曹谊林制备“人耳鼠”的真实流程

　　

最近，网上有曹谊林教授“人耳鼠”学术造假的流言，做为曹教授的学生及此科研项目的实际参与者，中国医学科学院整形外科医院国贸门诊主任丁小邦博士说，他不想过多评价某些人散布此类谣言的目的，只是对于为了一己之私，如此不尊重大家辛苦科研成果的行为而感到痛心。

丁小邦博士告诉笔者，2001年他就有幸在曹谊林教授的指导下，在两只裸鼠背部构建组织工程化软骨的人耳轮廓模型，一度成为媒体的焦点，此模型是用大约100x106个猪软骨细胞和可降解生物材料耳模型结合的，当然不是真正的人耳朵。目的在于再生具有人耳外形的软骨组织，这种再生是需要一定的实验条件和时间的，当时的模型只是用于科学展示，由于长时间在外展示，脱离洁净饲养环境，裸鼠在四周左右就死了。以后的研究中曹谊林教授的研究小组再生了许多软骨人耳模型，但这种人耳模型的弹性、强度和真正的人耳仍有相当的差距，但这也是曹谊林教授许多年来不断追求、研究的重要方向。

2001年丁小邦博士在曹教授指导下构建的组织工程化软骨的人耳轮廓模型

老鼠背上如何长出了“人耳朵”?

“人耳鼠并不是给老鼠转几个基因让其自行长出人耳朵，而是利用组织工程原理在老鼠背上“培植”出一个人耳朵。”丁小邦博士说，正常人体的各种组织、器官都是由细胞及其合成的细胞外基质组成，正常组织、器官的生长发育和再生也主要依靠细胞增殖并分泌细胞外基质完成。组织工程的基本原理就是模拟组织器官的生长、发育及再生过程，将功能良好的活体细胞种植到一种生物可降解吸收的支架材料上，在适当的体内或体外培养环境中，细胞就能在支架材料上增殖并分泌细胞外基质从而形成组织，而支架材料逐渐被降解吸收并为组织形成提供三维空间，最终材料被完全降解吸收，细胞也就在支架材料提供的三维空间中形成了正常的有功能组织。基于这一原理，目前已能成功在体内或体外再生骨、软骨、肌腱、皮肤、角膜、血管等多种组织。老鼠背上的“人耳朵(软骨)”就是应用这一原理成功再生的。它的制作过程包括：

       
　

具体操作

(1)细胞准备：取动物的软骨组织，通过胶原酶消化分解软骨基质，分离出其中的软骨细胞，在体外培养箱内扩增后备用;
　　
(2)支架材料制备：将一种特殊的人工合成高分子可降解支架材料(聚羟基乙酸(PGA)，主要成分与目前临床上常用的可吸收线一致)先加工成无纺棉纤维，再用特殊的模具压制成精确的人耳廓形态，同时添加另一种可降解高分子材料(聚乳酸(PLA)，主要成分与目前临床上常用的可吸收骨钉一致) 维持人耳支架的形态和强度。制备完成后75%酒精消毒备用；

　　
(3)细胞接种：收集体外培养的软骨细胞，精确计数，浓缩成高浓度细胞悬液后滴加到人耳形态支架，使细胞悬液均匀充分地浸润到支架材料内部(由于聚羟基乙酸是一种类似棉花的纤维状材料，所以做成支架后各纤维之间仍有很多孔隙，可以像海绵一样吸纳细胞悬液)，接种好细胞的人耳形态复合物在培养箱内培养4-5小时(使细胞初步粘附到PGA纤维)后再添加足够的新鲜培养液(过早添加会导致大量细胞流失);
　　
(4)体外培养：人耳形态复合物在体外培养箱内培养1周左右，让细胞分泌一定量的细胞外基质从而与支架材料充分粘附;
　
(5)体内培植：将体外培养后的人耳形态复合物植入到裸鼠皮下，进行为期6周以上的体内培植。在这段时间内，高分子支架材料不断被降解吸收，与此同时，软骨细胞不断分泌软骨基质以填补材料降解吸收后产生的空间，最终材料完全被降解吸收，软骨细胞及其分泌的软骨基质形成了与原支架材料形态完全一致的人耳形态软骨(如图5)。
　　
老鼠背上的“人耳朵”能给病人用吗?

　　
丁小邦博士解释说，老鼠背上长出“人耳朵”只是证实了组织工程技术原理的可行性，到实际的给病人应用，还有很多科学问题和技术难题需要逐步解决，我们必须尊重科学，尊重事实，尊重病人，既不能盲目乐观，也不能悲观失望。从老鼠到人还面临着三大难题，即：种子细胞来源问题、支架材料的炎症反应问题及形态精确控制问题。但可喜的是，研究人员已证实先天性小耳畸形病人的残耳软骨细胞具有比正常软骨细胞更强的体外增殖能力，可以扩增到第8代以上，而且大量扩增后的细胞仍然保留了软骨形成能力，事实上，扩增到第5代的细胞已经可以在体外构建出3只正常大小的人耳形态软骨，这一重大发现对小耳症病人是一个福音。
　
除了“耳朵”，组织工程技术还可以做些什么?
　　
利用组织工程技术原理可以再生很多种组织甚至器官。“人耳鼠”只是软骨再生技术的一个最形象的代表，其它软骨组织如：关节、半月板、气管、椎间盘等也都可以再生。而且，软骨再生也只是组织工程研究的很小一部分内容，其它组织如骨、肌腱、皮肤、角膜、血管、神经等组织，甚至膀胱、输尿管、心肌、肝单元、肾组织等都可以再生。以上海市组织工程重点实验室及组织工程国家工程研究中心为例，在近十年中，他们已经成功再生或修复的组织包括
　　
最后丁博士说，曹教授对组织工程的热爱和期待从未减退，从他回国至今，开展了多个方向的研究工作。曹教授还经常教导他们说：“你们只有热爱科学，才能有所发现，才能从中找到快乐。”从他的身上，大家不仅看到一个学术大家对科学的深刻理解，也感受到一个整形外科医生对病人的深切关怀，更能体会到一位导师对学生的负责和期许。追求科学与真理的道路从来不是为害怕困难的人铺设的，反而有能力接受挑战的人将会甘之如饴，坚持不懈，必有所成。