前言

越来越多的研究开始质疑循环中断数小时后细胞死亡的必然性。2019年4月17日，耶鲁大学Nenad Sestan团队在《Nature》发表题为“Restoration of brain circulation and cellular functions hours post－mortem”的研究论文，开发了一种体外灌注系统（BrainEx），该系统能够促进缺氧恢复并代谢支持大脑的能量需求。这一突破性的实验结果带给了Sestan团队又一个启发：如果我们能在死去的大脑中，恢复一些特定的细胞的功能，那或许也可以在其他器官中做到相同的事情。2022年8月3日，美国耶鲁大学医学院 Nenad Sestan 教授团队在 Nature 上发表了题为：Cellular recovery after prolonged warm ischaemia of the whole body（全身长时间热缺血后的细胞恢复）的研究论文，该研究开发了一种名为 OrgnEx 的系统，在心脏停止跳动一小时后的死亡的猪身上测试了该系统，可以让氧气在猪体内循环，能保留组织完整性，减少了细胞死亡并恢复多个重要器官的特定分子和细胞过程，还能恢复整个身体的循环。

OrganEx的设计

在这项创新性的工作中，该团队基于以前研究的BrainEx开发了一种全身灌注系统OrganEx。这个系统主要分为两个部分：灌注系统和合成的灌注液。该系统配备了离心泵、脉冲发生器、血液透析器、气体输注、药物输送系统和传感器，以测量代谢和循环参数。灌注液主要含有血清蛋白，非凝血和保护细胞的药物等，可以用来改善长时间缺血导致的电解质和代谢失衡。

研究团队利用这项系统在心跳已经停止一小时的猪身上进行了测试，同时将其与传统的恢复循环系统（体外膜氧合系统—ECMO）进行了比较。除ECMO组外，还同时设置了三个对照组，分别是猪死亡缺血后不久（A组），缺血1小时（B组）和缺血7小时（C组）。

OrganEx的血液循环重建效果

当死亡时间超过1小时后，即使将其保存在适宜环境下，血液仍然出现了凝固现象以及缺氧带来的细胞严重损伤。研究人员将OrganEx与猪的股动脉和股静脉相接，先将猪体内血液抽取之后再将起血液与灌注液按1：1的比例混合后进行灌注。

相比ECMO，OrganEx系统表现出了更出色的效果，它可以使死去1小时的猪体内重新建立正常的血液循环并且使血管保持充盈状态，有效阻止组织受损。不仅如此，脑补和肾脏中也出现了特征性的血流，体内的血流、血压和血氧都成功恢复了正常水平。此外，在ECMO组中观察到的死后僵硬和血色在OrganEx 灌注后也消失了。

前景

为了研究对不同缺血暴露的转录组反应和OrganEx干预的影响，研究人员进行了单核RNA测序（snRNA－seq），揭示了器官在转录水平上的变化（基因表达）。明显的，OrganEx组中存在一些基因的明显富集，它们的表达能够促进细胞骨架的组装、DNA 修复、ATP 代谢，同时可以抑制一些主要的细胞死亡途径。

可以说，在猪死去1个小时之后，organex系统对猪体的全身灌注已经成功让时间逆转，将猪体内多个器官、组织和细胞的状态，一直往回拨，拨到了猪刚死亡而缺血不久的状态。

荷兰格罗宁根大学医学中心的外科医生robert j． porte（未参与这项研究）认为，organex系统将能很好地帮助那些因患有心脏病和中风，而徘徊在死亡边缘的病人。此外，这一系统或许能在器官移植中，发挥很大的作用，特别是当捐献者因为心脏停止而循环死亡时，organex或能更好地促进器官保存，进而拯救更多的人。

“organex无疑是一项令人兴奋的新技术，其将会有许多潜在的应用，”耶鲁大学跨学科生物伦理中心主任 stephen latham说。“然而，我们需要对所有相关的未来研究，保持谨慎的监督，尤其是任何涉及大脑灌注的研究。”

更重要的是，从这些研究结果来看，OrganEx 能在正常体温下很好地维持已死亡个体的组织器官，这意味着 OrganEx 完全可以作为一种供体器官的保存装置，尤其是那些对缺氧耐受性较低的器官。这一器官保存策略或将可以减少捐献器官的损耗，从而改善全球供体短缺的现状。总而言之，这项研究表明，即使已死亡动物的循环系统已经中断，但我们仍可以通过OrganEx技术等干预手段将其部分恢复，延缓组织器官的“衰亡”速度，这些发现这可以增加移植器官的可利用性。