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“复活猪”的医学突破与伦理困境

文/汪晓青

4月21,西方正值休复活节假期,而科学家们一项新的研究却在节日到来前掀起了关于“复活”问题的热切讨论。从技术上说,这是项很硬核的科研题目——几只死去数小时的猪,部分脑细胞被成功复活;到了媒体大众口中,就成了死而复生或者长生不死这类惊悚标题,根本不管研究结果离这种幻想还差着十万八千光年;其实,这项研究最现实的冲击点在医学和伦理学领域,它可能直接导致生与死界限重新定义,以及对脑死亡医学评判的重新考量。

这头“部分活着“的猪,可能证明了死亡不是瞬间,而是一个过程?

死亡是人们不可避免的生命终点,却是最难表述的事实存在之一。从古到今,人们似乎都知道死是什么,却又一直不能确定死是什么。传统上对死亡的定义,是心跳停止且无自主性呼吸运动。直到二十世纪中期, 死亡的定义还很简单: 当发现一个人没有反应, 没有脉搏或自发呼吸时, 就会被宣布死亡。而现今关于“死”的国际标准是1968年由哈佛大学医学院特设委员会所定义:不可逆的昏迷或脑死亡。

如此定义的理由:脑是人的思维载体;脑死亡后,作为人的本质特征的意识和自我意识已经丧失;丧失上述意识,意味着有意义的生命个体不复存在;因此,判定死亡。显然,与呼吸停止或失去反应相比,脑死亡更符合生命于死亡时所处的状态。

不过,耶鲁大学医学院的最新研究成果,又对上述定义的更基础性定义,即何为脑死亡提出了挑战。这些来自美国康涅狄格州纽黑文的研究人员于4月17日在《自然》杂志上发布了一份研究成果说,他们花了6年时间设计和制造的一种称为"BrainEx"的系统,可以恢复短期内已死亡的猪的脑细胞,使之血液重新循环,氧气重新在脑内流动。

这套系统的运行机制类似透析装置,利用它,研究人员已成功恢复了32个死亡数小时的猪大脑的细胞功能。耶鲁大学研究小组在论文中谨慎地说,在实验中,并没有任何一个参与实验的猪大脑真正恢复了意识,或者曾发出与意识相关的、具有更高功能的、有组织的生物电信号。然而,实验的确表明,少量在传统上属于"死亡"的脑细胞功能够被恢复,或至少其部分功能能够被保留。

这一研究在医学上具有巨大的潜在价值。它首先证实了死亡是一个过程,不是瞬间发生的事件。换言之,人体器官一些细胞在人死亡后也许还会存活一段时间。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校副教授马丁·蒙蒂说,这项发现意味着在动物死亡一段时间后,也许能利用恰当的技术恢复分子、细胞乃至微血管层面的功能。因此,如果将来这项技术能应用在人类组织上,或许会开辟了治疗脑病,例如阿尔茨海默病、中风等的一种新途径,但在伦理学领域,无疑直接投下了一颗重磅炸弹。

伦理学家们的反应甚为强烈,可以说为实验结果所震惊,对他们而言,下一步如何推进实验,以及实验结果如何影响现有人们对待生死,特别是死的理解,已经成为摆在眼前的新课题。     

杜克大学法学院研究新兴技术伦理的尼塔·法拉哈尼说: "这实验让人心惊肉跳,我最初的反应是震惊。这是一个突破性的发现,但它也确实从根本上改变了现有神经科学中的很多信念,比如之前医学上一直认可的,大脑功能会因为缺氧造成的不可逆转地功能丧失。“

猪头实验

的确,以往的常识是,大脑缺氧就是脑细胞缺乏内源氧。长时间大脑缺氧会造成不可逆转的损害,甚至脑死亡。这项研究的领衔专家耶鲁大学神经学博士Nenad Sestan说,研究人员早就知道,哺乳动物死后几个小时内仍可从其大脑中取出存活的细胞。他指出, 一些长期暴露在寒冷中似乎已经死亡的人被复苏后,他们的大脑可以继续发挥功能。对于中风患者,16小时内一旦医生去除了血块,那些被血块阻断了的大脑部分便可以恢复它的功能。

正是这些未解之谜启发了这项实验。Sestan说, 死后几小时内,细胞可以分离出来在实验室里继续研究,但问题是,“即使你这样做了,还是失去了大脑的三维组织"。他和同事们于是换了个思路,如果将脑细胞留在完整的器官中,是否仍有可能继续研究。当然,这样做意味着需要以某种方式为它们提供氧气、营养物质和各种其他保护细胞的化学物质。

基于以上设想,Sestan领衔的研究小组花了6年时间研发了BrainEx系统。他们从当地猪肉加工中心获得的近 3 0 0个猪头展开实验——这些猪已经死去四个小时,并暴露在室温下。"这确实是一个探索性的项目," 团队成员斯特凡诺·丹妮尔说。"我们没有先入为主的想法,也不确定结果会怎样 “。

研究小组从猪头中取出大脑。将脑中的关键血管连接到BrainEx装置上,抽吸血液,然后使之与一种特殊配方的化学混合物混合,再泵回猪脑,循环往复6小时。结果,死猪头的血管功能开始运作,混合液体代替血液在大脑中流动,氧气回到脑部,接下来,某些脑细胞恢复了代谢,甚至对药物做出反应。

这些流动着化学混合液的大脑和对照组猪头相比非常不同,后者单纯被留下来没有做任何处理,或者被注入了假化学混合液。事实上,当研究人员测试经BrainEx装置处理后的猪脑组织切片时,他们发现一些神经元已有电活动。

