Nature新研究:豬腦死亡4小時后,科學(xué)家成功恢復(fù)腦細胞功能
4 月 18 日?Nature?發(fā)表了耶魯大學(xué)研究人員的一篇最新成果,科學(xué)家們成功在豬腦死亡 4 小時后恢復(fù)其腦循環(huán)和部分細胞功能。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了長期以來關(guān)于死后某些腦功能停止的時間和不可逆轉(zhuǎn)性質(zhì)的假設(shè)。
哺乳動物大腦對于供氧水平下降極其敏感,切斷氧氣和血液供應(yīng),大腦的電活動和意識跡象在幾秒鐘內(nèi)消失,能量儲存也會在幾分鐘內(nèi)耗盡,隨后,一系列損傷和死亡分子信號被激活,導(dǎo)致廣泛的、不可逆轉(zhuǎn)的壞死。因此,大腦內(nèi)的細胞死亡通常被認(rèn)為是一個迅速且不可逆轉(zhuǎn)的過程。
但也有部分研究已經(jīng)提出疑問:大腦的這種損傷級聯(lián)反應(yīng)在供血中斷后的短時間內(nèi)是否是不可避免的?
耶魯大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)教授 Nenad Sestan 及同事假設(shè),即便大腦已經(jīng)死亡幾個小時,特定的細胞活動或許能夠部分恢復(fù)。為了檢驗這一假設(shè),他們開發(fā)了 BrainEx 系統(tǒng),旨在正常體溫下(37 攝氏度)模擬脈動血流(灌注)。在該研究中,32 個來自食品加工廠的豬腦在死亡數(shù)小時之后被接入 BrainEx 系統(tǒng)。作者觀察發(fā)現(xiàn),在 6 個小時的灌注期內(nèi),細胞死亡有所減少,而且發(fā)現(xiàn)了部分細胞功能(包括突觸活性)得到恢復(fù)的證據(jù)。
不過,研究人員強調(diào),治療后的大腦缺乏與正常腦功能相關(guān)的任何可識別的電信號。“在任何時候我們都沒有觀察到與意識、認(rèn)知或其它更高階的腦功能相關(guān)的全腦電活動,”共同第一作者,神經(jīng)科學(xué)副研究員 Zvonimir Vrselja 說,“所以在臨床意義上,這不是一個活的大腦,但它是一個細胞活躍的大腦?!?/p>
而這一研究發(fā)現(xiàn)表明,大腦擁有的細胞恢復(fù)功能強于此前預(yù)期,而且血流中斷后的細胞功能退化可能是一個緩慢而非快速的過程。借助 BrainEx 系統(tǒng)是否有可能恢復(fù)全部正常的腦功能仍未可知。研究人員表示,這種效果在其目前的研究中并不明顯,還需要開展進一步的實驗,延長灌注時間,才有可能探索更廣泛的應(yīng)用。
(來源:unsplash.com)
Nature?同期還發(fā)表了兩篇相關(guān)的評論文章,討論這項研究對于本領(lǐng)域的意義。在其中一篇評論中,凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物倫理學(xué)和精神病學(xué)教授 Stuart Youngner,以及生物倫理學(xué)和哲學(xué)教授 Insoo Hyun 認(rèn)為,這項研究可能激化有關(guān)人體器官移植的爭論。他們寫道:“隨著腦復(fù)蘇科學(xué)的進步,一些為挽救或恢復(fù)人腦所做的努力可能看起來越來越合理——放棄此類嘗試而傾向于獲取移植器官則可能顯得不那么合理?!?/p>
在另一篇評論中,杜克大學(xué)法學(xué)和哲學(xué)教授 Nita Farahany 及其同事指出,這項研究開啟的種種可能性突顯了“當(dāng)前關(guān)于研究用動物的監(jiān)管規(guī)定所存在的潛在限制”。他們呼吁制定指南,幫助研究人員應(yīng)對這項研究所引發(fā)的種種倫理困境,該研究“對長期以來有關(guān)如何認(rèn)定動物或者人類是否存活的假設(shè)提出了質(zhì)疑”。
來源:麻省理工中文評論

