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《自然》再次见证逆转生死:猪死亡6小时后全身“复活”
来源:药明康德 | 2022/8/4 15:33:17 | 浏览:524 | 评论:0

当胸膛不再随着气体的进入、呼出而起伏,心脏也完成了最后一次搏动,告别了血液泵出的重任,死亡开始接手身体的工作。

在最后一次心脏跳动的数分钟内,窒息的气氛蔓延到全身各处。失去了流动的血液,氧气和营养物质逐渐消耗殆尽,细胞开始产生一系列的崩塌链式反应,随着它们大批量的死亡,组织器官开始被摧毁。

《自然》再次见证逆转生死:猪死亡6小时后全身“复活”

图片来源:123RF

许多科幻题材中都会描绘死而复生的画面,比如弗兰肯斯坦拼接的怪人又或者服下就能复活的仙丹妙药。

现实中的逆转死亡当然没有这么戏剧化,但仍然足够令人震惊。

我们上次近距离感受“逆转死亡”是在2019年,当时耶鲁大学的神经科学家Nenad Sestan教授团队发布了一个体外灌注系统——BrainEx,它能够通过颈动脉向猪的大脑灌注包含人造血红蛋白和各种分子的保护性液体。

尽管大脑来源死亡已经4小时,但在接入BrainEx系统6小时后,大脑的血管微循环已经恢复,并且细胞能对外来药物作出血管扩张等行为,另外大脑皮层的部分细胞功能也成功恢复。

逆转死亡大脑更多内容可点击:

这也是我们如此直观地看到,死亡可以被逆转。

时隔3年,Sestan教授和同事在“复活”大脑的基础上,将逆转死亡的部分扩大到了全身。研究团队将BrainEx升级成为了OrganEx,可以更好地为大脑之外的器官组织在死后提供营养和氧气。相关论文已经发表在《自然》杂志上。

《自然》再次见证逆转生死:猪死亡6小时后全身“复活”

全新的OrganEx技术包括灌注系统和合成灌注液两部分,前者分为脉冲发生器和离心泵,可以提供生理性压力的波动,而整个灌注系统中将充满脱细胞,以及基于血红蛋白和细胞保护的灌注液,成分已经从BrainEx版本的大脑适用升级成全身兼容

《自然》再次见证逆转生死:猪死亡6小时后全身“复活”

▲全新的OrganEx灌注系统(图片来源:参考资料[2])

实验中测试的猪在心脏停止1小时后接入了OrganEx,与其对照的是体外膜肺氧合(ECMO)技术,泵入的是经过富氧的猪自体血液。

两组分别进行循环支持达到6小时,随后研究团队对死猪身体进行了分析。接受ECMO的猪并没有实现所有器官的完整灌注,并且可以观察到一些小血管开始崩坏。

与之相反,OrganEx可以实现全身性的再灌注,并且不会导致缺氧信号的产生。尽管身体的“主人”已经死亡,但是在OrganEx持续支持的6小时内,本应随时间推移逐渐崩坏的器官却逐渐恢复了活力

《自然》再次见证逆转生死:猪死亡6小时后全身“复活”

▲与使用ECMO(左)相比,OrganEx(右)恢复细胞和器官功能的效果明显更好(图片来源:参考资料[3])

许多细胞层面的功能重新被激活,包括心脏、肝脏和肾脏在内的许多器官恢复了应有的功能,例如研究者能够检测到心脏的电活动,这说明其可能仍保留了收缩的能力。

肾脏的细胞死亡、组织完整性以及损伤反应几乎与刚死亡时的指标相似,产尿功能仍然有限。不过在一些现实案例中,经历低温灌注的患者也会经历肾功能下降的情况,因此可以理解产尿受限的表现。

这些器官在死后被OrganEx逆转的程度如何呢?用研究作者之一Zvonimir Vrselja博士的话来说,“在显微镜下,几乎看不出健康器官和OrganEx处理的器官有何不同。

《自然》再次见证逆转生死:猪死亡6小时后全身“复活”

▲OrganEx可以极大地逆转细胞死亡过程,恢复组织甚至器官功能(图片来源:Sestan Laboratory)

最神奇的是,OrganEx持续灌注时,猪的头部、颈部和躯干会产生一些复杂且无目的性和定形的运动,由许多不同的关节和肌肉共同配合完成,这一点在ECMO组中是见不到的。研究者也很震惊能看到这种自发性的运动,并且暂时无法解释其形成的原因。“但这表明这具躯体在死后仍然存在一定的运动功能。”Sestan教授表示。

与当年逆转大脑死亡时充斥的伦理问题相比,这种全身性器官的复活更具备现实应用可能性,例如帮助延长患者体内器官的寿命,又或者为移植器官提供更长的保存期,研究还指出这种技术还可能帮助一些心脏病或癫痫患者恢复受损的组织或器官。

“这一新技术有许多潜在的应用,但我们仍然在未来需要对此保持谨慎,尤其是涉及大脑灌注的部分,” 耶鲁大学跨学科生物伦理中心的Stephen Latham博士指出。

你怎么看待这种逆转死亡新技术的到来?

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参考资料:

[1] Yale-developed technology restores cell, organ function in pigs after death. Retrieved August 3, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/960519

[2] Cellular recovery after prolonged warm ischaemia of the whole body. Nature(2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-022-05016-1

[3] Improved organ recovery after oxygen deprivation. Nature(2022). DOI:https://doi.org/10.1038/d41586-022-01995-3

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