科學家造出神奇“眼球充電寶”，讓眼球離體24小時后還能活過來

（來源：麻省理工科技評論）

人類整眼移植一直被視為移植醫(yī)學中最棘手的挑戰(zhàn)之一。手術(shù)本身極其復(fù)雜，眼球離開人體后，組織又會迅速退化。幾年前，外科醫(yī)生曾嘗試完成整眼移植，但移植后的眼球始終無法恢復(fù)視覺功能。

除了手術(shù)難度極高，眼球本身也是人體對供血最敏感的器官之一，尤其是負責感光的視網(wǎng)膜，它屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，代謝活躍，耗氧量極高。一旦血液循環(huán)中斷，神經(jīng)細胞很快就會發(fā)生不可逆損傷。相比可以低溫保存數(shù)十小時的肝臟、腎臟，眼球幾乎沒有真正意義上的離體保存窗口，這也是整眼移植長期停留在技術(shù)探索階段的原因。

如今，研究人員希望借助一種新的器官灌注 （ perfusion ） 技術(shù)改變這一局面。近年來，器官灌注逐漸成為移植醫(yī)學的重要方向：與依靠低溫冰存延緩代謝的傳統(tǒng)方式不同，灌注技術(shù)能持續(xù)向離體器官輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，既維持組織活性，也讓研究人員可以實時監(jiān)測器官狀態(tài)。這項技術(shù)已用于心臟、肺、肝臟等器官的保存，但眼球結(jié)構(gòu)精細、神經(jīng)組織高度敏感，一直缺乏成熟的灌注系統(tǒng)。

研究人員由此開發(fā)出一套名為 ECaBox （眼球護理盒 ） 的裝置，能在眼球離體后持續(xù)輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，模擬其在人體內(nèi)的生理環(huán)境，從而延緩組織退化，恢復(fù)部分生理功能。如果這項技術(shù)最終得到驗證，未來有望為整眼移植提供關(guān)鍵支撐。

美國馬薩諸塞總醫(yī)院（ Massachusetts General Hospital ）的 Shannon Tessier 長期研究器官灌注技術(shù)。盡管沒有參與這項研究，但她認為這一成果令人振奮，可能會為視網(wǎng)膜保存研究開辟新方向。

這套裝置由西班牙巴塞羅那科學技術(shù)研究所（ Barcelona Institute of Science and Technology ）下屬基因組調(diào)控中心的 Pia Cosma 團隊歷時多年研發(fā)完成。眼動脈原本負責為眼球供血，現(xiàn)在 ECaBox 通過它持續(xù)輸送富含氧氣的灌注液；眼球被固定在裝置內(nèi)部的支撐平臺上，多余液體則被及時排出。整個系統(tǒng)始終保持密封，以維持穩(wěn)定的溫度和壓力，側(cè)面還配有透明觀察窗，研究人員無需打開裝置就能實時觀察和成像。

圖｜Pua Cosma（來源：ecabox.edu）

與傳統(tǒng)保存方式相比，ECaBox 的目標不只是延緩眼球變壞，而是盡量模擬其在人體內(nèi)持續(xù)獲得血液供應(yīng)的狀態(tài)，讓眼球在保持形態(tài)的同時，也能繼續(xù)被觀察生理活動。

研究團隊最初選擇豬眼做實驗，因為豬眼在解剖結(jié)構(gòu)上與人眼十分接近，樣本也更容易獲取，大多來自當?shù)赝涝讏觥嶒灠l(fā)現(xiàn)，離體豬眼若直接放在室溫環(huán)境中，很快就會退化：眼內(nèi)細胞逐漸收縮，組織結(jié)構(gòu)開始瓦解。即便保存在 4 攝氏度的低溫環(huán)境中，這一過程也無法被阻止，24 小時內(nèi)仍會出現(xiàn)明顯退化。相比之下，經(jīng)過 ECaBox 灌注保存的豬眼表現(xiàn)明顯更好：保存 24 小時后，這些眼球的組織活性依然顯著高于對照組。

