在豬死后一小時內,一種新的系統阻止了豬器官細胞的退化,這一發現表明,細胞的死亡速度并不像人們之前理解的那樣快。這項技術成功地恢復了豬的血液循環,修復了受損的細胞。

來自耶魯大學醫學院的研究小組使用一種名為“器官輕段”的計算機控制器來模擬心肺功能。在豬死后一小時,它向豬全身注入了一種灌注液——一種混合了合成血紅蛋白、抗生素、以及保護細胞并防止血栓的分子的液體。傳感器實時監測豬的血液循環并測量動脈內的壓力。
然后,他們將接受“器官輕段”治療的豬與連接在更傳統機器上的豬進行比較,測試“器官輕段”的療效。醫院使用這種更傳統的機器來恢復嚴重心肺疾病患者的循環,這一過程被稱為體外膜肺氧合。
研究發現,與體外膜肺氧合治療的器官相比,使用“器官輕段”治療的器官在出血、細胞損傷或組織腫脹等方面的跡象更少。研究人員表示,這表明該系統可以修復多個重要器官細胞的某些功能,否則這些細胞可能會死亡。例如,研究人員觀察了從“器官輕段”豬身上收集的心臟細胞是如何收縮的,但他們在體外膜肺氧合組的樣本中沒有看到相同的收縮。
耶魯大學醫學院神經生物學教授內拉德·斯坦在新聞發布會上告訴記者:“這些細胞在本不應該工作的幾個小時后仍能正常工作,這告訴我們,即使在死亡一小時后,細胞的凋亡也能停止,它們的功能可以在多個重要器官中恢復。但我們不知道這些器官是否可以移植。”

這項研究利用了同一團隊之前開發的一臺機器——“器官輕段”,用于在豬死后數小時內部分恢復豬的大腦。研究人員還使用了一系列泵和過濾器來模擬自然血液循環的節奏,將類似的化學混合物通過豬大腦的血管泵入,以在豬死后6小時內恢復氧氣流向器官。這項研究使大腦內的許多細胞存活并運作了一天以上,盡管研究團隊沒有檢測到任何表明大腦恢復意識的腦電活動。
當哺乳動物的血液流動受到限制時,比如中風或心臟病發作后,細胞會因血液攜帶的氧氣和營養物質缺乏而死亡,這最終會導致組織和器官死亡。心臟停止跳動后,器官開始腫脹,血管衰竭,血液循環受阻。而“器官輕段”灌注液可以避免這種情況,因為它不能凝固。參與這項研究的耶魯醫學院神經系統副研究員維塞加將“器官輕段”比作“類固醇的體外膜肺氧合”。
他說,這些發現表明,細胞的死亡速度并不像我們想象的那么快,這為干預措施提供了可能性,從而可以有效地“告訴它們不要死亡”。
他補充說:“我們證明了,這種大規模永久性細胞衰竭的進展不會發生得太快,以至于無法避免或可能的糾正。”

紐約大學格羅斯曼醫學院重癥監護醫學副教授帕尼亞雖然沒有參與這項研究,但他稱這些發現“非常了不起”。他認為,“器官輕段”可以保存那些死亡人的器官,但像溺水或心臟病發作這些人的潛在死因,仍然是可治療的。
帕尼亞還認為:“這項研究表明,我們將死亡視為絕對非黑即白的社會習俗在科學上是不成立的。相比之下,從科學上講,死亡是一個生物過程,并且在發生后數小時內仍可治療或可逆。”
賽斯坦表示,該團隊正在計劃未來在動物身上進行研究,很明顯,下一步是嘗試研究使用“器官輕段”灌注的器官是否可用于移植。
然而,研究人員熱衷于強調,這項技術仍處于實驗階段。參與該項目的耶魯大學生物倫理學跨學科中心主任斯蒂芬說:“這項研究離用于人類還很遠。”
雖然,在研究團隊開始考慮將同樣的全身方法應用于人類之前,還需要進行大量的實驗,但這并不意味著它永遠不會發生。斯蒂芬認為,這種灌注液需要適應人體,以確保它不會損害任何組織。他指出,逆轉部分(而非全部)組織損傷將是一件“可怕的事情”。
他補充說:“我認為,以這項研究為基礎,搶救和維護器官以供移植是一個更接近、更現實的臨床目標。”
斯坦福大學法律和倫理學教授格里認為,雖然該系統可能對人體器官移植有用,并因此拯救更多生命,但它并沒有征得倫理問題上的“許可”。雖然格里審查了2019年的研究結果,但他并沒有參與最新的“器官輕段”研究。
“如果你在人類身上做這個實驗,那么很重要的一點是,人們不僅要被告知他們是自愿接受器官移植的,而且還要讓他們的身體存活一段時間以協助移植。”他說道,“但這并沒有回答豬腦實驗遺留的問題:你真的能讓大腦復活嗎?他們堅決不去尋找這個問題的答案。”