石楠

爭分奪秒

凌晨3點，一架飛機降落在加拿大埃德蒙頓市。凱倫·埃爾格特手提一個冷藏箱走下飛機，乘坐救護車迅速趕往阿爾伯塔大學醫(yī)院。凱倫是該醫(yī)院器官移植團隊的護士，她護送的冷藏箱里裝著一顆小小的心臟，那是哈洛生存的希望。

哈洛·伯根是一名兩周大的女嬰，她生來就有致命的心臟缺陷，只有心臟移植才能拯救她。但這并不容易。新生兒捐贈的心臟非常罕見，要找到一顆匹配的心臟十分困難。移植手術風險很高，即使手術成功，哈洛也可能會面臨終生的健康問題。

只有心臟移植才能拯救哈洛，但新生兒的捐贈心臟十分緊缺。

心臟的摘取和運輸必須爭分奪秒。

哈洛的主治醫(yī)生告訴她的父母，心臟移植事實上是一種交換——把她目前的性命之危換成未來長期的免疫異常。哈洛的身體可能會排斥新的心臟，因此她必須終身服用免疫抑制藥物，這會使她未來患多種疾病的概率增加。但哈洛的父母考慮不了這么多，移植手術是他們最后的希望。

作為器官獲取項目的協(xié)調(diào)員，凱倫接受了為哈洛尋找心臟的任務。她與全國各地的醫(yī)院和器官捐贈隊伍保持著聯(lián)系，一旦出現(xiàn)了可供移植的器官，她就會負責協(xié)調(diào)整個過程。僅過了兩周，凱倫就找到一顆與哈洛匹配的心臟，她立刻聯(lián)系了器官摘取團隊，開始行動。

他們包租了一架飛機，飛越大半個加拿大，才到達捐贈者所在的醫(yī)院。在那里，一個垂死的嬰兒正依靠呼吸機勉強維持著生命。直到被摘下為止，捐贈的心臟必須以這種方式維持氧氣供應并持續(xù)跳動直到最后一秒。這聽起來有些殘忍，但醫(yī)生不得不這樣做。對于心臟移植來說，時間的掌握非常重要。一顆成年人的心臟從停止跳動這一刻開始，直到在器官接受者體內(nèi)恢復跳動，間隔的時間一般不能超過4個小時;兒童的心臟存活時間略長，可達6～7小時。

器官摘取團隊很快摘取了心臟，并將其放在冰上保存。凱倫馬不停蹄地將它送往阿爾伯塔大學醫(yī)院。同一時間，醫(yī)院的一個外科手術團隊已經(jīng)做好了準備?？斓搅璩?點時，哈洛被推進了手術室。主刀醫(yī)生整晚都在與凱倫打電話，確認她的位置，以計算打開哈洛胸腔的最佳時機。因為新心臟每一分鐘缺氧都會增加手術的風險，哈洛必須在心臟到達時就做好移植的準備。

經(jīng)過了5個多小時的運輸，新的心臟終于被送入手術室。此時，哈洛受損的心臟也正好被摘除。手術進行得很順利。醫(yī)生取下夾具，使心臟恢復供血，只過了不到兩分鐘，新的心臟就開始搏動，這表明手術很成功。主刀醫(yī)生立刻向等候在手術室外的哈洛父母報告了這一好消息。這對夫婦在無言的擔憂中整整挨過了一個晚上，此時終于松了一口氣。

由于嬰兒的免疫系統(tǒng)還在發(fā)育中，哈洛術后的排異問題比成年人要少。但是哈洛一生都要服用抗排斥藥物。如果在哈洛的新心臟在成長過程中出現(xiàn)嚴重問題，她可能將需要進行第二次移植。

器官體外生存

盡管未來或許困難重重，但在眾多需要心臟移植的患者中，哈洛算是很幸運的了。一些需要器官移植的患者要等上幾年才能等到匹配的器官，許多患者在等待的過程中病情越來越嚴重，盡管危重病人會被排到器官等候名單最前面，但也未必能在情況無法挽回之前等到救命的器官。據(jù)阿爾伯塔大學醫(yī)院的醫(yī)生介紹，大約四分之一的患者會在等待移植手術時死去。據(jù)統(tǒng)計，加拿大每年有數(shù)百人在等待移植手術時死亡，美國則有數(shù)千人。造成這一狀況的原因之一是捐贈器官不足，另一個原因則是一些捐贈的器官并沒有得到有效使用。

