生命支持类设备使用(新生命支持系统上线)
今天,权威科学杂志《Nature》把头条给了几头猪。在耶鲁大学医学院的研究中,几只死去 1 个小时的猪获得了一套新的生命支持系统,它们的身体随即获得了某种程度上的「复生」。
图片来源:Nature 官网主页
这个结果不光是让研究人员震惊了,全世界都震惊了。这究竟是怎么回事?算是开启了人类对起死回生的探索了吗?今日热议就来简单说说发生在这几头猪身上的故事。
疯狂科学家到底想做些什么
人的生命是有限的。死亡不可避免。
在心脏停止跳动,血液不再循环之后,人体的基础单位细胞很快就开始死亡,这种死亡是一种恶性循环,死掉细胞里的各种酶、细胞因子加速了其他细胞的死亡,由细胞组成的器官结构随之崩塌再也回不来了。
其中大脑又是对死亡最敏感的。从心脏停跳几秒钟就开始,用不了几分钟大脑各区就逐渐出现永久不可逆的损伤死亡了。别的器官、细胞死是个过程,大脑的死几乎就是按一下开关。
人类目前对死亡的判定,有的是以心脏停跳为标准,有的是以大脑完全停止功能为标准,但只要不做特别干预,也不会相差太多。
耶鲁大学医学院的团队,致力于突破这一限制,希望通过人工干预的方式,让看上去死透的大脑恢复最基本的电信号,也就是重新启动,死而复生。今天用在猪身上的 OrganEx 系统,就是他们拿出来的产品。
建立在前人努力基础上的 OrganEx
这并不是人类最初的复生努力。
没有心跳和供血就没有生命,人类其实早就有了替代心肺功能的膜氧合系统,也就是我们熟悉的 ECMO。但 ECMO 主要用于重症患者心肺功能暂时替代,死后的使用,只能让器官达到初步的灌注恢复,血管压力很低,没有正常的循环。
这个现象的原因是死后血液细胞的变化,各种成分导致了血管微阻塞无法正常充盈。所以死后的这种支持系统还需要特殊的灌注液体。灌注液需要尽量保护器官,预防进一步的血液凝固。
2019 年,团队有了初代的 BrainEx 系统。BrainEx 系统包含灌注动力系统和灌注液,专注于脑功能的恢复。试验中,离体的死猪大脑在死亡 4 小时后,经由 BrainEx 的工作,大脑恢复了正常血液循环,细胞也有了基本功能,少数脑电信号出现。大脑有了很初步的复活信号。当然,离真正意义上的活还有很远。
那颗特殊待遇的猪脑 图片来源:nationalgeographic
今天,系统有了全新升级,灌注系统和灌注液都有革新变化。新的一批试验用猪在死亡后(放心,安乐死的)1 小时,以全猪的形式接入了新的 OrganEx 系统。
生与死:器官的「重生」和大脑的部分「重生」
新系统让研究人员和公众都吃了一惊,效果超过了预期。
图片来源:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05016-1
6 个小时的灌注之后,死猪整体恢复了正常的血液循环,包括重要的肾脏、大脑血供都正常,血压血氧也在正常范围。死亡之后身体内部的电解质紊乱已经纠正,连尸斑也消失了。
再到细胞和器官水平,「死猪」也发生了很大变化。尤其是大脑以外的器官,跟各种对照组(不干预或者只用 ECMO)比较,细胞状态和代表器官功能的代谢水平都正常或者获得极大恢复。包括猪心已经有了稳定的 QRS 波群出现,心肌细胞有了复跳条件。
这些器官和细胞一定程度上说已经「复生」。
最娇贵的大脑,也出现了惊人变化。
跟 2019 年一样,大脑的细胞活了,有了自我代谢的能力。更进一步说,大脑作为整体器官,也恢复了部分神经功能和活性。虽然没有复杂的整体神经网络的恢复,但部分神经元也有了一定的功能,监测到脑电活动,「死猪」的头部及身体出现了一些不自主抽动。
大脑算是活了一部分。
后续的伦理困境
受制于伦理要求限制,试验停止在灌注 6 小时后。后续的研究也许会取得更多进步,也势必会面临更多伦理难题。
未来,我们将更难回答什么是死亡。是不是可以开展更多的人体研究?甚至我们不知道经历了这一切的猪猪,是不是知道它们「又活了」……
但我们起码看到了曙光,起死回生也许未来不是禁忌,不是梦想。
器官移植有可能受益于 OrganEx
明天的问题明天回答,今天我们也能看到 OrganEx 当下最可能的帮助。
离开可能有伦理问题的整体生命支持,这种新的支持系统如果用于单一器官,对器官在离体后的正常灌注、功能维持会有明显的提升帮助。那些苦苦等待器官的患者,未来能获取到的供体器官范围将进一步扩大,更多生命有可能因此被拯救。
梦想很大,未来很远,那就先帮助一部分人吧。
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