药闻 | 这群“特殊队友”有多重要？走进上海实验动物研究中心
异种器官移植，即移植动物的器官以替代功能衰竭的人体器官，这个曾徘徊于科学设想与临床应用之间的领域，因经过基因编辑的无特定病原体供体猪培育技术突破迎来新曙光。
新华财经上海2月27日电（谷青竹）世界卫生组织统计，全球每年约200万人需要器官移植，但仅有约10%的患者能等到合适的移植器官。异种器官移植，即移植动物的器官以替代功能衰竭的人体器官，这个曾徘徊于科学设想与临床应用之间的领域，因经过基因编辑的无特定病原体供体猪（以下简称“SPF猪”）培育技术突破迎来新曙光。
新华财经实地探访获悉，上海实验动物研究中心（以下简称“中心”）在自主研发制备SPF猪方面已取得里程碑突破。作为2025年国家科技重大专项“医用级供体猪培育及异种器官移植临床转化技术研究”中，长三角地区唯一承担医用级供体猪支撑任务的核心单位与供体来源，该中心已全面攻克SPF猪逐级净化、封闭繁育、生物安全控制及标准化生产等关键技术瓶颈，建成稳定可持续的SPF猪生产体系与供应平台。这一成果填补了长三角地区在高端医用供体猪领域的空白。
上海实验动物研究中心的SPF猪（受访者供图）
为何猪成异种器官移植的“最佳队友”
医学界对异种器官移植替代的探索研究 ，经历了数百年的科学试错：早在17世纪，欧洲就有医生曾尝试用羊的肾脏来挽救尿毒症患者，最终因技术限制而宣告失败；此后数百年间，科学家们先后将目光投向狒狒、黑猩猩、猴等多种动物，但始终未能实现关键性突破。
“灵长类动物曾被寄予厚望，但它们繁殖周期长、种群数量有限、伦理争议巨大，并不适合成为产业化的器官供体。”中心研究员赵彦光告诉新华财经，而羊、兔等动物则因器官大小与人类差异显著、生理代谢机制迥异，难以实现器官功能的有效替代，最终也退出了“候选名单”。
在漫长的科学筛选中，猪最终被确定可能是异种器官供体源的最优解。赵彦光介绍，从生理层面来看，成年小型猪的心脏、肝脏、肾脏等器官，在大小、形态、解剖结构上与人类高度契合，杂食性的消化代谢模式也与人类近乎一致。“更关键的是，猪的繁育难度小、生长周期短、饲养成本低，且不涉及濒危物种保护和复杂伦理争议，这是实现产业化供应的核心前提。”赵彦光表示。
而对于为什么近年来异种器官移植重新成为全球医学界关注的焦点，赵彦光解释称，关键在于基因编辑和克隆技术的突破性进展。如今，科学家已能精准敲除猪体内引发人类超急性免疫排斥的基因，并同步转入多个人源相容性基因，从源头上大幅降低了跨物种器官移植的核心生物学壁垒，“猪供人用”这才从长期停留在理论层面的科学设想，正式迈入临床研究与转化应用的新阶段。
这一判断也得到了临床实践的有力印证。截至目前，全球已公开报道20多例将基因编辑猪器官移植给人类的亚临床及临床研究案例。其中，美国纽约大学兰贡医疗中心完成的猪肾移植创下受体存活271天的世界纪录；空军军医大学西京医院团队亦实现了261天的全球第二长存活时间。
“上海标准”为SPF猪硬核加持
“基因编辑猪的研发可借助普通猪开展，但要真正迈入临床应用阶段，必须采用SPF级及以上的医用供体猪。”中心主任范春的话，点明了SPF猪在异种器官移植领域的核心价值——作为从出生起就生活在“无菌结界”中的医用级猪，SPF猪被全程阻断接触对人类研究和临床应用构成干扰的特定病原体，是包括异种器官移植在内的医学研发不可或缺的资源。
作为目前长三角地区首张拥有SPF级医用供体猪生产许可证的研究机构，其核心价值不仅在于资质本身，更在于研究建立了“上海标准”与全链条无菌培育体系。赵彦光告诉新华财经，我国现行的SPF猪国家标准要求控制12种病原微生物；而“上海标准”将控制范围扩大至20种，新增了非洲猪瘟病毒、口蹄疫、猪流感、猪圆环病毒（PCV）、猪链球菌等多种与人畜共患病或异种移植潜在感染风险密切相关的病原体防控指标，完全围绕医用场景和生物安全底线打造。
