人工肝的现在与未来

人工肝的现在与未来人工肝也被为人工肝支持系统，是通过在体外使用一个装置能够代替肝脏功能，治疗肝脏的重症疾病，减少身体中毒素的堆积和代谢紊乱的发生，有效稳定病人身体的内环境，减轻肝脏的负担，可为残存的干细胞创造再生的机会，也为病人的康复或是移植治疗争取更多时间。在20世纪50年代Kiley使用旋鼓式血液透析机装置首次治疗了肝衰竭。1956年时，学者对生物人工肝进行研究，1959成功实现了第一例人狗之间的交叉血液透析，结果病人表现出良好的状态。在以上两种方法的基础上，研究出非生物人工肝和生物性人工肝，而现在又出现了混合使用的新方法，下面我们一起来料人工肝的现在与未来。1.非生物型人工肝1.血液滤过：该方法是模仿了肾小球滤过的远离，通过高通量的膜，依靠液体的静压力差作为跨膜压，然后将血液中的有毒物质经过膜随水就滤过出去了，同时要输入适量的平衡液。通过血液滤过可改善水电解质紊乱的情况，减轻病人的脑水肿，提高肾功能的作用，同时还具有消除炎症因子的作用，提高抗炎症因子的活性功效，有效控制病情的发展。2.血液或是血浆进行灌流：该治疗方法是要将病人的血液或是血浆引入一个含有吸附剂的灌流器中，然后通过吸附剂将血液或是血浆中有毒物质吸附清除干净。通常临床上使用的吸附剂有活性炭和树脂吸附剂。血液或血浆的灌流治疗是早期人工肝治疗方法中时间较多的一种，随着技术的不断更新，该方法已经成为疗效佳技术成熟的治疗方法。该方法也有一定的不足，比如活性炭和树脂与血液的形容性不太理想，容易是血小板和白细胞数量减少，而且炭微粒如果发生脱落也会引起栓塞。对于血液或是血浆灌洗方法而言，最严重的一个缺点就是吸附材料的选择性很差，在吸附有毒物质的同时还会将有用的位置吸附走，比如肝细胞的生长因子和白蛋白等。3、血浆置换：将病人身体中引起疾病的有害物质或是血液中的毒素进行分离弃掉，然后再补充正常的血浆。血浆分离最常用的方法有离心分离和膜式滤过两种。血栓产物、与血浆蛋白相结合的大分子物质还有免疫复合物等都可通过血浆分离方法将其清除干净，对于有害物质的彻底清除使用血浆置换的方法要比透析方法清除范围更广泛，效果更好，同时血浆置换还可将病人身体中缺少的凝血因子、白蛋白以及调理素等生物活性物质进行充足的补充。血浆置换是目前使用比较广泛，而且技术也相对成熟的肝脏替代治疗法，但是消耗的新鲜冷冻血会比较多，有时会出现HIV和HBV的血液感染传播情况，还有少数病人出现了过敏情况等。在我国，血液滤过和血浆置换联合使用在临床上治疗重型肝病比较多，而且改善了PE不足的情况，也避免了很多不良反应的发生。1.生物型人工肝现代生物人工肝是通过培养肝细胞生物或是混合生物人工肝支持系统。它是由活性高功能高的干细胞、生物反应器、体外循环系统和生物反应器还有控制器所组成。1.细胞：从细胞来源的角度分析，主要有肝细胞和肿瘤源的肝细胞，还有干细胞肝非实质细胞等。肝细胞又可分为人源的和啮齿动物，猪的肝细胞使用较多。人源肝细胞的优点是很少会发生免疫并发症，可以有效合成人体所需要的蛋白，但是人源肝细胞很少，来源受限，且在体外培养过程中很多功能会丧失，繁殖也很慢。动物肝细胞中会存在一些动物病毒，而且细胞出现免疫排斥的几率较大。干细胞常用的有胚胎干细胞和骨髓干细胞，还有造血干细胞等。而干细胞在体外的繁殖、分化技术还不能满足生物人工肝的需要。肿瘤源性干细胞主要有C3A和HepG2等，有充足的供源，但通过实验发现HepG2细胞能够穿过中空纤维膜。但与猪肝细胞比较发现，细胞色素活动和氨基酸代谢率等都很低。永生化肝细胞株主要有HHY41和HH25等，来源范围十分广泛，而且出现的免疫问题也很少，但是却无法完全保留肝功能，而且还可能会发生肿瘤的风险。1.生物反应器：它最重要的一部分就是半透膜，必须要达到双向物质交换，生物间还要相容，还要具有理化特性。目前被大家广泛使用的是中空纤维型生物反应器，它的优点是有足够大的半透膜，物质间交换会更容易进行，主要有一点时还可以大量播种肝细胞，满足生物人工肝中所需要的细胞量。比较新的MELS细胞仓可容纳的肝细胞达到650g，解毒仓可有效将白蛋白结合产生毒素消除掉，透气仓完成肾脏的透气工作。该反应期其实非常复杂，但综合了分子吸附和白蛋白透析的优点。3、细胞的分离、保存和培养细胞分离中被大家广为使用的方法是胶原酶消除法和两步灌流。对于生物人工肝的制备流程来说必须满足全程无菌，还要有大量的高活性的肝细胞。要先进行无钙离子和充氧前的灌洗，之后再完成消化解离。能够进行分离的肝脏来源并不充分，特别是人源性的肝脏非常少，所以要做好保存工作，还要做到充分的分离，避免浪费。肝细胞的传代培养技术要求很高而且很容易发生变异，所以肝细胞的保存需要低温下进行，短期保存的温度在4度到0度左右，若想长期保存温度需要在零下50度，零下80度，甚至是零下196度。上述两种方法可有效保存肝细胞的生物学功能和存活率，提高使用率。1.人工肝的混合应用肝衰竭病人身体的会有大量的毒素物质和代谢产物，很难通过培养的肝细胞完成绝对的解毒，还可能会使培养出来的肝细胞的有些功能出现不良反应，联合使用生物人工肝和非生物型人工肝，可以达到一定的解读处理功效，使培养出的肝细胞负担更小一些。对于混合人工肝的使用我们要基于生物人工肝之上，生物人工肝并不是为辅。目前混合生物人工肝有组合式和结合式两种。组合是两种人工肝的关系相对自由，可以分步进行，相对独立的。可随意组合，灵活多样，具有较强的针对性，的操作比较复杂，还容易出现不良反应。结合式生物人工肝系统混合在一起，二者之间的联系非常密切，可同时进行工作。与组合式比起来，结合式的方法在治疗上具有更加紧凑和高效率的结果，目前混合型生物人工已经具有代表性在人工肝中发展。生物人工肝已经有了半个世纪的发展，无论是细胞材料，还是培养分离等方式中，都需要有更先进的