人造子宫重大突破!成功培养8只早产小羊
2017/04/27
昨日,国内外多家媒体报道了一项“人造子宫”领域的重大突破。来自来自宾夕法尼亚州费城儿童医院的研究人员制造了一种填充人造羊水的袋子,早产的羔羊可以在进入外界之前在这个袋子内生活4周。并且,在人造子宫内生长的小羊的多项生理指标都与正常小羊没有明显区别。这一研究成果为拯救极早产儿带来希望。


人造子宫模式图  图片来源:Science

当只有24周大婴儿迫不及待地来到这个世界时,他们显然还没有做好准备。医生们不得不将这些只有手掌大的小家伙们送进保温箱中。在美国和欧洲,每年约有9万名这样的婴儿出生。这些极早产儿的生存率只有10%到50%,活下来的那些婴儿还需要长期忍受脑损伤,肺部疾病等严重并发症。

近日,来自宾夕法尼亚州费城儿童医院(CHOP)的一个研究小组巧妙地制作出了一种人造子宫:一个填充了人造羊水的袋子,早产的羔羊可以在进入外界之前在这个袋子内生活4周。这项研究发表于Nature Communications期刊上。虽然一些羔羊出现了并发症,进入人体实验也还需要几年的时间,但这一“黑科技”在昨日迅速引爆了国内外各大媒体平台。不仅让关注孕妇和早产儿的医生及科研人员看到了希望,也让不少科幻迷们热血沸腾。


拯救早产儿最大的挑战之一是施加在他们身上的治疗措施(机械人工呼吸)也会伤害到他们,比如破坏他们脆弱的肺部。在此之前,研究人员试图开发出模仿孕育环境的人造子宫,但治疗效果不尽人意。尤其是这些胎儿需要依靠体外泵推送血液通过氧合器来进行气体交换,这可能会使胎儿血液流动失衡并导致心力衰竭。

在这项新研究中, Alan Flake医生领导的研究团队使用一种名为体外膜氧合(ECMO)的系统为胎儿的血液补充氧。他们最后的实验对象是在妊娠大约110天进行剖腹产的八只羔羊,它们相当于人类的23或24周,处在能够被拯救存活的边缘。

几个月来,Flake和他的同事们一直在调整系统方案。他们最终获得了一种十分接近自然子宫的系统:这种方法能够让羊水更新而非再利用;系统密封以保持与外界隔绝;无泵环路通过脐带连接到羊胎并为其血液供氧。利用胎儿自身的心脏驱动循环,使血压和其他标记物保持正常水平。


同一只小羊在4周前(左)和4周后(右)对比

4周后,早产羔羊离开系统并带上人工呼吸机。总的来说,实验很成功,虽然有一些并发症,包括肺部炎症。大多数都被用于进一步研究人造子宫对发育的影响,从人工子宫中诞生的最大的幸存者现在已经超过一岁了。 Flake正在与FDA合作,预计3年后可开展人体试验。

虽然这项新技术让不少科幻迷们联想到了《黑客帝国》中的场景。但Flake表示他们的目标是帮助已经出生的早产儿,而非完全代替女性子宫的功能。该系统也无法应用于那些具有更不发达器官的更小的胎儿。

不过,这项研究也存在很多不确定性。一些专家表示,胎儿如何在人造子宫中对抗感染?因为感染是早产的常见诱因。其次是这种人造子宫对婴儿的长期影响。伦敦大学学院的新生儿专家 Neil Marlow 认为临床试验应该在一段相对较长的时间内进行,以评估这个新系统。

尽管存在未知数,“但如果它有效,我们应该继续下去。”Marlow说,他和其他人一样也认为目前对早产儿的处理并不理想。 Marlow 希望这项技术能改变新生儿护理。

参考资料:

Fluid-filled ‘biobag’ allows premature lambs to develop outside the womb

An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb

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