活时间已超过一年，且移植肾功能良好，创下了国内异种移植领域的新纪录。
这一里程碑式的事件，是中国异种移植研究飞速发展的一个缩影。近年来，从猪角膜、猪皮肤到猪肾脏、猪肝脏，异种器官移植的突破性消息频频传来。一个曾经只存在于科幻小说中的场景，正快步走向现实。
对于医疗器械与生物技术行业而言，这不仅是前沿科学的探索，更是一个即将被打开的、潜力巨大的市场。今天，我们就来深度解析异种器官移植——这片充满希望与挑战的医学“新大陆”。
/01/
为何我们必须“铤而走险”：器官短缺的残酷现实
要理解异种移植为何如此重要，我们必须先看清它试图解决的核心问题：全球性的、日益严峻的器官短缺危机。
◆惊人的供需鸿沟：以中国为例，每年约有30万患者符合器官移植指征，而成功实施的手术仅约2万例。这意味着，每一天，都有无数生命在等待中悄然消逝。
◆时间就是生命：心脏、肝脏等器官的等待者，他们的生命是以“月”甚至“天”来计算的。传统的“人体对人体”同种移植，其供给完全依赖于不幸的悲剧和无私的捐献，这注定是一个无法满足全部需求的“稀缺资源”。
在这种背景下，寻找一个可工业化、标准化生产的器官来源，就成了医学界梦寐以求的“圣杯”。而异种移植，尤其是使用与人类生理结构相似、易于繁殖、伦理争议较少的猪作为供体，被视为最具可行性的解决方案。
/02/
从实验室到手术台：核心技术如何“武装”猪器官
直接将猪的器官移植给人体会发生什么？答案是：超急性排斥反应。在几分钟到几小时内，人体的免疫系统会将其识别为“极度危险的异己”并发动猛烈攻击，导致器官迅速坏死。
因此，异种移植的成功，离不开一系列尖端生物医学技术的“合力加持”。这其中，基因编辑技术无疑是皇冠上的明珠。
①基因编辑：给猪器官穿上“隐形斗篷”
科学家们通过CRISPR-Cas9等基因编辑工具，对供体猪的基因组进行精准“修剪”和“改写”，主要攻克三大关卡：
◆敲除“挑衅”基因：猪细胞表面存在由α-1,3-半乳糖转移酶（GGTA1）等酶催化合成的抗原（如α-Gal），这些抗原是人体免疫系统最主要的攻击靶点。通过敲除产生这些抗原的基因，可以从根源上消除超急性排斥反应的“导火索”。
◆敲入“安抚”基因：为了避免后续的排斥反应，科学家还会给供体猪敲入一些人类补体调节蛋白（如hCD46、hCD55、hCD59）的基因。这些蛋白就像“自己人”的证明，能够抑制人体免疫系统的攻击强度。
◆加入抗凝血和抗炎因子：为了减少异种移植中的凝血和炎症反应，科学家还可能会在猪的基因组中插入组织因子途径抑制物（TFPI）和人内皮蛋白C受体（hEPCR）等抗凝血和抗炎因子。
这一过程本身，就催生了对精密基因编辑设备、高纯度核酸合成与纯化系统、以及细胞培养生物反应器等上游产业链的巨大需求。医疗器械与生命科学工具的进步，是异种移植得以发展的基石。
②无指定病原体状态
供体猪的无指定病原体（DPF）状态是异种器官移植中至关重要的一环。猪内源性逆转录病毒（PERV）、猪巨细胞病毒（PCMV）和其他潜在的微生物感染与排斥反应直接相关，因此供体猪需要经过剖宫产、隔离、人工饲养等一系列处理，并且通过病原体筛查后才能作为供体使用。
③器官灌注与保存
离体器官的存活时间极其有限。如何在这场与时间的赛跑中胜出？器官灌注技术成为了关键。
传统的静态冷保存方式正在被更先进的常温机械灌注保存转运所取代。这套系统可以模拟人体环境，向离体器官持续输送含氧血液和营养物质，使其在转运途中依然保持生理活性，为医生提供了在移植前对器官进行修复和评估的宝贵时间。
这套高度复杂的生命支持系统，集成了精密泵、气体交换膜、生物传感器、实时监测软件等，是一个典型的高端医疗器械集合体。其技术迭代与成本控制，将直接影响到异种移植未来的可及性。
④免疫抑制方案
即便经过基因编辑，免疫排斥的风险依然存在，因此术后的免疫抑制至关重要。而传统的免疫抑制方案无法很好地控制抑制排斥的“力度”，因此异种移植还涉及到新型免疫抑制剂（如抗CD154抗体）的研发、给药方案的精准设计，以及药效与血药浓度监测设备的应用。
/03/
从实验室到临床：异种移植的“中国速度”与全球突破
异种移植的竞赛已在全球范围内展开。在这场关乎生命与科技的赛跑中，中国科研团队正展现出令人瞩目的“中国速度”，与国际同行一道，不断刷新着领域的里程碑。
全球突破：奠定基石
◆美国领跑临床先河：马里兰大学的全球首例基因编辑猪心脏移植手术，尽管患者最终离世，但其积累的术后管理、免疫监测和排斥反应应对经验，为整个领域提供了无价的数据。
◆活体功能验证：2024年，美国团队多次将基因编辑猪肾脏移植给活体患者，并成功观察到肾脏产生尿液、维持肌酐水平长达数周，有力地证明了经改造的猪器官在人体内可以发挥正常的生理功能。
中国速度：全力冲刺
中国科研力量在异种移植领域布局深远，已从跟跑进入并跑，甚至在部分赛道展现出领跑潜力。
◆“产学研医”紧密结合：以中科奥格、盖兰德生物等为代表的生物科技公司，与四川大学华西医院、中南大学湘雅三医院、空军军医大学西京医院等顶尖临床机构深度合作，建立了从基因编辑猪育种、病原体清除到临床前研究的完整产业链条。
◆临床前研究硕果累累：正如开头所言，我国异种器官移植猕猴存活已满一年，是世界范围内除美国之外首个存活达一年的异种移植灵长类动物。
此外，2024年西京医院与广州医科大学团队利用脑死亡模型开展的猪肝、猪肺移植研究案例，均为跨物种移植可行性提供了强有力的证据。
中国的“速度”背后，是国家层面的战略支持、强大的基因编辑技术储备、完整的工业猪育种体系以及庞大的临床需求共同驱动的结果。对于产业链上的企业而言，这意味着在医用级供体猪培育、相关手术器械、术后监护设备以及免疫抑制剂研发等领域，正涌现出巨大的市场机遇。
尽管捷报频传，但我们必须清醒地认识到，异种移植要真正成为常规疗法，仍面临多重挑战——需要科学家、医生、企业、监管机构和整个社会的协同努力，更需以科学审慎的态度筑牢安全与伦理防线。
「参考文献」
[1]中华医学会器官移植学分会异种移植学组. 异种器官移植亚临床研究专家共识（2024版）[J]. 器官移植, 2024,15(5):653-660. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7445.2024212.
[2]中国肝移植注册中心,国家肝脏移植质控中心,国家人体捐献器官获取质控中心,等.中国移植器官转运专家共识（2025版)[J].中华消化外科杂志,2025,24(10):1233-1239. DOI:10.3760/cma.j.cn115610-20250821-00545.
