出品 | 搜狐健康
作者 | 周亦川
編輯 | 吳施楠
據Live Science網站報道,近期科學家發現老鼠和豬有一項特殊能力,就是用肛門呼吸??茖W家從它們的屁股輸入氧氣,可延長它們在低氧環境下的生存時間。
這種研究究竟有什么用?辛辛那提兒童醫院醫學中心干細胞和器官研究與醫學中心主任Takanori Takebe博士介紹,重癥呼吸疾病患者需要輸氧治療,而臨床常用的是呼吸機機械通氣治療或體外膜肺氧合全稱,,,(ECMO)。前者可以將氧氣送入肺部,同時清除血液中的二氧化碳,維持患者新陳代謝功能。后者則通過儀器提供體外心肺支持。
但是,機械通氣治療手段并不能適用于所有的患者。本次新冠肺炎疫情中,很多地區面臨呼吸機短缺的困境,ECMO短缺更甚。此時,就需要一種替代解決方案,為患者提供有效的氧氣供給治療。
Takebe說,泥鰍可在缺氧條件下可以通過腸道吸收氧氣,于是可以使用小鼠進行呼吸測試。他們將小鼠放到低氧箱中,低氧環境下小鼠僅能夠存活11分鐘。接著,他們為小鼠進行肛門通氣,75%的小鼠存活了50分鐘。腸道上皮越薄的小鼠,肛門通氣下生存時間越長,喘氣、心跳停止等缺氧反應有明顯的改善。
這一實驗結果僅能證明氧氣可能通過腸道進入血液循環。當然,人的腸道上皮不可能像小鼠一樣薄,直接充氧還可能導致腸道損傷。于是,研究人員又使用了一種全氟萘烷溶液,它可以溶解大量的氧氣,還可以降低表面張力促進氣體吸收。這種液體在臨床上已用于嚴重呼吸窘迫綜合征的嬰兒的氧氣治療。
研究人員為小鼠注射了1毫升的富氧全氟萘烷并放入低氧艙,結果發現它相對于其他小鼠的活動性能更好,存活約60分鐘,比預期長了很多。在小鼠重復給藥治療過程中,也沒有出現明顯的副作用以及器官損害的表現,體內細胞中沒有全氟萘烷殘留。
接下來,研究人員又為豬做了呼吸衰竭模型試驗。首先他們為豬提供了低水平氧氣供應,然后將全氟萘烷注入豬的肛門。與對照組相比,接受灌注治療的豬血氧飽和度有所改善,皮膚恢復顏色和溫度。注入量增大后并沒有出現明顯副作用。
Takebe說,從動物到人類臨床應用,還有許多關鍵性挑戰需要解決。比如,這種治療可能刺激迷走神經,測試者可能出現血壓下降以及昏厥的副作用;與其他器官相比,下消化道內氧氣含量較少,適應了這種環境的腸道微生物群突然遇到高氧環境,可能會遭受破壞。團隊希望在明年啟動人體臨床試驗,招募健康志愿者測試安全性并調節合理的劑量水平。
耶魯大學醫學院臨床研究員Caleb Kelly博士評論,本次嚴峻的疫情凸顯了危重疾病治療中擴大通氣和氧合治療選擇的必要性。除了機械通氣,重癥患者還可通過ECMO治療,但ECMO資源更加緊張。因此,即使疫情結束,腸道通氣療法優勢或許持續存在。我們還需要確定最適宜的富氧液體的流量和濃度,減輕對腸道環境造成的不良影響。
Kelly說,這項研究沒有模擬危重癥患者呼吸衰竭過程中的體內真實狀態。一般來說,呼吸衰竭患者往往伴有感染、炎癥和低血流量等癥狀。因此,危重癥患者腸道呼吸應用需要考慮各類實際因素,結合患者病情,需要給與特定劑量的氧氣治療??偟膩碚f,如果腸道通氣可用于重癥患者治療,將成為一項歷史性的醫學貢獻。