猪死亡6小时后全身“复活”,论文中国作者详解“逆转生死”
2022-08-06 09:27:29

8月3日,论文在《自然》杂志上发表

8月3日,耶鲁大学的一个研究组在《自然》(Nature)杂志发表重磅研究,他们通过新技术成功让死亡6小时的猪细胞复活,重要器官恢复血流。论文的共同作者张树培5日接受紫牛新闻记者采访时表示,这项研究刷新了人们对死亡的认识,未来有可能在患者死亡很长时间内,仍能获得“有活力的器官”,从而拓宽人体器官来源。而将死去⼀段时间的猪完全复活仍然是有极⼤难度的事情,需要进⼀步的研究。

4年前复活死猪大脑

哺乳动物需要氧气来维持细胞和组织的活力,一旦缺血数分钟,细胞内酸中毒和水肿就会出现,从而导致细胞死亡,组织、器官会不可逆地丧失功能。

耶鲁大学尼纳德•赛斯坦(Nenad Sestan)教授的团队曾经在猪死后4小时,注入一种溶液,结果看到已死脑细胞可复活。2019年,这个让“死亡4小时猪脑”复活的研究登上了《自然》封面。

此后,研究组开始探索是否可能用这种技术恢复整个身体。

死亡6小时器官恢复血流

来自中国的博士生是最新论文的共同作者。2016年,张树培毕业于中山大学药学院,后赴瑞典卡罗林斯卡医学院进行硕士学习,开始研究中枢神经系统,然后在麻省理工完成了硕士毕业设计,目前现在在耶鲁大学医学院进行博士阶段研究。

她是这篇⽂章的共同第⼀作者,在尼纳德•赛斯坦(Nenad Sestan)教授的带领下,与多名专家⼀起参与并主导了这个项⽬,带领团队完成了细胞和分⼦层⾯的功能验证。

猪肝脏和肾脏细胞恢复后图像

她告诉紫牛新闻记者,这项技术主要有三个部分组成,包括1,体外循环灌注系统(机械模拟身体其他器官功能包括⼼脏,肺和肾脏等);2,灌注液(包含⾎红蛋⽩和多种药物组合促进细胞恢复);3,⼤脑的分离技术(将⼤脑的⾎管于机器连接)。

张树培说,复活死亡4小时的猪脑成功后,他们对系统进行了升级,调整了循环灌注机器的设计,并且优化了灌注液的配⽅使其能更好地帮助多种器官的修复和抑制免疫反应。

OrganEx技术示意图

新系统被命名为OrganEx,为了测试其效果,研究组将猪麻醉,诱导产⽣⼼脏骤停,等待猪死亡1⼩时后, 对猪进⾏循环灌注实验。6⼩时的OrganEx灌注后,惊喜地发现很多重要的器官包括⼤脑,⼼脏,肾脏,肝脏内的⾎管都恢复了⾎流,⾎氧和营养物质都得到了及时的供应, 同时由于死亡1⼩时内所造成的细胞损伤也得到了⼀定的修复。

人工心肺装置ECMO已经在临床中得到应用,早就为人们所熟知。张树培参与的OrganEx和ECMO有很大的不同,研究组特意用ECMO最为对照,发现在ECMO对照组中,经过6⼩时的灌注,死去1⼩时的猪体内的⾎管⽆法得到有效的恢复,同时猪的身体也会变得僵硬,各种器官发⽣不同程度的⽔肿并产⽣⼫斑,⽽这些在OrganEx组中是没有出现的。 在细胞层⾯上,ECMO也远远没有达到OrganEx的修复能⼒。

OrganEx技术使死亡⼀⼩时猪体内的器官恢复了⾎管循环,⽽ECMO组却难以达到相似的效果

他们发现通过运⽤OrganEx技术,在分⼦层⾯上细胞修复相关通路被激活,并且观察到在受到缺⾎损伤的器官重新恢复了循环和部分细胞功能,这些器官不仅包括⼤脑的海⻢体和前额叶,还包括了⼼脏,肾脏和肝脏等这些在临床移植上⾮常短缺的器官,并且看到了不⾃主肢体移动的现象。

可能拓宽移植器官来源

如果能进⼀步开发这项技术并加以应⽤于⼀些因缺⾎受损⽽不适合移植的器官上,也许能够变废为宝,从⽽增加可移植器官的数量,帮助等待器官移植的患者。同时,他们也希望相关技术能够帮助其他因缺⾎⽽造成的损伤,例如中⻛等。

她说,在这个项⽬中,特别是在单细胞测序部分,还有很多中国学者做出重要的贡献。

张树培告诉记者,BrainEx和OrganEx重新刷新了人们对死亡的认识,⾄少在细胞层⾯和分⼦层⾯上,能够在⼀定程度上延缓甚⾄修复由于缺⾎缺氧所造成的损伤,但是在器官功能上,他们不确定未来能否做到真正的修复,而将死去⼀段时间的猪完全复活仍然是有极⼤难度的事情,未来需要进⼀步的研究。扬子晚报/紫牛新闻记者 宋世锋


校对 王菲

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