美科學家細胞培養人造陰莖：助男性恢復雄風

新浪科技訊 北京時間10月9日消息，2008年，美國威克森林再生醫學研究所，安東尼·阿塔拉(Anthony Atala)和同事們正焦急地站在一旁，注視眼前的兩隻兔子，看看它們能否順利完成性交。他們的擔心很快就被證明是不必要的：放到一起不到一分鐘，雄兔便爬到了雌兔的身上並順利完成了交配。

免疫排斥與心理障礙

這對於外人來似乎並無什麼特別之處，但對於阿塔拉而言，這件事意義重大，因為它證明了他自從1992年以來一直在為之奮鬥的一項概念，即陰莖是可以在實驗室內人工培養並最終移植到人類身上的想法，從理論上來看是可行的。這次試驗中的隻雄兔是全部12隻由阿塔拉對其陰莖進行了生物工程改造的實驗對象之一，全部的12隻兔子都開展了交配試驗，結果有8隻展示了射精的跡象，有4隻成功地讓母兔懷孕併產下幼崽。

在開展這項實驗的一年之后媒體對這一成就進行報導時難掩興奮之情，這是可以理解的。不僅僅是因為這件事本身充滿了新聞價值——想象一個整天在實驗室裏研究如何培養陰莖的男人——但同時這件事也確實極有意義，因為如果成功，那將切實造福很多由於各種原因，如生殖器缺陷，外傷，陰莖癌症手術等而導致陰莖損傷的男性。

目前，對這類患者僅有的醫療手段是從患者自身的大腿或前臂上取得皮膚和肌肉併進行“陰莖再造”。在其內部植入陰莖假體之后可以部分恢復患者的性功能。這種陰莖假體可以是一根可伸縮的棒狀體，此時陰莖基本處於半僵硬狀態，因此會難以隱藏；或者也可以採用可膨脹型棒狀體，但這就需要在患者的陰囊中植入一個鹽水泵。這兩項技術在上世紀70年代左右相繼出現。但這樣的做法本質上是非常簡單粗暴的解決方案，也會讓患者感到痛苦而難堪。

或者還有另外一種選擇，那就是從其他人身上進行陰莖移植，但這樣做存在免疫排斥風險。使用抗排斥藥物可以降低移植陰莖體壞死的風險，但這些藥物本身具有嚴重的副作用。移植陰莖同樣會帶來心理方面的問題，尤其是像陰莖這樣極為私密的器官。2006年，一名中國人成為首位接受陰莖移植手術的病患，在經過長達15個小時之后才完成手術。但僅僅過了兩周，醫生們就不得不在患者和患者妻子的要求下摘除了剛移植成功的供體陰莖。

阿塔拉希望他的這項技術將緩和這種來自免疫系統和心理方面的困難，因為他採用的陰莖再生技術完全基於患者自身的細胞。他解釋：“陰莖結構本身實際上要比你想的要長得多。在盆腔內還有不少延伸部分，因此不管是何種程度的損傷，仍然有很高的希望可以獲得可以加以使用的細胞。”

克服困難

阿塔拉生於秘魯，目前他是一位泌尿外科醫生，再生醫學教授，領導者一個300人的醫學研究團隊。這位溫文爾雅的醫生是他所在這一領域的開拓者。

在一些人看來，利用工程方法改造或製造人體器官聽起來就像是科幻題材，但在阿塔拉看來這樣做將是必不可少的。隨我們的壽命越來越長，我們的身體器官會在這一過程中逐漸衰老，加上資源捐獻器官的來源一直都不能滿足需求，器官一直方面的情況會變得不斷惡化。因此如果他能夠以一種可靠且有效的方式實現再生人類器官，那麼這將極大地改善人類的生活質量。在2006年，阿塔拉和他的研究組宣佈了他們的首個成功的生物工程器官移植案例，移植的是一個膀胱，他們在1999年為7名患者進行了移植手術。今年早些時候，他宣佈他們在2005~2008年間成功地為4名婦女植入了生物工程改造的陰道。盡管有了所有這些成功，阿塔拉表示陰莖仍然要比這些已經成功的器官更加複雜。

器官的複雜性，從扁平結構，如皮膚，向柱狀結構，如陰道，再向中空的非柱狀結構，如膀胱逐次遞增。而相比之下，跟所有這些器官相比較，陰莖的複雜性則是遠超過它們的。陰莖內部有一個海綿體，這是非常特殊的結構。在陰莖勃起的過程中，神經系統的信號會刺激陰莖海綿體充血並實現膨脹勃起，大大增加陰莖的長度和硬度。

阿塔拉在談到上世紀90年代工作情景時表示：“我們當時完全被困住了。當時即便是再生醫學這個學科本身都還是全新的事物。我們完全不知道該如何實現這種結構，更不要使它能夠具備正常陰莖的功能了。”然后到了1994年，阿塔拉意識到或許他可以向大自然尋求幫助。利用一種為皮膚生物敷料而開發的技術，他將得到的捐贈者陰莖浸泡在柔和的溶液中洗滌，時間持續數個星期，目的是去除所有捐贈者的細胞。

