科学家在猪死后近一小时后使其大脑复活
猪的神经系统。 (塞巴斯蒂安·考利茨基/科学图片库/盖蒂图片社)
科学家们在循环停止近一个小时后恢复了猪大脑的活动。中国研究人员的一项令人惊讶的发现表明,在某些情况下,功能可以持续数小时。
这一成就代表着在研究如何在患者心脏骤停后恢复大脑功能方面向前迈出了一大步。这表明医生或许能够扩大心脏骤停后患者成功复苏的短暂时间窗口。
诀窍是什么?纳入患者未受伤的肝脏?身体用来净化血液的器官?进入生命维持系统,用于在时间过去后恢复大脑。
由于血流迅速停止,心脏骤停会导致身体出现很多问题。随后身体各部位的血液循环下降称为缺血,而当它发生在大脑中时,可能会在几分钟内造成严重的、不可挽回的损害。这就是心脏骤停的复苏窗口如此短的原因。
众所周知,多器官缺血在心脏骤停后大脑的恢复能力中发挥着重要作用,但单个器官尚未得到充分研究。
近年来,科学家们测试限制脑损伤的方法。在中国中山大学何晓顺医生的指导下,一组科学家以动物为对象,试图了解肝脏在心脏骤停引起的缺血后大脑恢复中的作用。
研究小组使用 17 只实验室饲养的西藏小型猪,比较了肝脏在血液循环丧失中的情况。在一组实验中,两组猪都遭受脑缺血30分钟;其中一组也出现肝缺血,而另一组则没有。与此同时,对照组没有出现缺血。
当猪被安乐死并对它们的大脑进行检查时,对照组的脑损伤显然是最少的;但未经历肝缺血的组的脑损伤明显少于经历肝缺血的组。
研究的下一阶段涉及尝试将未受损的肝脏纳入生命支持系统,以复活从安乐死猪身上完全切除的大脑。这不太可能是用于治疗人类的场景,但它可以帮助科学家了解复苏可能可行的窗口。
基本的生命支持系统包括人造心脏和肺,以帮助将液体泵入大脑。其中一组将猪的肝脏集成到系统中,称为肝辅助脑常温机器灌注。
首先,在生命维持程序开始10分钟后,将大脑连接至生命维持系统。对于没有肝脏的系统,大脑中的电活动会在半小时内出现,然后随着时间的推移而减弱。
研究小组还尝试了不同的延迟,以 30 分钟、50 分钟、60 分钟和 240 分钟的间隔将大脑连接到肝脏辅助系统。最有希望的最长间隔是在被剥夺血液后 50 分钟:大脑重新开始电活动,并在该状态下保持六个小时,直到实验结束。
值得注意的是,在缺氧 60 分钟的大脑中,活动仅在三个小时内恢复,然后就消失了,这表明在恢复功能的肝脏的情况下,复苏可以成功的关键时间间隔。
研究人员说,这些结果表明肝脏在心脏骤停后脑损伤的发展中发挥着重要作用。这些发现为脑损伤研究提供了新途径,并有望在未来提高人类患者的生存率和康复结果。
该研究发表于EMBO分子医学。