近日，上海交通大学医学院附属仁济医院鄢和新、翟博、俞卫锋教授团队等，与上海赛立维生物科技有限公司合作，在国际期刊《科学转化医学》杂志上发表研究论文。论文阐述了生物人工肝技术的基本工作原理，以及该项技术用于实验动物的安全性和有效性。研究突破了生物人工肝的关键技术瓶颈，为肝衰竭患者提供了全新治疗方法。

我国有接近4亿的肝病患者，每年约有30万～50万人发展为肝衰竭。肝移植术是目前最有效的治疗手段，但捐献肝脏远不能满足肝移植术的需求。

生物人工肝提供了一种替代手段，对于等待肝移植的严重肝衰竭患者，可帮助其维持生命，作为过渡到肝移植的桥梁。生物人工肝的基本原理是将患者血浆通过体外循环与生物反应器中的人肝细胞进行物质交换，短时间替代肝脏工作，并促进受损肝脏再生修复。肝细胞和反应器是生物人工肝的两大核心要素，肝细胞在反应器中功能的好坏以及肝细胞与病人血浆物质交换效率的高低直接关系到生物人工肝的治疗效果。

目前，用于生物人工肝的肝细胞来源有人原代肝细胞、猪原代肝细胞、肝肿瘤细胞、诱导分化肝细胞等，但上述细胞存在来源短缺、异种病毒、致瘤风险、成本高昂等问题。常见的生物反应器有中空纤维、片层平板以及细胞悬浮球反应器等，但在应用中存在交换面积有限、氧气和营养物质交换效率低、无法形成稳定的3D结构等问题，极大降低了肝细胞的物质交换、解毒效率。

鄢和新团队利用小分子重新编程技术将人原代肝细胞转化为可以快速增殖的肝前体样细胞，解决了原代肝细胞在体外无法长期扩增的瓶颈问题，其蛋白合成功能、尿素生成、氨清除和促肝再生因子分泌功能较传统人工肝细胞有显著提高，建立了全新的、可持续扩增的功能性人肝细胞株。

另外，该团队设计了创新型气液交互式生物反应器，一方面提高了营养和氧气交换效率，保证了细胞快速扩增，另一方面利用特殊的载体结构促进细胞在扩增过程中形成稳定的3D结构，进一步提高了肝细胞的合成与解毒效率。

该团队将人肝细胞与反应器模块组合设计出的气液交互式新型生物人工肝支持系统，应用于药物诱导的18头肝衰竭小猪模型的治疗。肝衰竭小猪经过3小时的治疗，全部存活，肝性脑病症状明显改善，凝血指标和内环境的稳定性提高，血氨水平和炎症反应降低。病理结果显示，该新型生物人工肝支持系统具有促进肝脏再生和肝功能自体恢复的作用。