在猪死亡一小时后，让心和脑的重启循环和恢复细胞活动

研究人员在猪死亡1小时后恢复了重要器官(例如心脏和大脑)的循环和细胞活动。

这项研究挑战了心脏死亡——当血液循环和氧合停止时发生——是不可逆转的这一观点，并提出了关于死亡定义的伦理问题。这项工作延续了2019年进行的实验——之前的实验，在动物死亡4小时后恢复了没有身体的猪脑的部分生理活动，这对脑死亡的概念提出了质疑。

北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的神经伦理学家 Nita Farahany 说，最新的实验“令人震惊”。虽然这项研究是初步的，但它表明我们直观上的某些终极界限(如生与死)，或许是非常含混松动的。

在8月3日发表于《自然》杂志上的论文里，研究人员将已经死亡一小时的猪与名为 OrganEx 的系统连接起来，该系统将血液替代品泵入动物的全身。这种含有动物血液和抗凝剂等13种化合物的溶液减缓了尸体的腐败速度，并迅速恢复了一些器官的功能，例如心脏收缩以及肝脏和肾脏的活动。尽管OrganEx有助于保持一些脑组织的完整性，但研究人员没有观察到任何协调的大脑活动，这表明动物没有任何意识或知觉。

与2019年的论文一样，该研究可能会重新引发关于死亡定义和死后器官捐赠伦理的辩论。作者警告说，这些结果并未表明这些猪在死后以某种方式复活，尤其是在大脑没有电活动的情况下。

思路与实验

耶鲁大学神经科学家和团队成员 Nenad Sestan 根据2019年的研究结果推测道，“如果你可以在失去身体的猪脑中恢复某些功能，那么你也可以在其他器官中做到这一点。”

为了找出答案，他和合著者重新构建了BrainEx解决方案，并改名为OrganEx。“BrainEx 是为特定器官量身定制的，但我们必须找到一个适用于所有器官的共同系统。”康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的神经科学家 Zvonimir Vrselja说。在OrganEx 解决方案中，研究人员加入了抑制血液凝固和免疫系统的化合物，免疫系统在身体其他部位比在大脑中更活跃。

Sestan团队从当地农场饲养员那里获得了猪，并进行了三天的监测，然后向它们注入镇静药物，将它们放在呼吸机上，并通过对它们的心脏进行电击来诱导心脏骤停。在确认没有脉搏后，他们将动物从呼吸机中取出。猪死后一小时，他们重新启动呼吸机和麻醉。然后将一些猪连接到 OrganEx系统；其他则没有接受治疗或被连接到体外膜肺氧合 (ECMO) 机器上。

6小时后，研究人员注意到，与接受ECMO或未治疗的猪相比，接受 OrganEx 溶液的猪的循环重启动的效果要好得多。氧气开始流向 OrganEx 动物全身的组织，心脏扫描检测到一些电活动和收缩。但心脏没有完全重新启动，目前还不清楚具体情况。

研究人员还注意到，与其他组相比，OrganEx 猪的肝脏产生的白蛋白要多得多。而且，OrganEx 猪的每个重要器官中的细胞对葡萄糖的反应比其他组中的动物要强得多，这表明治疗重启了新陈代谢。

Vrselja 说，考虑到死亡分解开始后的速度有多快，这些发现是惊人的。几分钟内心脏停止时，身体缺氧，酶开始消化细胞膜，导致器官迅速失去其结构完整性。

研究人员还发现，与 ECMO 或未治疗组相比，OrganEx 组中所有主要器官中负责细胞功能和修复的基因活动更多。

奇怪的是，当向 OrganEx 猪的循环液里注入颜料后，实验体开始不由自主地猛拉头部、颈部和躯干。颜料有助于科学家可视化动物的器官活动。对这些运动没有很好的解释；由于缺乏电活动，这些冲动不太可能在大脑中产生。他们说，这些运动可能起源于脊髓。

如果最终把这些发现应用到人类身上，那么它们对人类的影响可能与心肺复苏术和呼吸机的出现一样“深刻”。

Farahany 说，这些潜在的影响带来了伦理挑战，尤其是如果这项技术有朝一日可以在死后恢复人类大脑活动的话。

纽约大学的生物伦理学家 Arthur Caplan 表示，这项研究还进一步强调，死亡不是一个瞬间，而是一个过程，因此很难想出一种统一的诊断标准来宣布一个人死亡。他补充说，这意味着随着医学的不断进步，死亡的法律定义也需要适应。 “人们倾向于关注脑死亡，但对于心源性死亡何时发生并没有太多共识。”他说。 “这篇论文以一种瞩目的方式将这一点带回公众视野。”

doi：https://doi.org/10.1038/d41586-022-02112-0

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02112-0