離哈洛接受心臟移植的手術室不遠，不同樓層的另一間手術室中，一個外科手術小組正忙著從一名腦死亡的捐贈者體內(nèi)取出多個器官。一名死亡的器官捐贈者能捐贈8個重要器官（心、肝、腸、兩個肺、兩個腎），挽救8條生命（活體捐贈則可提供一個肺，一個腎和部分肝）。這個捐贈者的腎臟、肝臟和肺都被成功地取出，但不幸的是，由于沒能及時摘取心臟，部分心臟組織困在胸腔內(nèi)因缺氧而死亡，因此這顆心臟已不能用于移植。

超過60%的捐贈心臟并沒有用于移植，因為在捐贈者死亡后，心臟存活的時間非常短，如果沒能及時摘取和移植，它很快就會失去活性。如何妥善保存待移植的器官，一直是一個醫(yī)學難題。目前常用的方法是，將剛摘取的器官立刻用低溫營養(yǎng)液灌洗，盡可能將血液沖洗干凈，然后冷藏保存，并盡快運輸。低溫能最大限度地減緩細胞代謝，延緩細胞死亡。但在這種狀態(tài)下，細胞還是會漸漸失去活性，導致器官不同程度的損傷，影響移植手術效果。冷藏超過一定的時間，器官就無法用于移植，其中心臟和肺可保存的時間是最短的。

不同器官能夠在體外的保存時間極限。

依靠灌注系統(tǒng)，在體外繼續(xù)呼吸的肺。

一種新型可移動式心臟灌注設備。

現(xiàn)在，一項被稱為“離體灌注”的技術有望使器官在更長時間內(nèi)存活。該技術的主要原理是將器官保存在類似體內(nèi)的溫暖有氧的環(huán)境中。不同于冷藏使器官處于“休眠”狀態(tài)，這種新的離體灌注技術是通過機械裝置保持器官內(nèi)部血液循環(huán)，使其維持活性。也就是說，讓心臟離體之后繼續(xù)跳動，讓肺繼續(xù)呼吸，讓腎臟繼續(xù)產(chǎn)生尿液，讓肝臟繼續(xù)分泌膽汁……

早在20世紀30年代就有科學家提出，“體外循環(huán)”可以使離體的器官存活。但當時的技術水平不足。后來，科學家在臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，冷藏保存對器官的損傷較小，這項技術便一直沿用至今。但體外灌注的理念也并沒有被醫(yī)學界遺忘。20世紀90年代，瑞典科學家開發(fā)出一種體外肺灌注系統(tǒng)，并于2000年首次使用體外灌注保存的肺進行了移植手術。

目前，體外肺灌注技術已經(jīng)逐漸成熟，而心臟灌注技術尚處于早期試驗階段。除了延長器官在體外存活的時間，體外灌注技術最大的優(yōu)勢是：通過體外灌注，一些稍有損傷、無法達到移植標準的器官可以被修復，然后用于移植。這意味著很多原本無法移植的器官可以被利用，這就等于增加了器官供體。

這一技術還有更大的應用前景。也許有一天，醫(yī)生可以取下患者受損的器官，在體外灌注系統(tǒng)的幫助下對其進行修復甚至重塑，然后把“煥然一新”的器官移植回他們體內(nèi)。也就是說，讓患者成為自己的供體。這樣不僅能解決捐贈器官不足的問題，還能大大減少移植手術后的不良反應，因為患者不會對自己的器官產(chǎn)生免疫排斥。

死亡與新生

然而，在那一天到來之前，我們不得不面對移植醫(yī)學的殘酷之處：拯救生命的器官背后，是逝去的生命和痛苦的家庭。

馬修一家就是這樣一個家庭。28歲的加拿大青年馬修因嚴重腦外傷入院，他的心跳一度停止，過了20多分鐘才恢復。此后3天，他一直毫無知覺地躺在重癥監(jiān)護室，依靠呼吸機維持著生命，沒有任何蘇醒或好轉(zhuǎn)的跡象。在馬修昏迷72小時后，醫(yī)生對他進行了神經(jīng)檢測，最終判定為腦死亡。

醫(yī)生向馬修的父母告知了這一噩耗，打消了他們心中最后一絲希望。腦死亡意味著馬修的腦部供能永遠無法恢復，生命支持系統(tǒng)只能讓他保持“活死人”的狀態(tài)。馬修的父母最終決定撤除生命支持系統(tǒng)，讓他就這樣離去。而這還不是他們唯一要做的艱難選擇。

