Nature：豬死亡1小時(shí)后，器官再次運(yùn)轉(zhuǎn)

豐色 2022-08-04 14:38:14 來(lái)源：量子位

豐色 發(fā)自 凹非寺量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

已死亡的生物體是否還能復(fù)活？

最新研究可能會(huì)打破你的認(rèn)知。

Nature上的一項(xiàng)重磅成果顯示，耶魯大學(xué)的科學(xué)家成功讓一只死亡一小時(shí)后的豬恢復(fù)全身血液循環(huán)，包括大腦、心臟、腎臟等在內(nèi)的多個(gè)器官上的細(xì)胞恢復(fù)活性。

在顯微鏡下，科學(xué)家表示：

我們甚者很難將這些器官和健康時(shí)的狀態(tài)區(qū)分出來(lái)。

這，是要鬧哪樣？

死去的器官如何“復(fù)活”

眾所周知，一旦生物體停止呼吸，由此帶來(lái)的缺氧會(huì)讓全身細(xì)胞很快死亡。

臨床上，對(duì)于一些諸如急性心肌梗死、在治療時(shí)間窗內(nèi)的急性缺血性腦卒中等疾病，會(huì)采取再灌注治療的方式恢復(fù)缺血組織的供血供氧，從而挽救生命，這也是最有效的方式。

用來(lái)恢復(fù)豬身上已死亡的器官的設(shè)備，正是這樣一套再灌注系統(tǒng)。

研究人員將它命名為OrganEx。

OrganEx比“人工肺”ECMO復(fù)雜一些，除了心肺，還模仿了腎的功能，具體包括離心泵、脈沖發(fā)生器、血液透析濾過(guò)儀、氣體輸注/藥物輸送系統(tǒng)和傳感器（用于測(cè)量代謝和循環(huán)參數(shù)）。

OrganEx系統(tǒng)的灌注液主要為血紅蛋白，外加13種保護(hù)細(xì)胞的藥物等物質(zhì)組成。

實(shí)驗(yàn)所用小豬在麻醉后誘發(fā)心室顫動(dòng)，從而死亡。

一小時(shí)后，研究人員用計(jì)算機(jī)控制OrganEx系統(tǒng)對(duì)全豬進(jìn)行特定溫度和流速的灌注，時(shí)間持續(xù)6小時(shí)。

其中，灌注液和豬自己的血液進(jìn)行了1:1混合。

實(shí)驗(yàn)一共設(shè)置了四個(gè)對(duì)照組：

第一組為剛死后的小豬，第二組為死后1小時(shí)的，第三組為死后7小時(shí)的，最后一組為平行對(duì)照組，用ECMO對(duì)小豬進(jìn)行體外循環(huán)，同樣持續(xù)6小時(shí)，不過(guò)液體只有豬本身的血液。

結(jié)果是OrganEx成功在小豬體內(nèi)恢復(fù)了全身血液循環(huán)，各處動(dòng)脈和器官（心臟、腦、腎和肝等）保持“充盈”狀態(tài)，在ECMO則只能看到非常有限的此類現(xiàn)象。

進(jìn)一步，研究人員進(jìn)行了各項(xiàng)生理指標(biāo)測(cè)量。

靜脈血的氧飽和度數(shù)據(jù)顯示，OrganEx技術(shù)能夠在灌注期間向已死亡的豬全身輸送足夠水平的氧氣。

豬死亡后缺血導(dǎo)致的代謝性酸中毒和高鉀血癥也消除了，軀體僵直和尸斑現(xiàn)象也都消失。

在豬腦處，測(cè)得海馬CA1區(qū)和前額葉皮質(zhì)層的腦細(xì)胞數(shù)量（它們最易受缺血影響）恢復(fù)到了小豬剛死后的水平，ECMO組的這一數(shù)據(jù)則和7小時(shí)組的數(shù)據(jù)相當(dāng)。

并且在OrganEx的幫助下，大腦中的細(xì)胞還恢復(fù)了攝取氧氣、消耗葡萄糖的能力。

豬的心臟在死后4小時(shí)還出現(xiàn)了QRS波群，說(shuō)明此時(shí)的心肌細(xì)胞恢復(fù)了一定的收縮功能。

此外，他們還發(fā)現(xiàn)豬的脊髓神經(jīng)以及末端神經(jīng)元都還有反應(yīng)。

以及各主要器官的出血、水腫情況和細(xì)胞的核固化、形態(tài)改變等情況都接近于第一組和第二組（剛死和死后1小時(shí)）的情況……

各種現(xiàn)象說(shuō)明，OrganEx做到了時(shí)間逆轉(zhuǎn)，讓豬全身的功能恢復(fù)到了剛死時(shí)的水平。

人死復(fù)生？想多了

很多人看到這項(xiàng)研究后就開(kāi)始了“人死后到底該不該復(fù)生”的擔(dān)憂和討論。

但其實(shí)，還遠(yuǎn)到不了這個(gè)高度。

目前，這項(xiàng)成果最大的價(jià)值在于器官移植領(lǐng)域。

傳統(tǒng)情況下，保存待移植器官的方式是摘取下來(lái)后就迅速冷藏，這樣就能減少器官對(duì)氧氣的需求，防止細(xì)胞死亡。

但這種方式并非萬(wàn)全，總有器官會(huì)“活不下去”，這讓本就緊缺的情況變得雪上加霜。

OrganEx的成功，將促進(jìn)器官進(jìn)行更好的保存，進(jìn)而挽救更多生命。

作者表示，接下來(lái)，就看這種器官移植到新機(jī)體上后，跟用傳統(tǒng)保存手段的器官是否有效果上的區(qū)別。

另外，OrganEx對(duì)心臟病發(fā)作的患者或許也有幫助，增加醫(yī)生搶救病人的可能性等。

3年前曾“復(fù)活”豬腦

這項(xiàng)成果無(wú)疑會(huì)引發(fā)人們對(duì)死亡的定義。

其實(shí)，這個(gè)概念一直在更新。

在1950年代以前，醫(yī)生認(rèn)為，心臟停止跳動(dòng)+沒(méi)有自主呼吸就可以被宣告死亡。

但在1968年，哈佛醫(yī)學(xué)院推翻了這個(gè)結(jié)果，表示腦電圖 (EEG) 沒(méi)有任何波動(dòng)，也就是腦死亡后才算死亡。

到了2019年，耶魯大學(xué)又對(duì)這個(gè)定義提出了質(zhì)疑：腦死亡是否就是真正的終點(diǎn)？

結(jié)果，他們居然在豬死亡后4小時(shí)內(nèi)真的復(fù)活了豬大腦的部分功能，并維持了6小時(shí)。

雖然這種復(fù)活只是細(xì)胞意義上的，實(shí)驗(yàn)豬并沒(méi)有真的恢復(fù)意識(shí)，但在當(dāng)時(shí)也引起了不小的轟動(dòng)。

該成果同樣發(fā)表在Nature上。

也就是在那次實(shí)驗(yàn)后，研究團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生了是否可以復(fù)活其他器官的想法。

于是，就有了今天的成果，我們現(xiàn)在看到的OrganEx，也是那次恢復(fù)腦功能設(shè)備的升級(jí)版。