这是一头死去的母猪 。 它已经死亡一小时 ， 一种特殊的灌注液正被缓缓注入它的身体 ， 在它的静脉和动脉中循环 ， 新鲜的氧气也在其中流动 。 接下来的六小时中 ， 研究人员很快发现 ， 猪的心脏、肝脏、肾脏和大脑中部分细胞开始恢复功能与活性 ， 猪体内的循环系统也逐步恢复 。 猪的心脏虽未完全恢复跳动 ， 但可以扫描到电生理活动 ， 说明它具有收缩能力 。 每个重要器官中 ， 细胞对葡萄糖的反应都较强 ， 说明它们正重启部分新陈代谢 。 整个过程中 ， 人们还惊讶地观察到它的头、颈开始出现不自主的肌肉运动 。 而且 ， 作为一只在医学上已死亡的动物 ， 它并没有僵硬 ， 也没有出现水肿和尸斑 。
看起来 ， 这头猪在缓慢地“复活” 。
2022年8月3日 ， 美国耶鲁大学医学院神经生物学家内纳德·塞斯坦团队在顶刊《自然》上发表了这一“复活”实验及其结果 ， 引发广泛关注和讨论 。 上一次 ， 相似的讨论发生在三年前 ， 2019年4月 ， 塞斯坦团队在猪死亡四小时后“复活”了它的大脑 ， 这颠覆了多年来的固有观念：脑死亡是不可逆转的 。
从大脑到全身器官 ， 此刻 ， 一个自然的疑问是：沿着这条技术路径走下去 ， 人类未来是否可能实现真正的死而复生？
生物学家内纳德·塞斯坦 。
“为器官移植的未来打开大门”
这是第一次有人能同时“复活”哺乳动物身体上的各个器官 ， 有专家指出这项成果是“颠覆性”的 。 哺乳动物的细胞需要氧气和血液来维持活力 ， 缺血后几分钟内 ， 细胞内就会出现酸中毒和水肿 ， 继而引发不可逆转的损伤 。 一般来说 ， 哺乳动物的器官缺氧15分钟左右 ， 就会彻底死亡 。
这次实验中 ， 塞斯坦团队在猪缺血缺氧一小时后 ， 给猪注射了“复活药剂” ， 主要由猪血、人工血红蛋白、细胞需要的营养物质、抗氧化药物和防止细胞死亡的药物等多种化合物混合而成 。 这项研究共同作者之一、耶鲁大学医学院博士候选人张树培对《中国新闻周刊》指出 ， 这是对2019年猪脑实验中灌注液的优化和改良 。 人工血红蛋白的携氧能力非常强 。 这次用于实验的是一个名为OrganEx的系统 。 OrganEx灌注液中 ， 血红蛋白和血液比例是1:1 ， “这样细胞接受氧气的效率最高 。 ”此外 ， 灌注液中的抗氧化等药物能用来抑制和缓解细胞损伤 ， “和针对单一器官大脑相比 ， 改良版方案对全身各种器官更具兼容性 。 ”她说 。
但让猪“复活”的秘密其实不只在于这个配方 。
实验还设置了一组使用体外膜肺氧合设备（ECMO）的对照组 。 ECMO在临床中常作为抢救心肺衰竭病人的重要工具 ， 可以部分或完全替代患者的心肺功能 ， 相当于一个人工心肺机 。 但ECMO一般使用静脉血灌注 。 近年来 ， ECMO作为移植器官保存设施的功能逐渐被开发出来 ， 因为ECMO可在心死亡时立刻提供稳定的氧合血液灌注 ， 从而更好维护移植器官的质量 ， 提高移植效率 。
器官移植多年来存在的一个难题是“再灌注损伤” ， 即细胞在缺氧缺血后重新注入氧气 ， 会带来血管塌陷等细胞损伤 。 研究发现 ， 与ECMO组相比 ， OrganEx组灌注后细胞受到的破坏更少 ， 出血和组织肿胀的情况也较少 ， 能实现灌注效率的最大化 。 OrganEx组猪的所有主要器官中 ， 细胞功能都得到了更好修复 。 猪的肾脏细胞中 ， 还出现了细胞增殖现象 。
张树培指出 ， 临床中 ， ECMO灌注效率“其实是非常低的” ， 对使用时间要求很严格 ， 时间越往后效果越差 。 “这就是为什么我们选择在猪死亡一小时后进行灌注 ， 因为在美国 ， 救护车平均转运危急病人的时间大约是一小时 。 ”她解释说 。
在她看来 ， 让猪“复活”的关键是灌注系统OrganEx ， 这是一个由计算机控制的体外循环灌注系统 ， 通过该系统 ， 灌注液被注入猪全身的不同器官 。 这个过程中 ， 实时传感器会监控重要的循环指标、代谢物和“与细胞修复相关”的信号通路 ， 以便研究人员随时干预 。 该系统还包括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 。
“这是实验最难的部分 ， ”张树培说 ， OrganEx要更好地模拟全身器官的功能 ， 以肾脏为例 ， OrganEx最重要的功能是“做交换” ， 将有毒的物质排出去 ， 血红蛋白留下来 ， 而系统需要通过“很好地控制”对应的血液动力学 ， 来实现“更有效的交换” 。
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