更值得關(guān)注的是，它們似乎恢復(fù)了對光線的反應(yīng)能力。這意味著，如果未來完成移植，理論上仍有保留視覺功能的可能。在研究人員看來，這是此次實驗最重要的發(fā)現(xiàn)之一。所謂對光反應(yīng)，并不是指眼球能感受到光，而是說明視網(wǎng)膜內(nèi)負責接收、傳遞光信號的部分神經(jīng)回路仍保持一定活性。這距離真正恢復(fù)視覺還有很長的路要走，但至少證明，供血中斷并不會讓離體眼球的生理功能立刻完全喪失。

未經(jīng)處理的豬眼在離體后幾乎立刻失去這種反應(yīng)，而接受灌注約 15 分鐘后，反應(yīng)重新出現(xiàn)，部分眼球甚至能維持這一狀態(tài)超過 10 小時。相關(guān)成果目前發(fā)布在預(yù)印本平臺，尚未經(jīng)過同行評議，研究人員因此暫未對結(jié)果做進一步評論。

豬眼實驗成功后，團隊又開始測試人眼：他們收集了 6 名遺體捐獻者共 12 只眼球，每位捐獻者的一對眼球中，一只放入 ECaBox，另一只作為對照。結(jié)果與動物實驗一致，接受灌注的人眼保存效果更好，視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)也更完整。

ECaBox 除了有望成為整眼移植前的重要保存工具，還可能為眼科研究提供一個更接近真實人體環(huán)境的實驗平臺。過去，許多視網(wǎng)膜疾病、基因治療和藥物研發(fā)主要依賴動物模型，能長期維持活性的人眼樣本十分有限；如果離體人眼能穩(wěn)定保存更長時間，研究人員就有機會直接在人眼組織上開展實驗，從而減少對動物實驗的依賴。

研究人員希望，這項技術(shù)未來能為眼科研究提供新的實驗平臺，減少對活體動物實驗的依賴，并在進一步改進后，用于保存和修復(fù)捐獻者的眼球，為整眼移植創(chuàng)造條件。

過去幾十年，整眼移植曾多次在實驗動物身上嘗試，但始終難以取得理想效果。2023 年 5 月，美國紐約大學朗格尼醫(yī)學中心（ NYU Langone ）完成了全球首例整眼聯(lián)合部分面部移植手術(shù)?；颊叽饲耙蚋邏弘娛鹿适プ髠?cè)大部分面部組織，包括左眼。術(shù)后恢復(fù)情況良好，移植眼球重新建立了血液供應(yīng)，也沒有出現(xiàn)明顯壞死，但最終仍未恢復(fù)視力。

在不少研究人員看來，這也說明整眼移植真正的難點從來不僅是把眼球移植成功。眼球恢復(fù)供血、維持組織存活只是第一步，更大的挑戰(zhàn)在于讓視神經(jīng)重新與大腦建立連接。成年人受損的視神經(jīng)幾乎無法自然再生，即使移植后的眼球能保持活性，大腦也未必能重新接收到完整的視覺信號。因此，如何長期維持眼球功能，只是恢復(fù)視力必須跨過的第一道門檻。

對整眼移植而言，ECaBox 并不能直接解決視力恢復(fù)的問題，但它解決了一個長期的困擾：如何讓一只離體眼球盡可能保持“活著”。只有眼球本身能長期維持功能，神經(jīng)修復(fù)、免疫調(diào)控以及未來的視覺重建，才有繼續(xù)推進的基礎(chǔ)。Tessier 表示，目前還無法判斷經(jīng)過 ECaBox 處理的眼球是否真的能改善整眼移植的效果，這個問題只有在完成實際移植后才能回答。

接下來，Cosma 團隊計劃用新一代 ECaBox 收集更多人眼樣本繼續(xù)研究。他們認為，眼球離體后的最初幾十分鐘，是決定組織能否保持活性的關(guān)鍵階段。灌注開始得越早，理論上越有可能減少神經(jīng)細胞損傷。

他們還希望開發(fā)一款可以直接部署在手術(shù)室內(nèi)的便攜版本，在心臟仍保持跳動的器官捐獻過程中就對眼球進行灌注，最大限度減少離體后的組織退化。如果這一設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn)，眼球保存或許不會再局限于實驗室，還可以直接進入臨床器官捐獻流程，為整眼移植和更多眼科治療打開新的可能。

原文連接：

https://www.technologyreview.com/2026/07/03/1140148/a-device-that-revives-eyeballs-from-dead-donors-could-make-eye-transplants-possible/