success_浅谈组织工程

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1、淺談組織工程李宣書台大醫院內科醫師E-mail:e360025@ha.mc.ntu.edu.tw■435■物理雙月刊（廿四卷三期）2001年6月汽車與零件，身體與器官幾天前汽車突然發不動，送修車廠檢查後發現是電瓶壞了。修車廠櫃子裡擺著各式各樣的零件，只見修車師傅熟練的從車子取下損壞的電瓶，由櫃子取出新的電瓶換上去，汽車又可以發動了，可以再次上路。請各位發揮一下想像力，想像人的身體是一輛機車，而身體裡的各種器官組織如眼睛、皮膚、心、肺、肝、胰、腎、腦、骨、關節…等等就像機車的零件。身體的零件損壞、磨損後，醫師只要像修車師傅般的把有問題的器

2、官或組織取出而換一套新的進去，不但可以恢復舊觀，更有可能汰舊換新、功能升級。器官的替代性治療－目前篇這樣的概念其實在醫界已行之多年。目前器官損壞的醫療方式有兩種，第一種是植入人工替代物或機械裝置，第二種是活體或屍體的器官移殖。植入人工替代物或機械裝置植入人工替代物最成功的例子是人工關節的應用，這種人工關節是由金屬材料製成；另外也利用化學合成物製成血管、瓣膜等人工組織移植，但是植入一段時間後仍會產生醫療上的問題，所以仍然不是非常理想。機械裝置最成功的是洗腎機的發明，腎衰竭（尿毒症）的病人只要定期到醫院接受洗腎，仍可維持長久的生命及不錯的生

3、活品質。至於洗肝機目前仍很不理想，對肝衰竭的病人幫忙不大。心臟衰竭或肺臟衰竭要使用人工心臟及人工肺臟更不簡單，因為心臟及肺臟的功能一刻也不能停，因此病人需要隨時靠著這些人工機械維持生命，一刻也不能離開，只能等待繼續器官移植。器官移殖■435■物理雙月刊（廿四卷三期）2001年6月第二種解決方法就是器官移植。現在的手術技術已經相當發達，腎臟、肝臟、心臟、肺臟、角膜等移植手術已不成問題，但是這種方法碰到一個共通的難題就是器官捐贈的不足，不管是屍體或活體器官。尤其在我們國家，全屍的觀念仍深植人心，因此屍體器官捐贈的數目仍然遠遠落後等待移植的需

4、求。因此目前外科醫師們正努力在發展活體器官移植，以克服屍體捐贈不足的問題。活體器官移植所用的器官當然是由活人切下來的，為了保障活著的捐贈人，因此法律需要嚴格的規範捐贈人的條件（目前我國法律的限制已由三等親放寬為五等親），以避免器官買賣的發生。由於法律的限制，國人有不少跑到中國大陸買器官移植。然而活體移植並不是所有器官皆可行，目前大概限制在腎臟及肝臟：捐贈人捐出一邊的腎臟仍可存活，生活影響不大；捐出一大半的肝臟，剩下的肝臟會再生而恢復原來的大小，對捐贈人的健康也不會有影響。目前另外有一些研究者在努力發展異種器官移植（Xenotranspl

5、antation），換句話說就是利用人以外的動物（最常用的是豬）的器官移植到病人身上，這種方法需要克服比移植人類器官更強的免疫排斥作用，以及不易排除的病源菌感染等問題。器官的替代性治療－未來篇（組織工程的新境界）人類就是因夢想而偉大。於是有人想到，如果我們能代替上帝，自己來「養組織、養器官」，就可以紓解器官來源短缺的窘境:軟骨磨損了，就培養一塊軟骨移植到缺損處；角膜不透明了而視力模糊，培養一片透明角膜植上去；腦神經退化而痴呆了，培養一塊好的種進去；脊髓斷了而需終生輪椅相隨，養一段脊髓接進去，自此拋開輪椅，又可成為超人氣的「超人」（註）；

6、肝臟壞了，那就培養一顆肝臟換上……。從此不必苦苦等待器官的捐贈，器官量販店裡早已擺有各種組織抗原（為了避免移植後的器官排斥性）的各種組織、器官，任君選購，或者一通電話，一封email，服務就來。組織、器官的基本單位是細胞。「養」的意思當然是指由少量的細胞培養成大量細胞再來製造組織，正如現在已上市的人工皮膚，由一片嬰兒包皮就可培養出五個足球場之大片的皮膚細胞來使用。因此將來一人捐一點點細胞，經大量培養後，多人可享用，而且對捐贈者的健康也無傷大雅。這些「養出來」的器官不是金屬構造的，不是器械式的，而是真正的血肉之軀，如同是從人體摘下來的實實

7、在在的組織，因此不會有移植物與原本組織不相容的困擾。這就是組織工程（tissueengineering）新境界的夢想。（註）：「超人」電視劇的演員克里斯多夫因騎馬摔傷而頸椎受損引起四肢麻痺，受苦於無法行動，將終生依賴輪椅。因此克里斯多夫是大力支持研究脊髓再生工程的贊助人之一。組織工程學的聖經－胚胎發育學（DevelopmentalBiology）那麼，如何從無到有，「養」出一個器官呢？人體中，特定組織或器官的生成是極其複雜的，整個過程有許許多多複雜的訊息傳導及機制參與其中，各位如果大略知悉一點胚胎發育學，將不得不讚嘆、稱頌上帝創造生命之

8、神奇與巧妙。人們如果要製造完美的組織，勢必要向上帝學習，從胚胎發育學中去汲取靈感，獲得啟發。胚胎發育學敘述的是從單一受精卵而發展出具有兩百多種不同分化之細胞的個體的過程，這當中許多細胞的移動與許多基因的表現