起死回生!Nature重磅:耶鲁大学首次实现死亡后1小时心、肝、脑”复活“



从销生死簿、还魂丹药,到耶稣复活,神话故事中不乏千奇百怪的“还魂大法”。但你能想象到有朝一日,“起死回生”真能在现实中上演吗?
8月3日,顶级科研期刊Nature发表一项新研究:耶鲁大学医学院Nenad Sestan教授团队在猪死亡1小时后对其进行全身泵血,6小时后检测到猪死亡时停止的心脏、肝脏、肾脏和大脑循环竟重新恢复。也就是说,这些器官奇迹般地“死而复生”了!

研究团队将死亡1小时的猪连接到一个名为OrganEx的系统上,通过该系统将“血液替代品”泵入猪体内。这种替代品含有合成血红蛋白、抗生素、抗凝剂等13种化合物,具有减少细胞死亡并防止血栓形成的作用。
连续“泵血”6小时后,惊人的事情发生了:死猪的心脏收缩、肝脏和肾脏等部分器官功迅速恢复,宛若起死回生。然而,虽然OrganEx可在猪死后保持其大脑组织的完整性,但研究人员并没有观察到任何协调的大脑活动,也就是说猪并没有恢复意识或知觉。

图注:OrganEx技术和实验工作流程概述

惊喜的是, OrganEx在器官功能恢复方面的表现比临床上较为常用的体外膜肺氧合(ECMO)法(俗称人工心肺)更好。
ECMO是指将血液泵入心肺机,去除二氧化碳后再把富含氧气的血液重新输送回人体内,来为重症患者提供生命支持。研究人员发现,与接受ECMO治疗或未经治疗的两组对照猪相比,OrganEx恢复全身循环的效果要好得多。
OrganEx泵血后,氧气迅速流向猪的全身组织,心脏扫描也检测到心脏收缩和其他活动。不仅如此,肝脏中也产生了更多白蛋白,重要器官中细胞对葡萄糖的反应也比对照组要更强烈,表明OrganEx治疗在猪死亡后恢复了新陈代谢。
最重要的是,OrganEx组猪体内没有检测到ECMO治疗中常出现的缺氧电解质紊乱和异常酸性体液等“副作用”。

左:未经处理的猪的肝脏(上)和肾脏(下)细胞
右:OrganEx组猪的肝脏(上)和肾脏(下)细胞,组织完整性和某些细胞功能有所恢复
论文共同作者Zvonimir Vrselja表示,一般来说心脏停止跳动几分钟后,身体就会极度缺氧,酶开始消化细胞膜,器官迅速失去其结构完整性。考虑到死亡分解速度极快,而研究人员却能在一小时后恢复器官功能,不可谓不惊又喜。
耶鲁大学神经科学家、论文第一作者David Andrijevic指出,猪的心脏功能没有完全重启,而且OrganEx治疗在动物身上还会产生哪些变化、背后有哪些深层机制仍需进一步探究。

早在2019年,耶鲁大学就进行过类似研究,使用名为BrainEx的系统在猪死亡后成功恢复它的大脑活动和一些关键功能。虽然并没有恢复猪的意识,但成果一经发布还是在医学界引起了不小轰动,毕竟它对于“脑死亡是判断死亡的标准”这一理论提出了颠覆性挑战。
将第一代BrainEx恢复大脑功能的原理推广到全身器官,便有了第二代OrganEx。研究人员表明,OrganEx是在BrainEx的基础上“朝着正确方向迈出的一大步”。因为未来OrganEx会比ECMO的效果更强大,毕竟ECMO主要对心肺功能起作用,但“在恢复人体其他器官方面能力有限”。

除了为患者直接提供生命支持外,OrganEx在器官捐赠和移植领域的应用潜力也很可观。
受技术所限,目前的捐赠器官会因血流和氧气供应不足而受到损害,如果最终因此不符合移植条件,无疑会给器官捐赠数量本就稀少的境况雪上加霜。
而OrganEx系统则有望在未来解决这一难题:它通过“泵血”来逆转捐赠器官中的缺血症状,有效保存和恢复缺氧耐受度较低人体捐赠器官。
虽然该技术无法恢复所有器官功能,且“距离应用于人类还很遥远”,但就目前在减少细胞死亡、保存组织完整性和恢复器官特定的分子和细胞过程这些方面取得的成果来看,这项技术可谓潜力无限。
此外,衰老会导致器官功能下降甚至衰竭,最有效的医疗手段便是器官移植,一次器官移植至少可以将生命延长几年。美国银行家、总统顾问大卫洛克菲勒曾靠6次心脏移植、2次肾移植,一次又一次将自己从死神手中拉回来,于101岁寿终正寝。
目前在世界范围内,符合移植条件的器官数量缺口极大,供不应求。如果OrganEx技术能逐渐完善器官的保存条件,便有望从器官衰竭死亡的边缘拯救更多患者的生命。
杜克大学的神经伦理学家 Nita Farahany评论称,如果有朝一日,这一成果可以在其他动物、甚至在人类身上复制,那么它们对人类长寿的影响,可能与心肺复苏术和呼吸机同样深刻,甚至意义更加深远。
—— TIMEPIE ——

参考文献
[1]https://www.nature.com/articles/s41586-022-05016-1
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