8月3日,論文在《自然》雜志上發表
8月3日,耶魯大學的一個研究組在《自然》(Nature)雜志發表重磅研究,他們通過新技術成功讓死亡6小時的豬細胞複活,重要器官恢複血流。論文的共同作者張樹培5日接受紫牛新聞記者采訪時表示,這項研究刷新了人們對死亡的認識,未來有可能在患者死亡很長時間内,仍能獲得“有活力的器官”,從而拓寬人體器官來源。而将死去⼀段時間的豬完全複活仍然是有極⼤難度的事情,需要進⼀步的研究。
4年前複活死豬大腦
哺乳動物需要氧氣來維持細胞和組織的活力,一旦缺血數分鐘,細胞内酸中毒和水腫就會出現,從而導緻細胞死亡,組織、器官會不可逆地喪失功能。
耶魯大學尼納德•賽斯坦(Nenad Sestan)教授的團隊曾經在豬死後4小時,注入一種溶液,結果看到已死腦細胞可複活。2019年,這個讓“死亡4小時豬腦”複活的研究登上了《自然》封面。
此後,研究組開始探索是否可能用這種技術恢複整個身體。
死亡6小時器官恢複血流
來自中國的博士生是最新論文的共同作者。2016年,張樹培畢業于中山大學藥學院,後赴瑞典卡羅林斯卡醫學院進行碩士學習,開始研究中樞神經系統,然後在麻省理工完成了碩士畢業設計,目前現在在耶魯大學醫學院進行博士階段研究。
她是這篇⽂章的共同第⼀作者,在尼納德•賽斯坦(Nenad Sestan)教授的帶領下,與多名專家⼀起參與并主導了這個項⽬,帶領團隊完成了細胞和分⼦層⾯的功能驗證。
豬肝髒和腎髒細胞恢複後圖像
她告訴紫牛新聞記者,這項技術主要有三個部分組成,包括1,體外循環灌注系統(機械模拟身體其他器官功能包括⼼髒,肺和腎髒等);2,灌注液(包含⾎紅蛋⽩和多種藥物組合促進細胞恢複);3,⼤腦的分離技術(将⼤腦的⾎管于機器連接)。
張樹培說,複活死亡4小時的豬腦成功後,他們對系統進行了升級,調整了循環灌注機器的設計,并且優化了灌注液的配⽅使其能更好地幫助多種器官的修複和抑制免疫反應。
OrganEx技術示意圖
新系統被命名為OrganEx,為了測試其效果,研究組将豬麻醉,誘導産⽣⼼髒驟停,等待豬死亡1⼩時後, 對豬進⾏循環灌注實驗。6⼩時的OrganEx灌注後,驚喜地發現很多重要的器官包括⼤腦,⼼髒,腎髒,肝髒内的⾎管都恢複了⾎流,⾎氧和營養物質都得到了及時的供應, 同時由于死亡1⼩時内所造成的細胞損傷也得到了⼀定的修複。
人工心肺裝置ECMO已經在臨床中得到應用,早就為人們所熟知。張樹培參與的OrganEx和ECMO有很大的不同,研究組特意用ECMO最為對照,發現在ECMO對照組中,經過6⼩時的灌注,死去1⼩時的豬體内的⾎管⽆法得到有效的恢複,同時豬的身體也會變得僵硬,各種器官發⽣不同程度的⽔腫并産⽣⼫斑,⽽這些在OrganEx組中是沒有出現的。 在細胞層⾯上,ECMO也遠遠沒有達到OrganEx的修複能⼒。
OrganEx技術使死亡⼀⼩時豬體内的器官恢複了⾎管循環,⽽ECMO組卻難以達到相似的效果
他們發現通過運⽤OrganEx技術,在分⼦層⾯上細胞修複相關通路被激活,并且觀察到在受到缺⾎損傷的器官重新恢複了循環和部分細胞功能,這些器官不僅包括⼤腦的海⻢體和前額葉,還包括了⼼髒,腎髒和肝髒等這些在臨床移植上⾮常短缺的器官,并且看到了不⾃主肢體移動的現象。
可能拓寬移植器官來源
如果能進⼀步開發這項技術并加以應⽤于⼀些因缺⾎受損⽽不适合移植的器官上,也許能夠變廢為寶,從⽽增加可移植器官的數量,幫助等待器官移植的患者。同時,他們也希望相關技術能夠幫助其他因缺⾎⽽造成的損傷,例如中⻛等。
她說,在這個項⽬中,特别是在單細胞測序部分,還有很多中國學者做出重要的貢獻。
張樹培告訴記者,BrainEx和OrganEx重新刷新了人們對死亡的認識,⾄少在細胞層⾯和分⼦層⾯上,能夠在⼀定程度上延緩甚⾄修複由于缺⾎缺氧所造成的損傷,但是在器官功能上,他們不确定未來能否做到真正的修複,而将死去⼀段時間的豬完全複活仍然是有極⼤難度的事情,未來需要進⼀步的研究。揚子晚報/紫牛新聞記者 宋世鋒
校對 王菲
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!