人類子宮首次在體外維持生命跡象

「把這看作是一個人體，」哈維爾·岡薩雷斯（Javier González）說道。

在我面前的基本上是一個裝有輪子的金屬箱子。它高約一公尺，讓我想起餐廳廚房裡的洗鋼檯面。箱子表面佈滿了柔軟的塑膠管——充當著動靜脈的角色——連接起一系列透明容器，也就是這台機器的「器官」。

讓它顯得格外特別的，是放置在其表面的一個乳白色圓桶。十個月前，岡薩雷斯——一位與卡洛斯·西蒙基金會（Carlos Simon Foundation）同事共同研發此裝置的生物醫學科學家——小心翼翼地將一個剛捐贈的人類子宮放入桶中。團隊將其與裝置的管道連接，並泵入經過改良的人類血液。

該裝置讓這個子宮存活了一整天——這是一項新成就，可能代表了在人體外長期維持子宮功能的第一步。這項研究尚未正式發表。

團隊成員希望讓捐贈的人類子宮存活足夠長的時間，以觀察完整的月經週期。他們希望這能幫助研究子宮疾病，並進一步了解在懷孕初期，胚胎是如何植入子宮內膜的。他們還希望該裝置的未來版本，有朝一日能支撐人類胎兒的完整妊娠過程。

這台機器的技術名稱為 PUPER，即「灌流子宮保存」（preservation of the uterus in perfusion）的縮寫。但岡薩雷斯的同事哈維爾·聖馬利亞（Xavier Santamaria）表示，團隊為它取了一個綽號：「我們叫它『母親』（Mother）。」

機器中的器官

本月早些時候，當我訪問位於西班牙瓦倫西亞的卡洛斯·西蒙基金會時，岡薩雷斯與該基金會醫學副總裁聖馬利亞向我展示了該裝置的運作方式（儘管當天機器內並未放置器官）。

兩人都對了解「著床」深感興趣，即胚胎附著在子宮內膜的那一刻——這本質上是懷孕的最早起點。

基金會創始人兼院長卡洛斯·西蒙（Carlos Simon）認為，這是試管嬰兒（IVF）技術的一個瓶頸：他表示，多年來科學家在技術上取得了許多進步，但胚胎植入失敗仍是許多 IVF 週期不成功的根本原因。如果能在真實、活生生的器官中仔細研究這一過程，或許能讓團隊更清楚如何防止這些失敗。

JESS HAMZELOU

JAVIER GONZALES/CARLOS SIMON FOUNDATION

哈維爾·岡薩雷斯展示灌流機。該裝置的前一代版本曾讓羊的子宮（右圖）存活了一天。

團隊的靈感來自於旨在維持捐贈器官以供移植的技術進步。近年來，全球研究人員開發出了能輸送營養並過濾廢物的裝置，使器官在移出捐贈者體後能存活更長時間。

這裡的主要目標是爭取時間。人類器官在體外可能只能維持幾個小時，因此移植手術往往需要受贈者進行倉促的準備，有時甚至是在半夜。如果能多出一點時間，醫生就能找到更好的捐贈者與患者配對，並有可能測試捐贈器官的品質。

這種方法被稱為「常溫灌流」或「機器灌流」，目前已在臨床上用於某些肝臟、腎臟和心臟移植。

卡洛斯·西蒙基金會的團隊為子宮建造了一台類似的機器。一側掛著血袋，血液通過塑膠管輸送到一個充當心臟功能的泵。泵將血液推向氧合器，氧合器像人體肺部一樣加入氧氣並移除二氧化碳。

血液經過加熱，並通過監測葡萄糖、氧氣水平及其他指標的感測器。它會經過一個「腎臟」來清除廢物。最後，血液到達子宮，子宮連接在專屬的塑膠「動脈」和「靜脈」上。器官本身呈傾斜放置，就像在體內一樣，並保持在潮濕環境中以維持濕潤。

「母親」的第一個子宮

大約四年前，團隊開始利用羊子宮測試該裝置的早期原型。這意味著必須將機器運往約 200 英里外薩拉戈薩（Zaragoza）的一個動物研究中心。在初步研究過程中，獸醫外科醫生取出了六隻羊的子宮並將其連接到機器上。他們利用來自同一隻動物的血液，讓每個子宮存活了一天。

在完成羊群實驗後，研究人員將機器運回瓦倫西亞，並將其改良為目前的版本——「母親」。他們開始與一家進行子宮切除手術的當地醫院合作。去年五月，他們獲得了第一個捐贈的人類子宮。

團隊動作必須迅速。「你必須在取出後的最多幾小時內將其放入機器，」聖馬利亞說。他和同事還需要精細地將子宮血管與管道連接，並小心避免任何阻塞（血栓是器官灌流中的一大挑戰）。該器官隨後與從血庫取得的人類血液相連。

這似乎奏效了——至少暫時如此。「我們讓它存活了一天，」聖馬利亞說。

「作為一項概念驗證，這令人印象深刻，」塔夫茨大學（Tufts University）專注於器官移植與灌流的生物倫理學家凱倫·拉丁（Keren Ladin）表示。「這還處於早期階段。」

這聽起來可能不多，但對於脫離人體的器官來說，24 小時是很長的時間。奧地利因斯布魯克醫科大學（Medical University of Innsbruck）實驗與轉化移植外科教授傑拉德·布蘭達赫（Gerald Brandacher）表示，維持捐贈子宮這麼長時間，可以增加子宮移植的選擇。這是一項相對較新的手術，提供給想要懷孕但沒有功能性子宮的人。

「這比我們目前的狀況要好，因為現在我們只有幾個小時的時間，」他說。到目前為止，大多數子宮移植都是涉及活體捐贈器官的計畫性手術。他認為，這樣的技術可能允許使用更多來自逝世捐贈者的器官。

聖馬利亞表示，這項工作並非西班牙團隊的「當務之急」。「我們正在處理其他問題。」

實驗室裡的懷孕？

聖馬利亞、岡薩雷斯及其同事更感興趣的是將維持生命的人類子宮用於研究。

他們在房間角落的牆上安裝了一個攝影機，對準他們的機器。這讓團隊能遠端監控「母親」，並檢查是否有任何閥門脫落。（聖馬利亞說，這種情況以前發生過一次——壓力激增導致血袋鬆脫，一公升的血液灑在了地板上。）

他們希望能夠讓子宮存活約 28 天，以研究月經週期以及影響子宮的疾病，如子宮內膜異位症和子宮肌瘤。

布蘭達赫警告說，要維持子宮這麼長時間並不容易。就他所知，目前還沒有人能維持肝臟超過七天。「目前沒有任何研究……能證明在機器灌流迴路中可以存活 30 天，」他說。

但這值得努力。該團隊的主要興趣是進一步了解在懷孕初期，胚胎是如何植入子宮內膜的。他們希望能在體外子宮中測試這一過程。

岡薩雷斯說，他們不會被允許為此使用人類胚胎——那將跨越倫理界限。相反，他們計畫使用由幹細胞製成的類胚胎結構。這些結構與人類胚胎非常相似，但是在實驗室中無需精子或卵子即可創造出來。

西蒙本人則有更宏大的抱負。

他預見未來像「母親」這樣的機器將能夠完整地孕育人類，從胚胎一直到新生兒。例如，這可以為沒有子宮或因其他原因無法懷孕的人提供一條通往為人父母的新途徑。

他承認這聽起來至少是非常科幻的。「我不知道我們最終是否會在體外子宮內實現懷孕，但至少我們已經準備好了解實現這一目標的所有步驟，」他說。「你總得從某個地方開始。」