豬死亡1小時後:器官再次運轉
已死亡的生物體是否還能復活?
最新研究可能會打破你的認知。
Nature上的一項重磅成果顯示,耶魯大學的科學家成功讓一隻死亡一小時後的豬恢復全身血液循環,包括大腦、心臟、腎臟等在內的多個器官上的細胞恢復活性。
在顯微鏡下,科學家表示:
我們甚者很難將這些器官和健康時的狀態區分出來。
這,是要鬧哪樣?
死去的器官如何「復活」
眾所周知,一旦生物體停止呼吸,由此帶來的缺氧會讓全身細胞很快死亡。
臨床上,對於一些諸如急性心肌梗死、在治療時間窗內的急性缺血性腦卒中等疾病,會採取再灌注治療的方式恢復缺血組織的供血供氧,從而挽救生命,這也是最有效的方式。
用來恢復豬身上已死亡的器官的設備,正是這樣一套再灌注系統。
研究人員將它命名為OrganEx。
OrganEx比「人工肺」ECMO複雜一些,除了心肺,還模仿了腎的功能,具體包括離心泵、脈衝發生器、血液透析濾過儀、氣體輸注/藥物輸送系統和感測器(用於測量代謝和循環參數)。
OrganEx系統的灌注液主要為血紅蛋白,外加13種保護細胞的藥物等物質組成。
實驗所用小豬在麻醉後誘發心室顫動,從而死亡。
一小時後,研究人員用電腦控制OrganEx系統對全豬進行特定溫度和流速的灌注,時間持續6小時。
其中,灌注液和豬自己的血液進行了1:1混合。
實驗一共設置了四個對照組:
第一組為剛死後的小豬,第二組為死後1小時的,第三組為死後7小時的,最後一組為平行對照組,用ECMO對小豬進行體外循環,同樣持續6小時,不過液體只有豬本身的血液。
結果是OrganEx成功在小豬體內恢復了全身血液循環,各處動脈和器官(心臟、腦、腎和肝等)保持「充盈」狀態,在ECMO則只能看到非常有限的此類現象。
進一步,研究人員進行了各項生理指標測量。
靜脈血的氧飽和度數據顯示,OrganEx技術能夠在灌注期間向已死亡的豬全身輸送足夠水平的氧氣。
豬死亡後缺血導致的代謝性酸中毒和高鉀血症也消除了,軀體僵直和屍斑現象也都消失。
在豬腦處,測得海馬CA1區和前額葉皮質層的腦細胞數量(它們最易受缺血影響)恢復到了小豬剛死後的水平,ECMO組的這一數據則和7小時組的數據相當。
並且在OrganEx的幫助下,大腦中的細胞還恢復了攝取氧氣、消耗葡萄糖的能力。
豬的心臟在死後4小時還出現了QRS波群,說明此時的心肌細胞恢復了一定的收縮功能。
此外,他們還發現豬的脊髓神經以及末端神經元都還有反應。
以及各主要器官的出血、水腫情況和細胞的核固化、形態改變等情況都接近於第一組和第二組(剛死和死後1小時)的情況……
各種現象說明,OrganEx做到了時間逆轉,讓豬全身的功能恢復到了剛死時的水平。
人死復生?想多了
很多人看到這項研究後就開始了「人死後到底該不該復生」的擔憂和討論。
但其實,還遠到不了這個高度。
目前,這項成果最大的價值在於器官移植領域。
傳統情況下,保存待移植器官的方式是摘取下來後就迅速冷藏,這樣就能減少器官對氧氣的需求,防止細胞死亡。
但這種方式並非萬全,總有器官會「活不下去」,這讓本就緊缺的情況變得雪上加霜。
OrganEx的成功,將促進器官進行更好的保存,進而挽救更多生命。
作者表示,接下來,就看這種器官移植到新機體上後,跟用傳統保存手段的器官是否有效果上的區別。
另外,OrganEx對心臟病發作的患者或許也有幫助,增加醫生搶救病人的可能性等。
3年前曾「復活」豬腦
這項成果無疑會引發人們對死亡的定義。
其實,這個概念一直在更新。
在1950年代以前,醫生認為,心臟停止跳動+沒有自主呼吸就可以被宣告死亡。
但在1968年,哈佛醫學院推翻了這個結果,表示腦電圖 (EEG) 沒有任何波動,也就是腦死亡後才算死亡。
到了2019年,耶魯大學又對這個定義提出了質疑:腦死亡是否就是真正的終點?
結果,他們居然在豬死亡後4小時內真的復活了豬大腦的部分功能,並維持了6小時。
雖然這種復活只是細胞意義上的,實驗豬並沒有真的恢復意識,但在當時也引起了不小的轟動。
該成果同樣發表在Nature上。
也就是在那次實驗後,研究團隊產生了是否可以復活其他器官的想法。
於是,就有了今天的成果,我們現在看到的OrganEx,也是那次恢復腦功能設備的升級版。