研究人員在豬死亡1小時后恢復(fù)了重要器官(例如心臟和大腦)的循環(huán)和細(xì)胞活動。

這項研究挑戰(zhàn)了心臟死亡——當(dāng)血液循環(huán)和氧合停止時發(fā)生——是不可逆轉(zhuǎn)的這一觀點，并提出了關(guān)于死亡定義的倫理問題。這項工作延續(xù)了2019年進(jìn)行的實驗——之前的實驗，在動物死亡4小時后恢復(fù)了沒有身體的豬腦的部分生理活動，這對腦死亡的概念提出了質(zhì)疑。

北卡羅來納州達(dá)勒姆杜克大學(xué)的神經(jīng)倫理學(xué)家 Nita Farahany 說，最新的實驗“令人震驚”。雖然這項研究是初步的，但它表明我們直觀上的某些終極界限(如生與死)，或許是非常含混松動的。

在8月3日發(fā)表于《自然》雜志上的論文里，研究人員將已經(jīng)死亡一小時的豬與名為 OrganEx 的系統(tǒng)連接起來，該系統(tǒng)將血液替代品泵入動物的全身。這種含有動物血液和抗凝劑等13種化合物的溶液減緩了尸體的腐敗速度，并迅速恢復(fù)了一些器官的功能，例如心臟收縮以及肝臟和腎臟的活動。盡管OrganEx有助于保持一些腦組織的完整性，但研究人員沒有觀察到任何協(xié)調(diào)的大腦活動，這表明動物沒有任何意識或知覺。

與2019年的論文一樣，該研究可能會重新引發(fā)關(guān)于死亡定義和死后器官捐贈倫理的辯論。作者警告說，這些結(jié)果并未表明這些豬在死后以某種方式復(fù)活，尤其是在大腦沒有電活動的情況下。

思路與實驗

耶魯大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家和團隊成員 Nenad Sestan 根據(jù)2019年的研究結(jié)果推測道，“如果你可以在失去身體的豬腦中恢復(fù)某些功能，那么你也可以在其他器官中做到這一點?！?/p>

為了找出答案，他和合著者重新構(gòu)建了BrainEx解決方案，并改名為OrganEx?！癇rainEx 是為特定器官量身定制的，但我們必須找到一個適用于所有器官的共同系統(tǒng)?！笨的腋裰菁~黑文市耶魯大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家 Zvonimir Vrselja說。在OrganEx 解決方案中，研究人員加入了抑制血液凝固和免疫系統(tǒng)的化合物，免疫系統(tǒng)在身體其他部位比在大腦中更活躍。

Sestan團隊從當(dāng)?shù)剞r(nóng)場飼養(yǎng)員那里獲得了豬，并進(jìn)行了三天的監(jiān)測，然后向它們注入鎮(zhèn)靜藥物，將它們放在呼吸機上，并通過對它們的心臟進(jìn)行電擊來誘導(dǎo)心臟驟停。在確認(rèn)沒有脈搏后，他們將動物從呼吸機中取出。豬死后一小時，他們重新啟動呼吸機和麻醉。然后將一些豬連接到 OrganEx系統(tǒng)；其他則沒有接受治療或被連接到體外膜肺氧合 (ECMO) 機器上。

6小時后，研究人員注意到，與接受ECMO或未治療的豬相比，接受 OrganEx 溶液的豬的循環(huán)重啟動的效果要好得多。氧氣開始流向 OrganEx 動物全身的組織，心臟掃描檢測到一些電活動和收縮。但心臟沒有完全重新啟動，目前還不清楚具體情況。

研究人員還注意到，與其他組相比，OrganEx 豬的肝臟產(chǎn)生的白蛋白要多得多。而且，OrganEx 豬的每個重要器官中的細(xì)胞對葡萄糖的反應(yīng)比其他組中的動物要強得多，這表明治療重啟了新陳代謝。

Vrselja 說，考慮到死亡分解開始后的速度有多快，這些發(fā)現(xiàn)是驚人的。幾分鐘內(nèi)心臟停止時，身體缺氧，酶開始消化細(xì)胞膜，導(dǎo)致器官迅速失去其結(jié)構(gòu)完整性。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，與 ECMO 或未治療組相比，OrganEx 組中所有主要器官中負(fù)責(zé)細(xì)胞功能和修復(fù)的基因活動更多。

奇怪的是，當(dāng)向 OrganEx 豬的循環(huán)液里注入顏料后，實驗體開始不由自主地猛拉頭部、頸部和軀干。顏料有助于科學(xué)家可視化動物的器官活動。對這些運動沒有很好的解釋；由于缺乏電活動，這些沖動不太可能在大腦中產(chǎn)生。他們說，這些運動可能起源于脊髓。

如果最終把這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到人類身上，那么它們對人類的影響可能與心肺復(fù)蘇術(shù)和呼吸機的出現(xiàn)一樣“深刻”。

Farahany 說，這些潛在的影響帶來了倫理挑戰(zhàn)，尤其是如果這項技術(shù)有朝一日可以在死后恢復(fù)人類大腦活動的話。

紐約大學(xué)的生物倫理學(xué)家 Arthur Caplan 表示，這項研究還進(jìn)一步強調(diào)，死亡不是一個瞬間，而是一個過程，因此很難想出一種統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)來宣布一個人死亡。他補充說，這意味著隨著醫(yī)學(xué)的不斷進(jìn)步，死亡的法律定義也需要適應(yīng)。 “人們傾向于關(guān)注腦死亡，但對于心源性死亡何時發(fā)生并沒有太多共識。”他說。 “這篇論文以一種矚目的方式將這一點帶回公眾視野?！?/p>

doi：https://doi.org/10.1038/d41586-022-02112-0

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