从“人工肾”到“肾移植”

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左肾和右肾有区别吗?取出一只肾脏后,对人体会有什么影响?一只肾真的够用吗?面对肾移植手术,人们总是充满了各种疑惑。那么,就让我们从肾病治疗的发展说起吧……

从“人工肾”到“肾移植”

王震元

1911年的冬天,美国巴尔的摩市一家医院里,年轻的艾贝尔医生怀着沉痛的心情,向刚刚死于尿毒症的病人告别。“别难过了,这是不治之症。我见得多了……”另一位年长的医生安慰说。艾贝尔当然明白他说的是实话。

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尿毒症危及生命人工肾带来希望

肾脏长在腰后部的脊柱两侧,左右各一个,大小如拳头,形状似蚕豆。每个肾脏约有100~200万个肾单位。每个肾单位都由一个肾小球和一条与之相连的肾小管组成。血液流过肾小球时就像被筛子过滤了一遍,血液中的葡萄糖、无机盐、水分和废物都被滤到肾小管中。经过“重吸收”后,废物就与多余的水分等一起形成尿液从肾小管流出人体。

肾单位是没有再生能力的,因此当病人因大量的肾单位被破坏而失去代谢能力时,就会引起肾功能衰竭,使人体中毒,从而引发危及生命的尿毒症。艾贝尔和其他医生当时面对的,正是这种疾病。

当晚,艾贝尔失眠了。他似乎看到了一个个病变的肾小球在空中飞舞,这时他突然眼前一亮——如果能找到一种像肾小球中的“筛子”一样的过滤膜,不就可以把血液中的代谢废物清除了么?

虽然艾贝尔开拓了一条创新思路,但想要付诸实践却没那么容易。实验过程中,“筛孔”不是太小滤不下来废物,就是太大而把血液中的红细胞、蛋白质等有用成分都一起滤掉了。

正当艾贝尔陷入困境时,一位同事建议他用火棉胶制成薄膜作为“筛子”,谁知竟然获得了重大突破。

1913年,艾贝尔邀请许多专家观看他的“人工肾”实验:一只输尿管结扎、肾功能被破坏了的大白兔被绑在桌上。它结扎的动脉输尿管与静脉输尿管里都插上了一根细管。动脉里的血液经过细管流到一根火棉胶制成的管子里,再回流到静脉里的那根细管中。火棉胶管浸泡在一个盛有生理盐水的盆子里。结果发现,大白兔体内的代谢产物和毒素明显减少,并且都转移到了那盆生理盐水中。

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考尔夫等医生在研究病情

但是,艾贝尔仍然面临两大难题:一是人体的动脉血在体外要以一定的速度流入静脉,而这仅靠心脏收缩的力量是远远不够的;二是血液离开人体后,很快就会凝结,而在动物实验中使用的抗凝血剂——水蛭素,对人体造成的不良反应又很强烈。因此,艾贝尔的发明无法直接为病人造福。

1920年,一种新型的抗凝血药肝素问世。

1923年,德国学者哈斯用电动泵使人的血液在体外可以正常循环。哈斯利用这种人工肾成功地使一位中年尿毒症患者转危为安。

1943年,荷兰医生考尔夫进一步对人工肾作了重大改革。首先,他用赛璐玢醋酸纤维取代了火棉胶。这种材料的透析孔直径最适合毒素和废物通过,同时能将血液里的蛋白质、红细胞和白细胞等完全“拒之门外”;其次,他将这种薄膜材料制成细长的透析管,一圈圈地绕在一个鼓形圆筒上,整个透析管长达20米,大大增加了透析膜的面积;最后,他不再采用单纯的生理盐水,而是用可以根据需要适当调整成分的透析液。

考尔夫的人工肾,挽救了10多位尿毒症患者的生命。1955年,人工肾正式应用于临床。但是,人工肾就是治疗严重肾病的最佳选择吗?

