《Nature》挑战成功后科学家都惊呆了：死亡动物的部分器官又“复活”了

科学家警告说，这些发现还与临床无关，但这项研究提出了关于死亡定义的伦理问题。

　　

 

接受了来自OrganEx系统血液溶液的猪在死后心脏、肝脏和肾脏都显示出活性。

在猪死后一小时，研究人员恢复了猪的心脏和大脑等重要器官的循环和细胞活动。这项研究挑战了心脏死亡——血液循环和氧合停止时发生的死亡——是不可逆转的观点，并对死亡的定义提出了伦理问题。在这项研究之前，这些科学家在2019年进行了实验，他们在猪死后4小时复活了猪的无实体大脑，这对脑死亡是最终决定的想法提出了质疑。

北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的神经伦理学家尼塔·法拉哈尼说，最新的实验“令人震惊”。她说，虽然这项研究是初步的，但它表明，随着时间的推移，人类身体的一些已知限制可能会被克服。

死后，猪的大脑在体外存活了数小时

在8月3日发表在《Nature》杂志上的这项研究中，研究人员将死亡一小时的猪连接到一个名为OrganEx的系统中，该系统将一种血液替代品泵入动物的全身。这种溶液含有动物的血液和抗凝剂等13种化合物，可以减缓动物身体的分解，并迅速恢复一些器官功能，如心脏收缩和肝、肾的活动。尽管OrganEx帮助保存了一些脑组织的完整性，但研究人员并没有观察到任何表明动物恢复意识或感觉的大脑活动。与2019年的论文一样，这项研究可能会重新激起关于死亡定义和死后器官捐赠伦理的辩论。作者警告说，这些结果并不能表明猪死后以某种方式复活了，尤其是在脑电活动缺失的情况下。康涅狄格州纽黑文耶鲁大学的神经学家Zvonimir Vrselja说，当动物死后，“我们让细胞做一些它们不能做的事情，我们并没有说它与临床相关，但它正在朝着正确的方向发展。”

循环重启

耶鲁大学神经科学家、团队成员内纳德·塞斯坦(Nenad Sestan)预测，根据2019年的猪脑研究，这些实验可能会奏效，因为大脑是最容易缺氧的器官。他说:“如果你能恢复死猪大脑的一些功能，你也能在其他器官上做到这一点。”

为了找到答案，他和他的合著者修改了BrainEx解决方案和研究中使用的技术。Vrselja说:“BrainEx是为特定的器官量身定做的，但我们必须找到适用于所有器官的共同点。”在OrganEx溶液中，研究人员加入了可以抑制血液凝块和免疫系统的化合物，免疫系统在身体其他部位比大脑更活跃。

         

左图为对照猪的肝脏(上)和肾脏(下)细胞图像;右图显示的是经过OrganEx处理的猪的图像，它恢复了一些组织的完整性和某些细胞功能。

塞斯坦的团队从当地的一个农场饲养员那里获得了猪，并对它们进行了三天的监测，然后给它们注射镇静剂，让它们戴上呼吸机，并通过对它们的心脏进行电击来诱导心脏停止跳动。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，一些猪被连接到OrganEx系统;另一些没有接受治疗，或者被连接到体外膜氧合(ECMO)机器上，一些医院在最后的努力中使用ECMO来为身体提供氧气和清除二氧化碳。

6小时后，研究人员注意到，接受OrganEx溶液的猪比接受ECMO或未接受治疗的猪更有效地重启了循环。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。但该研究小组成员、耶鲁大学神经学家David Andrijevic说，心脏还没有完全重新启动，目前还不清楚它在这些动物身上究竟发生了什么。

研究人员还注意到，OrganEx猪的肝脏产生的一种名为白蛋白的蛋白质比其他组猪的肝脏多得多。OrganEx猪的每一个重要器官的细胞对葡萄糖的反应都比其他组的猪大得多，这表明治疗已经启动了新陈代谢。心脏停止跳动几分钟后，身体就会缺氧，酶开始消化细胞膜，导致器官迅速失去结构完整性。Vrselja说，考虑到死亡后原本的分解速度，这一发现令人震惊。研究人员还发现，与ECMO组或无治疗组相比，OrganEx组中负责细胞功能和修复的基因在所有主要器官中活跃。

不自主运动

奇怪的是，只有OrganEx猪在注射了对比染料（有助于科学家们在治疗后观察动物的大脑）后开始不由自主地抽搐头部、颈部和躯干。研究人员没有很好地解释这些运动，他们指出，考虑到缺乏电活动，脉冲不太可能是大脑产生的。他们说，这种运动可能起源于脊髓，脊髓可以独立于大脑控制一些运动功能。

Andrijevic说，如果细胞修复的发现可以在动物身上复制，并最终在人类身上复制，它们对人类寿命的影响可能会像心肺复苏术和呼吸机的出现一样“深远”。这是因为这项技术有一天可以用于保存供移植的器官——目前器官短缺——甚至可以用于复苏。

ECMO目前被用于保存一些死者的器官以供捐献，或试图使心脏病发作后的人复苏。为了达到这些目的，医生通常需要在心脏病发作或死亡后很快开始ECMO——成功率可能很低，这取决于损伤的严重程度，加拿大蒙特利尔麦吉尔大学健康中心的重症护理医生Sam Shemie说。考虑到OrganEx和ECMO对猪器官的影响不同，这可能是一项“具有里程碑意义”的研究，它可能“显著增加可用于移植的器官数量”。在这之前，进一步研究以评估回收器官的生存能力将是至关重要的。

有点惊悚的伦理挑战

Andrijevic说，这些潜在的影响带来了伦理上的挑战，尤其是如果有一天这项技术可以恢复人死后的大脑活动……

研究人员指出，猪的大脑中可能没有电活动，因为他们泵入的溶液比正常体温更低(28摄氏度)，或者因为溶液中含有可以抑制这种信号的麻醉化合物和神经元阻遏剂。Andrijevic说，对未来的研究人员来说，测试大脑活动的恢复是很重要的，特别是考虑到研究人员在实验中观察到的扭脖子现象。

纽约大学(New York University)的生物伦理学家亚瑟·卡普兰(Arthur Caplan)说，这项研究还进一步强调，死亡不是一个瞬间，而是一个过程，这使得采用统一的方式宣布一个人死亡变得具有挑战性。他补充说，这意味着随着医学的不断进步，对死亡的法律定义将不断改变。他说:“人们倾向于关注脑死亡，但对于何时发生心源性死亡却没有太多共识。这份报告以一种重要的方式把这一点带回家。”