对于患有晚期肝脏疾病的人来说，预后很差。在许多患者中，例如患有肝硬化的人，肝脏被疤痕组织堵塞，导致健康细胞窒息，无法发挥过滤毒素的作用。唯一的治疗方法是肝脏移植。然而，每年约有 10 万名患者只有 6000 个可用的器官，赢得肝脏彩票的机会渺茫。如果你年纪较大或患有其他疾病，机会就更接近于零了。
但匹兹堡大学干细胞研究员 Eric Lagasse 开发的一项令人惊讶的新技术可能会极大地提高这些几率。Lagasse 在匹兹堡 McGowan 再生医学研究所工作，他发现如何将人体 500 个 淋巴结——免疫细胞聚集以对抗入侵病原体的小而椭圆形的器官——变成一个可以生长全新肝脏的培养箱。创造一套完整的微型新肝脏可能只需要从健康捐赠者那里获取肝细胞，并将它们植入肝病患者的淋巴结中。
这个概念诞生于 2007 年，当时 Lagasse 正在思考如何克服肝脏再生的一大障碍——肝病患者的肝脏会形成疤痕组织，破坏其愈合能力。但随后他注意到越来越多的证据表明，移植的肝细胞可以在身体不寻常的区域存活，例如在 肾囊 下，这是一个保护肾脏免受创伤的纤维层。Lagasse 推断，如果他能将肝细胞植入远离病变器官的地方，它们不仅不会死亡，反而可能会增殖和茁壮成长。
于是他着手尝试在垂死的器官外生长肝细胞。他使用患有终末期肝病的实验鼠作为试验管，将另一只实验鼠的肝细胞（肝细胞）植入它们的肾囊、皮下和脾脏。大多数实验鼠在八周内死亡，这是实验鼠终末期肝功能衰竭的典型预后。但当 Lagasse 将细胞注射到腹腔后，情况发生了变化：实验鼠体重增加，精力恢复，几周内就显得健康。
在观察这些实验鼠健康地存活了几个月后，Lagasse 重复了实验，并使用荧光标记追踪肝细胞的路径。令他惊讶的是，它们迁移到了淋巴结，在那里它们生长形成了大的结节，这些结节的总质量足以维持动物的生命。
这实际上是有道理的。在许多方面，淋巴结是生长新肝脏的理想生物反应器。它们具有非凡的扩张能力，能够容纳整个器官。它们能够轻松地接触到血液循环，为新细胞提供生长所需的营养、激素和信号分子。由于人体有许多淋巴结，其中一些可以牺牲其传统功能来生长肝脏。Lagasse 意识到，注射之所以如此成功，是因为腹腔为细胞迁移提供了足够的空间。
进一步的实验表明，如果将 肝细胞 直接注射到淋巴结中，细胞就会接收到垂死肝脏释放到血液中的信号蛋白（本质上是生长的 SOS 信号）。Lagasse 说：“新肝脏和病变肝脏之间存在沟通。它们共享一些功能。我们并不完全理解信号机制，但如果它有效，我们就不需要了解。”
使用他的技术，Lagasse 已经在实验鼠身上成功地生长了 20 到 40 个小型肝脏，这些肝脏在中心肝脏衰退时逐渐承担起功能。这些迷你肝脏的总大小相当于正常肝脏的 70%。
到目前为止，Lagasse 在他的实验鼠身上没有看到不良反应。排斥不是问题，因为这些动物经过基因工程改造，具有相同的 DNA，消除了免疫系统攻击异体肝细胞的风险。在人类身上，Lagasse 寄希望于 免疫抑制剂 来预防排斥。更长远来看，他正在关注一项新兴技术，称为 诱导多能干细胞（iPSCs），其中成人细胞被重编程为类似胚胎干细胞，然后可以分化成任何类型的细胞。医生随后可以收集患者的血液或皮肤细胞，并将它们转化为健康的肝细胞，使患者能够成为自己的捐赠者。
即使排斥可以得到控制，终末期肝病患者也可能因手术本身而死亡。为了解决这个问题，Lagasse 已将肝细胞注射到实验鼠身体外周的淋巴结中——膝盖下或胳膊下——因为这样需要侵入性较小的手术。在膝盖后面生长肝脏并非理想选择；在人类身上，这可能会在不方便的位置形成一个重达一磅多的肿块。但在这类外周区域培养肝脏可以让病重患者有足够的时间恢复体力，以便在更方便的位置进行移植。
接下来 Lagasse 计划在猪身上复制他的实验，并希望在未来几年内将人体患者纳入临床试验。原则上，这种方法不应仅限于肝脏。“我们说的是可以在体内生长任何组织的生物反应器，”Lagasse 说。“这适用于任何分泌物质或产生细胞的器官。”胸腺和胰腺细胞可能是未来的候选者。
干细胞专家、马萨诸塞州 Advanced Cell Technology 的科学研究主管 Robert Lanza 将这项研究称为“令人兴奋的新想法”。但他发出了警告。肝细胞具有数百种不同的功能，Lagasse 在实验鼠中只测试了一部分，而移植的细胞不太可能在人类中实现所有这些功能。“另外，你可以设想所有可能不适合这些细胞存在的位置，”他说。“如果它们迁移到肺部或大脑怎么办？”
Lagasse 承认前方仍有许多障碍，其中之一就是说服人们他的这种奇特的移植技术可能会奏效。“这是一个如此疯狂的想法，我们需要证明它实际上可以用于患者，”Lagasse 说。“尽管如此，我已经和许多外科医生谈过，他们对此非常兴奋。”
重塑新生
再生医学尚处于起步阶段，但研究人员正处于重新生长各种肢体和器官的边缘。以下是一些最有前景的候选者。
膀胱 六年前，膀胱成为首个在人体内植入的部分实验室培养器官。取患者的膀胱细胞样本在培养皿中培养，塑造成膀胱的形状，并固定在原有的受损器官上，恢复了功能。2010 年，研究人员使用狒狒骨髓干细胞从零开始培养了膀胱。
气管 去年，瑞典医生 成功移植了首个使用患者干细胞培养的人造气管。此前的气管移植依赖于捐赠器官。
肌肉和手指 2005 年，一名男子不慎弄掉了部分手指。听从了他的外科医生兄弟的建议，他将指尖撒上了含有猪膀胱一部分的粉末，猪膀胱已知含有能再生组织的强大蛋白质。手指在四周内 重新长出。匹兹堡大学的组织工程师正在使用该技术帮助其他人再生受损手臂和腿部肌肉。
心脏 鱼类和两栖动物可以产生新的心肌细胞来修复损伤，但哺乳动物不行。华盛顿大学等地的研究人员 正在利用干细胞诱导这些细胞的生长，这些细胞在哺乳动物出生后停止再生。到目前为止，该技术已在心脏病发作后的老鼠身上减少了疤痕并改善了心脏功能。
