假死状态可能挽救生命或允许长距离太空旅行。然而,即使只是几分钟的人体细胞缺氧也会造成严重后果,包括如果氧气供应持续受限则会导致死亡。但是,一些生物体,从细菌到冬眠哺乳动物,可以大幅度限制自身的氧气供应并进入假死状态,活着并等待合适的条件恢复正常活动。最近的研究表明,其他有毒气体——例如硫化氢,一种难闻的下水道气体的成分——可以通过限制小鼠细胞对氧气的获取,而不会降低血压,从而迅速诱导小鼠进入类似的假死状态。
西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的马克·罗斯和他的同事去年证明,硫化氢——有毒是因为它有效地取代了细胞水平基本能量产生过程中的氧气——可以诱导小鼠进入假死状态。在心率和呼吸大幅度降低六小时后,小鼠被复苏,没有任何不良影响。这一发现提高了人们的希望,即类似的程序可以用于诱导人体器官移植甚至人类自身的假死状态。
马萨诸塞州总医院的吉安·保罗·沃尔帕托和市濑文人及其同事重复了该实验,以详细检查对小鼠心血管系统的影响。正如罗斯团队一样,呼吸百万分之八十(ppm)的硫化氢和空气混合物在 10 分钟内降低了它们的呼吸和心率。在两个小时内,小鼠的体温稳定在比室温高约两摄氏度的温度,并基本保持静止,尽管在被戳时它们可以移动。在这种假死状态下,温血动物基本上变成了冷血动物。
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小鼠的心率从大约每分钟 600 次降至平均仅 134 次。然而,令人惊讶的是,根据 10 月 8 日在美国生理学会会议上提出的研究,它们的血压并没有表现出类似的下降,在整个诱导状态下保持不变。小鼠在该状态下保持长达八小时,在呼吸普通空气后的几个小时内恢复正常,并且没有表现出不良影响。市濑文人说:“H2S 在 [身体] 温度降低之前降低了 CO2 的产生,也就是代谢率。”“因此,H2S 的主要作用似乎是抑制代谢,从而导致体温降低。”
其他研究暗示,硫化氢可能能够在人类中发挥类似的作用;浓度为 10 ppm 的健康和安全研究表明,该气体降低了运动中的男性和女性的氧气摄取量。罗斯尤其认为,这种假死状态可能证明是遥远过去的细胞遗迹,当时地球大气层缺乏氧气,硫可能为早期生命发挥了关键的能量产生作用。无论如何,进一步实验的舞台已经搭好。市濑文人说:“最重要的下一步将是在更大的哺乳动物(如猪或绵羊,即非冬眠物种)中测试 H2S 的影响。”“我们也对下游机制和剂量反应感兴趣。”