科学家在猪死后近整整一个小时才使它的大脑复活

科学家们在血液循环停止后近一个小时内恢复了猪大脑的活动。在某些情况下,由于中国研究人员的惊人发现,功能可以维持数小时。

这一成就代表着在患者心脏骤停后如何恢复大脑功能方面向前迈出了一大步。这表明医生可能能够扩大心脏骤停后患者成功复苏的短暂窗口。

诀窍是什么?将患者未受伤的肝脏(身体用来净化血液的器官)整合到生命支持系统中,以便在一段时间后恢复大脑。

由于血流的快速停止,心脏骤停会导致体内出现很多问题。随后身体各部位的血液循环下降称为缺血,当它发生在大脑中时,它可以在几分钟内造成严重的、无法修复的损害。这就是为什么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起着一定的作用,但尚未对单个器官进行全面研究。

近年来,科学家们一直在使用 PIG 模型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,一组科学家转向这种动物,试图了解肝脏在心脏骤停缺血后大脑恢复中的作用。

这三组,经历了不同程度的缺血。(Guo et al.,EMBO Mol. Med., 2024)

该团队使用 17 只实验室饲养的西藏迷你猪,比较了肝脏与血液循环损失的关系。在一组实验中,两组猪脑缺血 30 分钟;其中一组也患有肝缺血,另一组则没有。同时,对照组无缺血。

当猪被安乐死并检查它们的大脑时,对照组的脑损伤显然最小;但未发生肝缺血的组比发生肝缺血的组表现出的脑损伤明显更少。

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,以恢复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方案,但它有助于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一个人工心脏和肺,以帮助将液体泵入大脑。对于一组,猪的肝脏被整合到系统中,称为肝脏辅助脑正常体温机器灌注。

首先,在生命支持程序开始 10 分钟后,大脑连接到生命支持系统。对于没有肝脏的系统,大脑中的电活动在半小时内出现,然后随着时间的推移而下降。

该团队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的 50 分钟:大脑重新开始电活动,并保持在该状态 6 小时,直到实验结束。

值得注意的是,在缺氧 60 分钟的大脑中,活动只恢复了 3 小时就消失了,这表明在增加功能正常的肝脏的情况下,复苏可以成功。

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起着重要作用。这些发现为脑损伤的研究提供了新的途径,并有望在未来提高人类患者的生存率和康复结果。

该研究已发表在EMBO 分子医学.

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