研究人员使用一种特殊的机器，将血液和其他液体泵送到全身，在猪心脏骤停死亡一小时后，恢复了猪的细胞和器官。这项壮举有可能在未来增加可用于移植的人体器官数量。
该团队将动物的循环系统连接到 OrganEx 系统，该系统将血液和一种由液体营养物质组成的“灌注液”的混合物泵送到全身。该团队上周在《自然》杂志上撰文写道，猪（经过麻醉和安乐死）所有主要器官中的细胞不仅存活下来，而且还表现出细胞修复的迹象。
该系统是从早期模型 BrainEx 改编而来。2019 年，研究人员证明后者可用于恢复猪死亡后大脑中的血液循环。该团队写道，最新版本的 OrganEx 比称为 ECMO（体外膜肺氧合）机的心肺旁路装置更有效地灌注器官，后者已在其他猪身上进行了测试。在这项新研究中，实验猪与死亡后不同时间点测量的三个对照组动物进行了比较。
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OrganEx 技术逆转了长期缺血的某些有害影响。心脏（顶部）、肝脏中白蛋白的免疫染色（中部）和肾脏中肌动蛋白（底部）的代表性心电图轨迹图像。左侧的图像代表接受对照灌注的器官，而右侧的图像代表接受 OrganEx 技术灌注的器官。循环停止一小时后，OrganEx 技术恢复了组织完整性和某些细胞功能。 来源：David Andrijevic、Zvonimir Vrselja、Taras Lysyy、Shupei Zhang；Sestan 实验室；耶鲁大学医学院
系统运行后，没有一只动物随后表现出协调的大脑活动，表明有意识。尽管如此，这些实验还是引发了关于死亡的定义和意义的伦理问题。
大众科学采访了该研究的共同作者 Zvonimir Vrselja 和 David Andrijevic，他们都是耶鲁大学医学院的医生和神经科学家，讨论了 OrganEx 的工作原理、开发过程中面临的挑战以及伦理考量。
[以下是采访的编辑稿。]
您为什么开发 OrganEx 系统，它如何建立在您早期的 BrainEx 系统之上？
VRSELJA：当我们的第一项研究在 2019 年发表时，主要的结论是事物并没有我们假设的那么快死亡。在那之后，我们与同事进行了很多互动。我们的想法是：如果这在大脑中有效，而大脑是最复杂且最容易受到[循环死亡]影响的器官，那么它也应该在所有其他器官中有效。因此，我们选择在全身尝试，在缺血后一小时[血液流动停止后]，我们可以基本上复制原始研究的细胞拯救结果。它仍处于起步阶段，但现在至少有一个想法，即这些器官可以被挽救并用于移植。
那么，这个想法是有一天可以保持刚去世的人的器官的活力，以便在移植前将它们保存更长时间吗？
VRSELJA：想想器官短缺的问题。有一个很长的等待名单。例如，肾脏是最需要的器官。因此，现在——如果这个系统得到优化和改进，达到可以接受已经死亡一小时且器官不符合移植条件的人的器官的程度——理想情况下，我们[可以]也许可以开始利用这些器官。归根结底，这不是为了科学而科学。你想做一些有意义的事情。
ANDRIJEVIC：你想帮助拯救人们的生命。
您能解释一下 OrganEx 的工作原理吗？
ANDRIJEVIC：基本上，整个技术由两个重要组成部分组成：一个是灌注装置，类似于临床心肺机，非常类似于 ECMO 机。我们喜欢称之为“类固醇上的 ECMO”，因为其中有很多不同的泵和传感器，系统内部有一个人工肾脏等等。
该技术的另一个重要部分是灌注液[在全身泵送的液体]，它基于第一个 BrainEx 灌注液。但现在它与全身兼容，并且已经过优化，可以作用于其他重要器官，正如我们在论文中展示的那样，例如肾脏、心脏和肝脏。而且，在全身环境中，您有一个被激活的免疫系统、凝血系统和自主神经系统。因此，这种灌注液经过优化，可以控制这些东西。我们将动物的血管系统连接到我们的系统，我们用我们的机器控制器官的灌注。在内部，循环的液体实际上是动物内源性血液和我们的灌注液的一比一混合物。
为什么您不单独使用动物的血液，而是将其与灌注液混合？
VRSELJA：它不起作用。
ANDRIJEVIC：没错。我们的对照组之一只是临床标准 ECMO，我们尝试仅使用动物自身的血液来恢复血液循环。那太糟糕了。
血液是一种活组织。当您等待一个小时时，这种活组织——里面的那些细胞——开始死亡。您根本无法用血液中那些死亡的东西来恢复血液循环。我们的灌注液是完全无细胞的——它没有任何细胞。
您的系统将血液-灌注液混合物泵送到全身。在那时，动物的心脏不是自己在跳动吗？
ANDRIJEVIC：正如论文中报告的那样，我们观察到心脏电心室活动的恢复。此外，我们用肉眼观察到心脏确实在收缩。但是这些心跳的质量值得商榷，我们没有以适当的方式评估它。
您的系统如何阻止猪的细胞在动物被电击安乐死后死亡？
VRSELJA：当细胞受到冲击[例如当血液停止泵送时]，它们最初会尝试死亡。
ANDRIJEVIC：然后，一旦您恢复血液循环，您实际上可以用我们的灌注液接触到那些器官，这是一种专门定制的药物混合物，它可以影响细胞并告诉它们，“不要死；还有希望。”
您是否认为您的系统将来会被用于患有危及生命的器官衰竭的人类？
VRSELJA：这是一个很难回答的问题，因为目前我们专注于器官恢复。
ANDRIJEVIC：在我们甚至考虑转化这项技术之前，还需要进行大量的动物研究来证实它是否有效以及在多大程度上有效等等。
您如何解决 OrganEx 实验中的一些伦理考量？
ANDRIJEVIC：我们非常小心。我们所有的实验都经过耶鲁大学[机构动物护理和使用]委员会以及外部咨询[和伦理]委员会的计划和监督。在整个实验过程中，我们冷却了动物以降低它们的大脑活动，并在我们的灌注液中加入了神经元阻滞剂以减少[大脑活动]。此外，我们在整个实验过程中都添加了麻醉剂。
您是否预见到有一天您会说这些实验走得太远了？
VRSELJA：我们正在研究细胞恢复，我们一直采取自下而上的方法。为了让这些事情发生，细胞需要活着。但是，凭借近年来在生物伦理学和制定指南和方法方面所做的所有工作，显然存在社会参与和对此的兴趣。我认为这取决于更广泛的科学家和伦理学家社区来指导它达到一个可以合理地做某些事情的程度。
您只是想确保，最终，您解决了根本问题，即器官短缺，并且您想以最佳方式做到这一点。