湖南艾佳生物科技股份有限公司
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人造子宫新突破:“塑料袋”中孕育出小羊胎

日期: 2018-03-27
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人造子宫新突破:“塑料袋”中孕育出小羊胎

 

人造子宫新突破:“塑料袋”中孕育出小羊胎

 

早产一直是现今新生儿死亡和致残的主要病因。早产儿存活率极低,即使存活,也可能会伴有严重后遗症,比如肾功能损害、身体残疾、学习障碍、慢性肺病等。显然人们迫切需要更多的生理学方法来支持和改变早产儿护理。

人造子宫就一直是医界追寻的梦想,让早产儿再回到类似妈妈肚子里的环境中再长熟一点,进而避免新生儿脏器的发育不成熟。近期Emily等研究者制造了一套新型体外子宫装置“Biobag”,可维持早产羔羊在体外继续存活长达四周之久,且发育状况与正常出生的小羊无区别。该成果于2017年4月发表在Nature的子刊Nature Communication上。

 

人造子宫新突破:“塑料袋”中孕育出小羊胎

四位参与该项研究的费城儿童医院博士: Partridge EA,  Hedrick HLPeranteau WH,  Flake AW.

Emily等先经剖腹产从母羊体内取出105~120天大的羊胎(相当于22~24周的人类胎儿),脐带连到血液循环系统,紧接着被放进Biobag中。随着培育时间的延长,胎儿可以睁开眼睛,变得更加活跃,出现正常的呼吸和吞咽动作,增长羊毛,且明显占据了Biobag内更大的空间比例。

人造子宫新突破:“塑料袋”中孕育出小羊胎

图1 Biobag中努力发育的羊胎

 

注:“Biobag”一种十分接近自然子宫的无泵循环系统:(a)聚乙烯薄膜袋制作的一个全封闭的无菌环境,使羊水量最小化,且更接近实际子宫尺寸和形状;(b)双脐动脉(UA)和单脐静脉(UV)插管替代脐带,让胚胎能跟外界进行血液循环,得到氧气和养分,排出二氧化碳和代谢废物;(c)利用胎儿自身的心脏跳动驱动这套系统,避免外泵伤害胚胎脆弱的心脏。

 Emily等对Biobag中的胎儿进行了各项生理指标检测,结果均显示处于正常水平,与正常胎儿无异。为了进一步检测一些器官成熟情况,Emily等安乐死了一部分小羊,解剖了它们的肺部和大脑(早产儿最易受到损伤的器官),形态学、表面活性蛋白、组织学检测等均显示Biobag中的羊胎与正常小羊无异。反映器官功能和营养状况的其他代谢参数也令人惊讶地稳定。

 所有检测结果均显示,Biobag中的小羊均相当健康,发育状况与正常出生的小羊并无区别。肺部和大脑都得到了发育,有的小羊目前已经超过一岁了。可见这款人造子宫的前景是非常可观的。

 但是羊跟人毕竟还是有很多不同,羊羔比人类婴儿大,且发育速度快。人类胎儿早期发育还需要的很多精细条件,目前的人造子宫还做不到,不能完全代替子宫,仅能寄希望于帮助已达到22周的早产儿。另外,这个人造子宫还需要更多的安全性测试,才能进行人类实验。

虽然离实际应用还有很长一段距离,但相信在不久后的将来, 这款人造子宫有望在人类身上得到应用。

 

参考文献

 Partridge E A, Davey M G, Hornick M A, et al. An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb[J]. Nature Communications, 2017, 8:15112.

 A morphologic and morphometric analysis of fetal lung development in the sheep (p 655-667)[J]. Anatomical Record Advances in Integrative Anatomy & Evolutionary Biology, 2010, 201(4):655-667.


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