科学家“复活”一头猪 人类离死而复生还有多远?

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?
科学家“复活”一头猪 人类离死而复生还有多远?
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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 。