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Nature重磅:死亡1小时后,科学家让猪器官复活了!

2022.8.04

  2019年,美国神经科学家让「死亡4小时猪脑」复活,登上Nature封面。

  如今,这批科学家再次取得重大研究成果:除了大脑,器官也可以复活!最新研究成果于8月3日发表在Nature期刊。

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论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05016-1

  人死不能复生,这是常识,一旦血液循环停止,细胞由于缺少氧气、营养物质也会开始大范围死亡,组织、器官会不可逆地丧失功能。然而这项最新的研究将颠覆人们的认知,让我们一起来揭晓谜底~

  死亡1小时,复活了

  哺乳动物细胞需要氧气来维持细胞和组织的活力,缺血后几分钟内,细胞内酸中毒和水肿就会出现,而导致细胞死亡。过去的研究认为血液循环停止后难以维持细胞活性。而这次耶鲁大学研究团队提出了一种方案,可以从多个器官收集活细胞,并在长时间缺血后使用体外培养维持细胞活性,并通过体外灌注分离的整个器官,包括心脏、肝脏、肾脏和肺,可以促进细胞恢复。

  首先,研究人员选取了年龄10~12周,体重30~35千克的雌猪(Sus scrofa domesticus,30-35 kg)作为实验样本。在心室颤动而引起的热缺血1小时后,将猪的身体连接到泵送营养液的系统上进行时长为6小时的灌注,从而评判系统产生的效果。

  结果相当令人兴奋:六小时后,猪器官又开始恢复生命特征。此外,猪的心脏也开始传输电信号,肾脏、肝脏和肺也开始运转并有自我修复的迹象。甚至,当研究人员用电流去刺激一些神经元时,它们还能产生一些典型的电脉冲。

  这个能让细胞复活的神奇系统叫OrganEx,通过营养液进行灌注,不仅能够维持脑细胞的活性,还能让猪体内其他器官中的细胞避免死亡,重新恢复功能。

  纽约大学生物伦理学助理教授Brendan Parent说,这项新研究表明,我们不仅可以减缓细胞损伤,实际上还可以在基因水平上激活细胞修复过程,这可能会让我们重新思考我们认为「已死」的东西。

  OrganEx:解码器官复活

  这次,科学家们基于3年前的BrainEx系统构建了一个全身灌注系统OrganEx。OrganEx主要由2部分组成:灌注系统和合成的灌注液。灌注系统类似心肺复苏机器,由离心泵、传感器、加热器和过滤器组成,用于控制血在体内的流量和温度。灌注液便是这项研究的独到之处。它一种由电解质、维生素、氨基酸和其他营养物质组成的液体,还有13种药物的混合物。它能够改善因长时间缺血出现的电解质和代谢失衡。

  研究结果发现,经过OrganEx处理后,猪肝脏和肾脏细胞功能得到了恢复。

  另外,研究人员将接受OrganEx治疗的猪与接受体外膜氧合(ECMO)治疗的猪进行了对比,发现OrganEx 猪的器官出血或组织炎症的迹象较少。

  然而,一个未知的因素是,复活的猪器官能否在另一个受体中正常工作并运转。这也正是研究人员下一步研究方向。

  生死谁定?毫无疑问,这项研究也带了潜在伦理问题。特别是,有朝一日研究人员真的让人死后恢复大脑活动。

  研究人员称,即使进一步研究表明OrganEx可以复活猪器官,但依然需要很长时间才能在人体上进行类似研究。

  过去,我们会一致认为脑死亡,即宣告着生命活动的终结。这个观点在医学界和法律界也盛行已久。而如果有天科学家真的让大脑复活,就直接会挑战目前医学对脑死亡的定义。到那时,生与死的界限究竟是什么?

  参考资料:https://www.nature.com/articles/d41586-022-02112-0

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