肾移植取代人工肾同卵双胞胎创奇迹

1952年12月,法国巴黎一位16岁的木工,不慎从脚手架跌下撞伤了右腰。送到医院时,他的脸色苍白,腰部疼痛、肿胀,尿中充满血液,情况十分危急。医生建议立即切除右肾,以此挽救他的生命。但是,在对他进行全面检查的过程中,医生意外地发现:他没有左肾。如此一来,这位年轻的木工只能一辈子躺着,依靠人工肾来维持生命。

最后,木工的母亲写下保证书,承诺如果手术不成功,绝不给医院添麻烦。米乔医生被伟大的母爱感动,终于改变初衷,同意进行手术。手术完成后几分钟,这只移植上的肾就开始产生尿液。仅仅过了一周,木工就可以进行正常饮食,并起床活动。

但是好景不长,手术后的第22天,情况忽然产生了急剧的变化:木工开始打寒战、发高烧、烦躁不安,移植部位胀痛难忍,小便突然停止。最后,年轻的木工还是由于肾脏完全丧失功能而死去了。

时隔两年后,默里就获得了极好的验证机会。1954年12月23日,年仅23岁的罗纳德·赫里克和理查德·赫里克一起被推进了手术室。罗纳德和理查德是一对同卵双胞胎兄弟。理查德从海岸警卫队退伍后,自己的两个肾发生严重的病变,生命垂危。此时的罗纳德正在读大学一年级,他决定将自己的一只肾捐献给兄弟。为了确认身份,以默里为首的医疗小组将他们带到波士顿的警局打了指模,接着又互相进行植皮,均未发现排斥反应。

这场手术在波士顿布里汉姆妇科医院进行了5个半小时,一切都非常顺利。手术后,罗纳德健康地活到了79岁,而理查德更是整整存活了7年之久,最后死于心血管疾病,临终时那只移植上去的肾仍在正常工作。

1956年,默里又为一对同卵双胞胎姐妹进行了肾移植手术。1958年3月10日,接受移植的妹妹诞下了一个健康的男婴,母子平安。2008年3月10日,美国国家妊娠登记处(NTPR)主持召开了这个特殊孩子50周岁的生日纪念会,年近九旬的默里医生应邀出席,并向这对都已做了祖母的孪生姐妹及其后代表示了祝贺!

默里的成功,谱写了人类器官移植史上的光辉篇章,具有跨时代的意义。但是对许多急需肾移植的病人来说,碰上这种“好运气”的概率几乎为零。默里和其他外科医生,仍旧面临着“排异反应”的严峻挑战。

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美国默里医生

药物抵抗排异反应“双刃剑”征途漫漫

早在19世纪,医学家就发现,人体具有一种排斥异体组织的本能。例如,烧伤病人如果植上他人的皮肤,就会遭遇排斥,直致溃烂坏死。但产生这种排异反应的原因,直到1958年才由挪威生物化学家达赛克阐明。

达赛克发现,人体的白细胞与红细胞一样,不但有血型(即白细胞抗原,HLA)系统,而且比红细胞的血型复杂得多。HLA系统分为A、B、C、DR、DQ、DP六个子系统,共有130多种。由此产生的血型组合甚至超过了世界上现有的人口总数。所以从理论上来说,除了同卵双胞胎之外,世界上没有两个人的HLA血型是完全相同的。

达赛克通过反复实验发现,HLA血型还直接决定组织的类型。换句话说,如果供体和受体的HLA血型完全相同(如同卵双胞胎),那么这两人的组织类型(例如肾)也高度一致,移植后就不会产生排异反应。反之,如果受体发现移植的肾不是“自己人”,血液中的免疫活性淋巴细胞就会像“边防军”那样迅速动员起来,经过激化、增殖,形成许多具有歼灭“入侵者”能力的致命小淋巴细胞。它们在几天乃至数月内集结完毕后,便一次又一次地向肾移植发动进攻,从而产生急性的排异反应。这就是那位法国青年木工在进行肾移植手术后的第22天,病情会突然恶化的真正原因。

为此,医生们要通过HLA血型测定、混合淋巴细胞培养等方法,小心翼翼地选择最佳搭配,尽量为受移植者寻找组织类型接近的供体。但是,这一过程在实际操作中,却像大海捞针那样困难。因此,科学家们不得不另辟蹊径,从寻找破坏淋巴细胞的药物,也就是抑制免疫反应的方向着手。

