“复活”猪脑后又突破?猪死亡后1小时重要器官功能可被恢复

几十年来 , 科学家一直在寻找保护细胞和器官免受中风、心脏病发作或呼吸停止后可能发生的氧气剥夺 。 2019年 , 耶鲁大学的内纳德·赛斯坦(NenadSestan)等人曾用再灌注手段成功地让猪脑“复活”了6小时 。
8月3日深夜 , 赛斯坦等人在《自然》杂志上撰文描述了一种名为OrganEx的系统 , 该系统使氧气能够在猪的全身进行再循环 , 从而在心脏骤停一小时后 , 能成功保存细胞和器官的功能和活性 。
值得一提的是 , 因OrganEx技术扭转了细胞和器官长时间缺血的有害影响 , 器官移植领域的一大难题——移植器官的保存 , 从而也可能会从中受益 。 器官移植会有新的突破吗?OrganEx能否摆脱伦理的枷锁真正造福人类?
2019年 , 一群耶鲁大学的科学家曾用一种名为BrainEx的技术打破了世界对“死亡”的认知 。
这种叫BrainEx的系统 , 让猪在死亡4小时后 , 大脑成功“复活” , 并维持了6小时 。 消息一出 , 举世震惊 , 而当时模糊生死边界的神经科学家内纳德·赛斯坦(NenadSestan) , 在三年后的今天又成功地把BrainEx的升级版OrganEX带到我们眼前 。
“复活”猪脑后又突破?猪死亡后1小时重要器官功能可被恢复
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内纳德·赛斯坦(NenadSestan)
这一次 , 他要复活的是整个猪身体的循环系统 。 OrganEx到底为什么会这么神奇?
恢复猪全身细胞和重要器官的功能
如果没有氧气 , 哺乳动物的细胞会很快地死亡 。 但矛盾的地方在于 , 给被剥夺氧气的细胞恢复氧气也会导致压力和损伤——这种现象被科学家称为再灌注或再氧合损伤 。
为了解决这个问题 , 科学家在再灌注技术领域奋斗了多年 。 近日 , 耶鲁大学的赛斯坦团队根据三年前的BrainEX系统升级打造出了OrganEX系统 , 对心脏骤停的猪再次动了手 , 这一次他们试图“复活”猪全身的重要器官 。
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OrganEx技术和工作流程概述
在这个研究中 , 研究人员优化了再灌注所需的灌注液 , 改变了其中所含的冷冻保护剂和抗生素等 。 他们使用计算机控制的系统将灌注液泵入猪的全身 , 该系统涉及灌注泵、氧合器和血液透析装置 , 能够保持灌注液中电解质和其他必需分子的稳定水平 。
紧接着 , 研究人员将OrganEx与一种更传统的心肺替代装置ECMO进行了功能上的比较 , ECMO是一种体外膜氧合系统 , 能将猪自身的血液携带上新鲜的氧气再泵入体内 。
他们让猪心脏骤停 , 并在猪死亡后将它们放置了一小时 , 然后对他们进行了六个小时的全身再循环和再氧合 。
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灌注方案中的循环和血液/灌注特性
研究表明 , ECMO不能完成所有器官的恰当灌注 , 研究人员发现许多较小的血管已经发生了塌陷 。 相比之下 , OrganEx系统的使用能达到完全再灌注的效果 , 同时维持稳定的耗氧量 , 并且研究人员没有检测到典型的缺氧电解质紊乱和异常酸性体液 。
他们还对猪的脑、心脏、肺、肝、肾和胰腺组织进行了深入地分析 , 结果显示 , 与ECMO相比 , OrganEx灌注后细胞的破坏减少 , 并且有更多证据表明了OrganEx灌注促进了细胞的修复过程 , 比如在猪的肾脏细胞中 , 出现了细胞增殖的现象 。
总之 , 研究人员通过这项研究发现 , OrganEx表现出能保存组织完整性、减少细胞死亡、并恢复多个重要器官(如心脏、脑、肝脏和肾脏)中特定的分子和细胞过程 , 这个方法或有望增加移植器官的可用性 , 是一个非常有前景的突破 。