Nature醫學重大成果：凈化血液的人造脾
日期：2014-09-16 09:01:58
科學家們開發的一種高科技方法，可以在未知病原體的情況下，清除體內的感染。
Wyss生物啟發工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）的研究團隊從脾臟獲得靈感，構建了能夠過濾血液的人造脾（biospleen）。這一成果于九月十四日發表在Nature Medicine雜志上，還設備能清除從大腸桿菌到埃博拉病毒的多種病原體。
血液感染可能會引起致命的敗血癥。很多情況下醫生并不能診斷出引起感染的病原體，于是他們只能使用大范圍攻擊細菌的抗生素。然而，這種方法并不總能奏效，還會使細菌對藥物產生抗性。
研究人員開發的設備采用了改良的甘露糖結合凝集素（MBL），這種蛋白能夠結合九十多種細菌、病毒和真菌表面的糖分子，還能結合死細菌釋放出的毒素，以免觸發的過度免疫反應（敗血癥）。
Donald Ingber領導研究團隊將MBL連在磁性納米微珠上。當血液進入人造脾，設備中的磁鐵就會吸附結合了病原體的磁珠，剩下的干凈血液可以輸回患者體內。
為了驗證人造脾的功能，Ingber等人用E. coli和Staphylococcus aureus感染大鼠，然后用人造脾過濾受到感染的血液。感染后五小時，過濾血液的大鼠有89%仍然存活，沒有過濾血液的大鼠只有14%存活。研究人員發現，人造脾清除了大鼠血液中90%的細菌。過濾減少了大鼠肺部和其他器官的炎癥，降低了出現敗血癥的可能性。
隨后，研究人員測試了成人的平均血量——大約5L。他們將含有細菌和真菌的人類血液以1L/h的速度通過人造脾，結果該設備在五小時內去除了絕大多數致病菌。這個效率差不多可以控制感染，Ingber說。
人造脾清除血液的大部分致病菌之后，抗生素和免疫系統就很容易擊敗剩余的干擾，比如殘留在器官中的致病菌。Ingber介紹到，人造脾也能幫助治療病毒性疾病，例如HIV和埃博拉。研究團隊正在用豬進行試驗。
倫敦大學學院的免疫學家Nigel Klein指出，人造脾也可以用來收集和培養血液中的病原體，以便進行鑒定并決定最佳的治療藥物。目前，輸血和透析已經成為了常規療法，相信人造脾應該可以在幾年內進入臨床試驗。
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