1958年,学者雪旺兹通过牛的肾移植手术证明,6-疏基嘌呤能够阻挡排异反应,并在人体应用上获得了成功,从而揭开了药物抵抗排异反应的序幕。随后,肾上腺皮质激素、环磷酰胺、抗淋巴免疫血清等都先后获得了较好的临床效果。

1976年,瑞士科学家从挪威和美国威斯康辛州收集的土壤中,分离出两株特殊的真菌,并提纯了其中的环孢菌素A。这种药物不但能显著抑制受体的排异反应,而且无损于受体对抗外来病原菌感染的功能。

1983年,我国科学家从山西太原地区的土壤中分离出一株镰刀菌4-11,它产生的环孢菌素,经确认与瑞士科学家发现的完全一致。

1990年,默里医生荣获了诺贝尔奖。因为早在1959年,他就采用全身大剂量X射线照射的方法抑制了排异反应,成功地进行了异卵双胞胎之间的肾移植手术,使病人存活了25年。

但必须指出的是,人体免疫系统是在长期的进化过程中,进行正常生命活动而形成的一种自我保护机制。从这个意义上来说,为了抵制肾移植过程中出现的排异反应,不论是采取放射线照射、药物抵抗,还是其他抑制免疫的方法,都是违反人类正常生理规律的,难免会受到“自然的报复”。调查显示,这类需要终身服用抑制免疫药物的病人,不但患心血管疾病、糖尿病的风险明显增加,而且癌症的发病率与同龄人相比,更是高出20~35倍!