出于法律要求，醫(yī)生向馬修的父母詢問：是否愿意捐贈兒子的器官。馬修沒有注冊成為器官捐贈者，因此必須由他的親屬來決定，是否要用他的身體拯救別人的生命。在度過了一個痛苦難眠的夜晚后，馬修的父母表示愿意捐贈他的器官。

第二天，器官獲取小組的協(xié)調(diào)員凱倫與馬修的父母討論具體事宜。同時，許多醫(yī)護人員開始行動起來，器官摘除小組做好了準備，幾名等待器官移植的患者也接到了醫(yī)生的通知：匹配的器官找到了。再過幾個小時，馬修的生命支持系統(tǒng)將被撤回。在此之前，位于加拿大不同地區(qū)的移植接受者和他們的移植手術團隊必須做好準備。

馬修的器官摘取手術比預計的時間晚了一些，因為馬修的母親想最后和兒子多待一會兒。很快，生命支持系統(tǒng)被撤除，馬修的器官開始缺氧，從這一刻開始，眾多醫(yī)護人員開始與時間賽跑。

馬修的父母在決定捐贈他的器官時說，馬修是一個善良慷慨的人，因此他們希望用這種方式讓更多人得到他的幫助。然而，在眾多需要器官移植的患者中，能得到這樣幫助的人太少了。在美國，約有11.6萬人正在等待器官移植。平均每隔10分鐘，器官移植等候名單上就會出現(xiàn)一個新的名字，每天會有20個人因為得不到需要的器官而死亡。2017年，美國進行了3.47萬例移植手術，連續(xù)5年創(chuàng)下紀錄。但器官供需差距仍然巨大。加拿大的人口要少得多，但器官捐贈者也很少，因此器官短缺同樣嚴重。隨著需要器官的人越來越多，捐贈者的數(shù)量卻已經(jīng)趨于穩(wěn)定。這意味著我們必須找到新的解決方案。

一名死去的器官捐贈者可捐出6種重要器官，挽救8個人的生命。

重建心臟

目前，美國得克薩斯心臟研究所的科學家正在采取一種新的方法來解決器官短缺問題：用“去細胞化”的器官“骨架”構(gòu)造全新的器官。

由于器官捐贈者本身的健康問題等原因，很多捐贈器官不能用于移植。其中大多數(shù)器官雖然不能正常發(fā)揮功能，但基本結(jié)構(gòu)并沒有被破壞。研究人員用特殊溶液把“不合格”心臟的細胞全部洗脫，只留下一層塑料薄膜樣的東西，這就是細胞外基質(zhì)。細胞外基質(zhì)是分布在細胞表面或細胞之間的大分子，主要由多糖（如透明質(zhì)酸）和蛋白質(zhì)（如膠原蛋白）構(gòu)成。當洗脫心臟所有的細胞后，剩下的細胞外基質(zhì)呈現(xiàn)出一顆心臟的形狀，這個被稱為“幽靈心臟”的結(jié)構(gòu)是絕佳的器官骨架。

心臟去細胞化后的細胞外基質(zhì)骨架，又被稱為“幽靈心臟”

研究人員將營養(yǎng)液泵入重建的心臟中，心臟開始跳動。

接著，科學家將干細胞注入這一骨架。他們使用的干細胞沒有特定的功能，可以分化成多種細胞，但當它們被注入器官骨架中時，奇妙的事情發(fā)生了——這些干細胞似乎從骨架中獲得了信息，自動在正確的位置分化成了相應功能的細胞：在肌肉的位置形成心肌細胞，在血管的位置形成了血管內(nèi)皮細胞……逐漸“重建”出一顆全新的心臟。

但是，將干細胞移植到正確的地方只是第一步。關鍵的問題是，重建的器官會起作用嗎？它能成為一顆能泵血和跳動的心臟嗎？每顆重建的心臟都要在模擬人體內(nèi)部環(huán)境的特殊培養(yǎng)箱里先待上幾天，然后研究人員會將心臟從培養(yǎng)箱中取出，將模擬血液的營養(yǎng)液泵入其中，看它能否跳動。

對器官移植的研究人員來說，看到一顆心臟經(jīng)過去細胞化、干細胞移植，最終再次跳動，那絕對是他們生命中最驚喜的時刻之一?？茖W家們還在進行肺部、肝臟和腎臟的培養(yǎng)實驗。他們迄今已完成了大鼠腎臟和心臟的重建，并將重建的器官移植回動物體內(nèi)，發(fā)揮不完全的功能。這項技術用于人類器官可能還需要數(shù)年到十幾年時間，但科學家們相信，這項技術終有一天能夠拯救成千上萬患者的生命。