据悉，为确保标准落地，中心搭建了“自检+中心送检+第三方检测”的立体交叉综合检测体系，经上海市实验动物质量监督检验站、中国农科院上海兽医所等第三方机构多批次检测验证，截至目前，中心已完成16批次样品检测，20项病原微生物指标的合格率稳定在90%以上。而这一成绩的背后，是全链条、高标准的培育体系支撑，科研团队更成功攻克了养殖环境控制、遗传质量检测控制等六大核心技术，构建起从源头到应用的全流程质控闭环。
从培育源头来看，中心科研团队采用无菌剖腹产手术方式，在专用手术室中精准取出仔猪，立即转入无菌隔离器中培育，从根本上阻断病原体接触；在饲养环节，中心建有500平方米SPF小型猪动物房，配备智能化SPF实验猪饲养隔离器，可自动调控温度、湿度、通风等环境指标，实现养殖环境的恒定洁净；针对SPF仔猪的营养需求，团队还专门研发了无菌营养奶粉和饲料，解决了高温灭菌导致的营养流失问题，确保仔猪健康生长。
无菌喂养的SPF猪（受访者供图）
目前，中心已形成“普通级-SPF级-无菌级”的全等级供体猪培育能力，在金山、奉贤布局了集资源保存、培育、技术服务于一体的全链条基地，配备专用器官移植手术室、生物样本库、分子生物学实验室等全套硬件设施。“我们现在能实现SPF仔猪剖腹产成活率和人工饲喂成活率均超80%，病原微生物控制质量可稳定维持4个月以上，这为后续的临床研究和产业化供应奠定了坚实基础。”赵彦光说。
这些技术突破已快速转化为科研成果：为瑞金医院制备的免疫缺损仔猪模型，成模率达到75%，存活时间长达4个月，验证了技术可靠性；为上海交通大学构建的人源化肠道菌群模型，成功获得14头符合标准的模型猪，因微生物干扰少，实验数据的客观性和可靠性得到科研团队高度认可。
令人印象深刻的是，中心还做到了从水生动物、啮齿类、大型哺乳类全链条模型支撑和多维度科研验证条件。范春透露，未来还将尝试培育SPF猪的自我繁育种群体系。该体系可大幅降低母源消耗和饲养成本，在提升供应量的同时，伦理争议也更低。
“这是全球尚无先例的探索。”范春表示。据悉，目前中心已建成小型试验基地，计划2026年上半年开始尝试培育SPF自繁小种群。
新型“猪的一身都是宝”
范春表示，在中心的整体布局中，SPF猪的价值远不止于异种器官移植这一条赛道。作为生物医药研发的关键基础资源，其应用正从器官供体向生物材料开发、疾病模型构建、药物与医疗器械评价等多个维度全面延伸，真正称得上“一猪多用”“一身是宝”。
得益于严苛的微生物净化控制和清晰的遗传背景，SPF猪有望成为高质量猪源性生物材料的核心来源。据悉，目前猪源性胶原蛋白已获批应用于医美领域，依托SPF猪的高标准质控体系，为这类生物材料的研发、生产提供了安全可靠的原料基础。下一步，中心还计划依托基因编辑技术，推动SPF猪表现出更贴近人类的性状特质，为后续更多猪源性生物材料的开发奠定基础。
更重要的是，SPF猪因其微生物状态可控，能最大程度减少实验干扰因素，是构建精准疾病模型的理想载体。“SPF猪不仅是异种器官移植的供体来源，更是整个生物医药创新链条的一个重要材料支点。”赵彦光表示，随着技术体系的不断完善，SPF猪在科研支撑、产业转化和临床应用中的价值将持续释放。“其每一个应用维度的技术突破，都足以孵化出一家上市公司，背后蕴藏着巨大的市场潜力，是一片亟待挖掘的产业蓝海。”
编辑：林郑宏
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