当然,要使移植肾转变成病人正常生理意义上的“自己的肾”,还需中外科学家们更加艰辛的努力。

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THE END
1.告别肾透析!生物人工肾进入临床阶段,肾衰竭的患者有救了!彻底告别肾透析,美国研发可植入生物人工肾,当前已经完成临床前各项测试,已经进入可行性测试阶段。 而且在整个实验过程中,肾小管细胞能存活并继续发挥功能。而且该人工肾的体积,仅有普通手机大小,与人体肾脏大小非常接近。 虽然移植是目前尿毒症患者的最佳治疗方案,不过器官移植的现状,就是供体远远满足不了移植手术的需求https://caifuhao.eastmoney.com/news/20240813193542047529070
2.透析可以代替肾吗常用于治疗某些原因引起的尿毒症和肾功能不全,使患者好转或康复。血液透析的基本原理是利用血液透析中的半透膜进行物质交换,从而清除体内的有毒物质和多余水分,治疗疾病。血液透析是急慢性肾功能衰竭患者的肾脏替代治疗方法之一。在透析过程中,患者的血液和透析液同时被引入透析器。借助透析膜两侧的溶质和渗透梯度,通过https://m-mip.39.net/askar/mipso_11690868.html
3.2008年医学考研西医综合专业十大命题规律(一)C.O2与血红蛋白结合快、可逆、需要酶催化 D.CO2主要以HCO3-形式运输 E.CO2和血红蛋白的氨基结合不需酶的催化 2001 12.胃容受性舒张的主要刺激物是咽和食管中的食物 2000 12.胃容受性舒张的主要刺激物是咽和食管中的食物 2001 15.某物质的肾阈是指 该物质开始在尿中出现的血浆浓度 https://www.med66.com/new/322a1287a2009/2009520liuru173125.shtml
4.血液透析器(又名人工肾)是为了取代肾脏的排泄功能,通过人工方法血液透析器(又名人工肾)是为了取代肾脏的排泄功能,通过人工方法,把多余的液体和无用的溶质排出体外,其目的是( ) A. 对血液的质和量进行调节 B. 使之近于生理状态 C. 调节尿液和血液的浓度 D. 使之近于工作状态 题目标签:人工血液如何将EXCEL生成题库手机刷题 https://www.shuashuati.com/ti/07752c06228649b7a34fdb79f66820f5.html?fm=bda1a5e1c619f2cfee39413eda845534d2
5.腹膜透析疗法急性肾功能衰竭治疗方法治疗方式此后,用间歇性腹膜透析(intermittent peritoneal dialysis,IPD)治疗慢性肾功能衰竭者逐年增加。1978年Popovich正式报告临床上应用不卧床持续性腹膜透析(continuous ambulytory peritoneal dialysis,CAPD)治疗慢性肾功能衰竭病人,获得满意的疗效。后来,加拿大学者Oreopoulos等用塑料袋透析液取代玻璃瓶装透析液,使得CAPD的病人便于https://www.haodf.com/neirong/wenzhang/151535124.html
6.自考大专05747临床医学总论复习资料复习资料纠正缺水后,排钾量会有所增加,血钾浓度会因细胞外液的增加而被稀释降低,造成低钾血症。 钠平衡调节:多吃多排,少吃少排,不吃不排 肾排钾特点:多吃多排,少吃少排,不吃也排 (二)低渗性缺水(慢性缺水或继发性缺水) 水钠同失;缺水少于缺钠;血清钠低于正常;细胞外液低渗;细胞水肿;细胞外脱水。 http://whylxy.mdgs-edu.com/fxzl/1961.html
7.尿毒症治疗三大误区尿毒症又被定义为“第二癌症”,可见其对健康的危害,对生命的危及程度。那么下面我们就说说尿毒症治疗的三大误区: 一、尿毒症用药治疗可取代透析治疗 当肾病恶化后不得不选择尿毒症阶段后,常规进行尿毒症治疗多采用透析疗法(血液透析或腹膜透析)。应用透析治疗尿毒症可说是用一种人工机器代替*肾脏工作的替代治疗方法。透析http://snk.xywy.com/ndz/arc619274.html
8.急性肾损伤的持续肾脏替代治疗在过去的30年里,专用的CRRT机器迅速增加,取代了早期由血泵和其他从透析机和静脉泵中收集的部件组装而成的临时系统,集成了血液和液体泵、压力监测器、空气检测器和超滤控制机制,允许在重症监护室安全和有效地提供各种CRRT模式。 多个随机对照试验(RCTs)和元分析比较了CRRT和IHD,发现它们在死亡率、肾功能恢复和住院https://www.yxj.org.cn/detailPage?articleId=365532
9.血液透析和相关治疗用液体的制备和质量管理第1部分:通用要求GB/T XXXX系列标准旨在为使用者提供指南,关于水处理、浓缩物处理及血液透析用透析液的生产和质量监督等。透析液质量是提供安全有效血液透析的关键,且日常透析液质量需由提供透析治疗的医疗保健专业人员控制,因此,有必要提供相关指引。 对于开发及提供本文件的依据,附录A中提供了进一步的信息。 https://m.sdmdcw.com/nd.jsp?id=1491
10.请教高通量透析可以取代血滤吗?labn0124labn 高通量透析可以代替血滤,因为效价比更好,但是清除率上要低于血滤,特别是中大分子毒素,https://www.dxy.cn/bbs/newweb/pc/post/22305388
11.肾透析相当于肾脏的哪些功能?血液透析可以纠正患者的电解质紊乱和酸碱平衡紊乱,但只能取代肾脏的部分排泄功能。其他肾脏功能,如内分泌功能和代谢功能,不能被血液透析所取代。因此,除了血液透析治疗外,还需要结合其他治疗。 3、肾透析患者平时要注意保持规律作息,避免过度劳累。建议患者注意低盐、低脂、优质蛋白质饮食。同时,患者在日常生活中要注意https://www.bugu120.com/articles/279655.html
12.2006年第3期《院报》内容北京协和医院此次会议还公布了惊人的数字:在美国,每24小时新诊断糖尿病4100例,至少810例死亡,230例接受截肢手术,120例开始肾透析或肾移植,55例失明。美国糖尿病学会临床事务部副主席Clark博士在报告中指出:“我毫不夸张地说,糖尿病是美国在人力和经济两方面耗资最大的疾病,如果不能改变现状,下一代美国人将活不到他们父母的寿https://ims.pumch.cn/detail/15757.html