耶魯大學(xué)開發(fā)的技術(shù)可恢復(fù)豬死后的細(xì)胞與器官功能

在最后一次心跳的幾分鐘內(nèi)，由于缺乏血流，氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)而引發(fā)的一連串生化事件開始破壞身體的細(xì)胞和器官。但耶魯大學(xué)的一個科學(xué)家團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模和永久性的細(xì)胞衰竭不必發(fā)生得那么快。

他們利用該團(tuán)隊開發(fā)的一項新技術(shù)，為器官和組織提供專門設(shè)計的細(xì)胞保護(hù)液，研究人員在豬死后整整一小時恢復(fù)了豬的血液循環(huán)和其他細(xì)胞功能，他們在8月3日的《自然》雜志上報道。

作者說，這些發(fā)現(xiàn)可能有助于延長手術(shù)期間人體器官的健康，并擴大供體器官的可用性。

“所有細(xì)胞都不會立即死亡，還有一系列更曠日持久的事件，“耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)副研究科學(xué)家，該研究的共同主要作者David Andrijevic說。“這是一個你可以干預(yù)，停止和恢復(fù)一些細(xì)胞功能的過程。

使用器官Ex技術(shù)進(jìn)行器官灌注和細(xì)胞恢復(fù)的圖示。這種拯救細(xì)胞的血液類似物在死后一小時被輸送到重要器官。(圖片來源：馬林·巴萊克)

這項研究建立在耶魯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個早期項目的基礎(chǔ)上，該項目使用被稱為BrainEx的技術(shù)恢復(fù)了死豬大腦中的循環(huán)和某些細(xì)胞功能。該研究于2019年發(fā)表，該研究和新研究由耶魯大學(xué)內(nèi)納德·塞斯坦(Nenad Sestan)的實驗室領(lǐng)導(dǎo)，哈維和凱特·庫欣神經(jīng)科學(xué)教授以及比較醫(yī)學(xué)，遺傳學(xué)和精神病學(xué)教授。

“如果我們能夠恢復(fù)死腦中的某些細(xì)胞功能，這是一個已知最容易受到缺血[血液供應(yīng)不足]影響的器官，我們假設(shè)在其他重要的可移植器官中也可以實現(xiàn)類似的事情，“塞斯坦說。

在這項新研究中 - 涉及資深作者塞斯坦和同事安德里耶維奇，茲沃尼米爾·弗塞利亞，塔拉斯·利西和張舒佩，他們都來自耶魯大學(xué) - 研究人員將一種名為OganEx的修改版本應(yīng)用于整個豬。該技術(shù)包括一個類似于心肺機的灌注裝置 - 在手術(shù)期間做心臟和肺部的工作 - 以及一種含有化合物的實驗液，這些化合物可以促進(jìn)細(xì)胞健康并抑制整個豬體內(nèi)的炎癥。麻醉豬誘發(fā)心臟驟停，在死后一小時用OganEx治療。

在用OrganEx治療六小時后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)某些關(guān)鍵的細(xì)胞功能在豬身體的許多區(qū)域 - 包括心臟，肝臟和腎臟 - 并且一些器官功能已經(jīng)恢復(fù)。例如，他們發(fā)現(xiàn)了心臟中電活動的證據(jù)，這保留了收縮的能力。

“我們還能夠恢復(fù)整個身體的循環(huán)，這讓我們感到驚訝，“塞斯坦說。

他說，通常當(dāng)心臟停止跳動時，器官開始腫脹，血管塌陷并阻塞循環(huán)。然而，循環(huán)恢復(fù)了，接受OrganEx治療的死亡豬的器官在細(xì)胞和組織水平上似乎具有功能性。

“在顯微鏡下，很難區(qū)分健康的器官和死后用OganEx技術(shù)治療的器官之間的區(qū)別，“Vrselja說。