耶魯大學開發(fā)的技術可恢復豬死后的細胞與器官功能

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)物質而引發(fā)的一連串生化事件開始破壞身體的細胞和器官。但耶魯大學的一個科學家團隊發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模和永久性的細胞衰竭不必發(fā)生得那么快。

他們利用該團隊開發(fā)的一項新技術，為器官和組織提供專門設計的細胞保護液，研究人員在豬死后整整一小時恢復了豬的血液循環(huán)和其他細胞功能，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期間人體器官的健康，并擴大供體器官的可用性。

“所有細胞都不會立即死亡，還有一系列更曠日持久的事件，“耶魯大學醫(yī)學院神經(jīng)科學副研究科學家，該研究的共同主要作者David Andrijevic說。“這是一個你可以干預，停止和恢復一些細胞功能的過程。

使用器官Ex技術進行器官灌注和細胞恢復的圖示。這種拯救細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領導的一個早期項目的基礎上，該項目使用被稱為BrainEx的技術恢復了死豬大腦中的循環(huán)和某些細胞功能。該研究于2019年發(fā)表，該研究和新研究由耶魯大學內(nèi)納德·塞斯坦(Nenad Sestan)的實驗室領導，哈維和凱特·庫欣神經(jīng)科學教授以及比較醫(yī)學，遺傳學和精神病學教授。

“如果我們能夠恢復死腦中的某些細胞功能，這是一個已知最容易受到缺血[血液供應不足]影響的器官，我們假設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 - 研究人員將一種名為OganEx的修改版本應用于整個豬。該技術包括一個類似于心肺機的灌注裝置 - 在手術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細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，科學家們發(fā)現(xiàn)某些關鍵的細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。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)恢復了，接受OrganEx治療的死亡豬的器官在細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技術治療的器官之間的區(qū)別，“Vrselja說。