"我们发现,组织和细胞结构可以得到保留。细胞死亡数量减少。此外, 一些分子和细胞功能被恢复, " Sestan说。但他同样对“活”这一定义非常谨慎,他说:"但这并不能说它是一个活的大脑,它仅仅是一个细胞活跃的大脑"。

"这是一个真正的进步," 在美国国家健康研究所(NIH)领导大脑研究工作的安德烈·贝克-米切纳说, "在一个哺乳动物的完整的大脑中从来没有做到过"。NIH临床中心生物伦理学主任克里斯汀 格雷迪则表示, 这项工作 "首次为哺乳动物死亡后的大脑体外分析提供了一个机会"。

由于在脑中流动化学药品的可跟踪性,她说: "它允许研究人员以前所未有的方式绘制细胞和它们之间的连接图“。这项技术可能会扩大对脑损伤和细胞修复的研究, 以及药物对大脑的影响。

猪头复活实验带来的伦理问题

与此同时,对恢复脑组织的研究带来的伦理问题绝对是前所未有的。

这篇论文刊载的同一期,《自然》杂志还配发了两篇评论文章讨论该研究的意义,其中一篇评论认为,有关人体器官移植的争论可能激化,因为“随着脑复苏科学的进步,一些为挽救或恢复人脑所做的努力可能看起来越来越合理——放弃此类尝试而倾向于获取移植器官则可能显得不那么合理”。另一篇评论指出,研究开启的种种可能性凸显了“当前关于研究用动物的监管规定所存在的潜在限制”。

一方面,争议涉及到关于实验动物的福利问题,对一个 "部分活着" 的大脑,伦理学家将如何判断研究对动物所造成的痛苦呢?。说的直白一点,如果可恢复部分细胞功能的猪头不算真的死猪头,那么拿活猪头做实验是不是对猪而言太不人道了?(以后涮四川火锅的时候,猪脑是不是算生吃?)

法拉哈尼博士和其他一些专家说, 尽管实验的大脑中没有电活动,但并非完全不可能被恢复。夜路大学的研究小组显然意识到上述风险,他们不想冒险让死亡的大脑重新获得意识,所以实验之前便制定了方案——如果研究小组看到死猪头的脑细胞出现电活动迹象,表明它们可能发生实际意识,就马上给那些猪脑注射麻醉药物,并立即冷却,以阻止这一过程的发生。

耶鲁生物伦理学家斯蒂芬·R·莱瑟姆说,如果没有准备神经阻滞剂,那这实验就成了科学怪人的烧瓶,谁也不知道科学家的溶液中会发生什么。

另一方面,这项研究成果也将对未来医学领域器官捐献的原则和程序产生影响。

目前,在宣告某个人死亡前,急救人员对患者的抢救,比如心肺复苏术,主要目的是为了让大脑获得氧气,避免脑损伤。然而抢救一段时间后,如果无效,紧急医疗小组会宣布他们死亡。

至于抢救时间,全世界并没有统一标准。研究报告的合著者,凯斯西储大学生物伦理学家斯图尔特·杨纳说:“抢救时间因患者情况、因国家、紧急医疗小组和医院而异。在法国和西班牙, 如果一个人的心脏病发作,停止大脑的血液供应,按照标准流程,急救医疗服务人员会尝试 3 0分钟左右的时间来重启心脏。如果重启失败了, 急救人员会用便携式心肺机抽血保存器官完好,再插入一个气球防止血液进入大脑。这样。这个被宣布了脑死亡的人就可以成为器官捐献者”。

BrainEx系统带来的研究结果可能会使被宣布脑死亡的人移植器官程序复杂化。斯图尔特·杨纳在报告中写道, 如果被宣布脑死亡的人有机会尝试大脑复苏,医生或家人可能就会相信进一步的医疗干预是有用的,既然有了BrainEx 这样的东西,医生就没有理由不去尝试脑恢复,而不是宣布死亡后获取器官。

杨纳博士还说,在美国,很多传统保守的地方,现在气球系统干预都被认为是不道德的,那么BrainEx系统的出现,肯定会使这种意见变得更有说服力,那么人们一定会要求医生和急救人员用更长的时间、更努力地让病人苏醒。其结果之一可能是脑死亡患者减少,器官捐献者也减少了。

同时,还有一些专家认为,没必要现在就把人类自己陷入伦理困境。英国牛津大学医学伦理学教授多米尼克·威尔金森说:“这不意味着在不久的将来把人从死亡中拯救出来会是一种现实前景……如果在未来,我们有可能在人死后恢复大脑的功能,恢复一个人的心智和个性,这当然会对死亡的定义产生重要影响。但现在是不可能的,这项研究并没有改变这一点。”

总之,这是一项有些颠覆性的实验。

实验所展示的结果,即大脑某些部分在依据传统定义“死亡”后可以恢复,这一观点与目前医学界对死亡的现有定义存在潜在矛盾,并可能因此构成何为生、何为死的形而上学的谜团。

当然,这项实验目前仍然非常基础和初级,对人类脑损伤的治疗还没有直接影响。科学家们希望这项技术将有助于为中风、创伤性脑损伤和阿尔茨海默氏症等疾病指明新的治疗方法。研究人员强调,在人类身上进行脑复苏的初步检测至少还需要数年时间才能实现。法拉哈尼医生说, 她可以想象有一天, 脑复苏将成为医疗领域的标准化操作。

她说: "也许我们会在有生之年看到。“ 

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