詹姆斯·余(James Yoo)是阿塔拉團隊中的一名成員，他解釋：“基本上處理完之后就只剩下膠原體框架結構了。你可以將其想象成一棟樓房，如果你將其中所有的傢具裝飾盒人員全部清空，但房子的整體結構仍然保留了下來。然后你在其中換上新的傢具裝飾和租客。這基本上就是我們的設想，陰莖結構本身只是建築架構，而裝飾和租客就是患者自己的細胞。”

因此接下來的一步是使用患者自己的細胞去重新在這一被騰空的結構中播種，使用患者自身的細胞，從患者自身殘存的陰莖細胞中活體取樣併進行培養。平滑肌細胞在陰莖勃起時處於伸展狀態，從而允許血管充血並導致陰莖膨脹。這是首先要植入培養的細胞種類，然后是內皮細胞，它們構成陰莖血管和淋巴管的內壁材料。當這一切就緒之后，經過生物工程改造的陰莖體便可以被移植到病患身上了。

前路漫漫

那麼為何在成功完成工程改造陰莖之后的長達6年時間裏，他們都沒有能在人類身上實現同樣的成功？阿塔拉對此進行了解釋，他認為這樣的情況是司空見慣的，將一種技術進行拓展應用有時候會非常困難。他：“即便我們可以在很小的哺乳動物身上獲得成功，要想進一步在更大體型的生物體身上進行相同的應用，我們仍然需要對所用的技術手段，流程，細胞配比等一系列的方面做出更改。這基本上就是我們在兔子實驗獲得成功之后一直在做的事情。”

但他們的確已經取得了令人鼓舞的進展。阿塔拉小組已經製成好幾個生物工程改造的人類陰莖體。盡管這些陰莖體還無法達到可以用於手術移植的程度，但阿塔拉小組已經開始對這些品的安全性和有效性進行驗證。有一台專門的機器對這些人造陰莖進行拉伸，壓縮或扭曲，以便確保它們能夠應對正常的日常生活狀態，另外還有一台液體泵會嘗試讓這些人造陰莖實現測試勃起。這些人造陰莖的切片也正在開展遺傳學，分子學以及生理學方面的各項檢測。

阿塔拉表示：“這是一整套縝密的測試計劃。我們現在正在嘗試獲得美國聯邦食藥監局(FDA)的授權許可，這樣我們就能確認我們的品各方面已經趨於完美，這樣就可以手准備首次臨床人體試驗了。”

不過，研究組成員們都迴避了給出首次臨床試驗確切日期的問題，只是表示這一測試應該會在未來5年內進行。阿塔拉表示：“最終我們的目標是整個器官，但我們的初步計劃目前只是對部分器官進行移植。”

期待臨床試驗

簡單來，這就包括為部分損傷的陰莖提供部分再造的部分移植供體，但也包括替代掉部分受到破壞的陰莖並幫助恢復其勃起能力。加州大學舊金山分校的泌尿學家湯姆·劉(Tom Lue)表示，陰莖海綿體的退化是老年人陽痿問題的主要原因。一些疾病，如高血壓或糖尿病都可能導致陰莖膨脹組織的損傷——其結果便是陰莖海綿體無法充分充血並實現勃起。

劉表示：“給我100名70歲以上有陰莖勃起障礙的老年人，我可以打賭其中90%以上的人的陰莖內部有這樣的損傷現象。”外傷或陰莖持續勃起障礙，即患者的陰莖連續數小時甚至數天連續勃起的病症，也會對陰莖造成損傷。劉：“如果你替換掉受損的海綿體組織，你的陰莖勃起功能會有很不錯的改善。”

目前，利用生物工程方法構建陰莖的海綿體正是阿塔拉研究組的興趣之一。劉同樣對此感興趣，他希望能幫助患者重新獲得勃起的能力，但只能針對那些陰莖受損沒有那麼嚴重的患者，比如那些由於前列腺癌或直腸癌接受過手術的人士。由於調節陰莖勃起的神經會穿過直腸和前列腺抵達陰莖，在手術中可能對這一神經造成損傷，就會造成術后患者的陰莖勃起障礙。再或者就是那些遭受了一定程度外傷的人士，他們的陰莖由於海綿體無法實現充分充血到導致勃起不充分。

利用微創手術來重新建立神經系統與陰莖之間的聯繫是可能的，但效果常常不甚理想。劉目前正在測試，是否可以通過向陰莖基底注入幹細胞可以刺激該處的神經和細胞生長。他的工作或許將可以幫助阿塔拉等人，在他們首次開展臨床人體實驗的時候幫助實現神經與血管的再生。在從事人體陰莖生物工程學研究22年之后，阿塔拉對於開展正式臨床實驗的那一天充滿興奮和期待之情，當然，他並不是唯一這樣想的人。(晨風)