Cell子刊：神奇!哺乳植物可以用肠道进行呼吸

2021年5月18日讯/BIOON/---将空气送入肺部的呼吸机可以抢救因受伤或疾病而不克不及自立呼吸的患者的性命。然则，因为它们所施加的弱小气压，它们也能够招致肺部毁伤。此外，呼吸机的数目是无限的，这在COVID-19年夜风行时代形成了重大充足。

在一项新的研讨中，来自日本和美国的研讨职员提出了一种替代的氧合路径：通过肛门。他们将气体或液体模式的氧气引入阅历过窒息或低氧前提的小鼠和猪的肠道，成果显示，这些植物存活的光阴比那些没有承受这一处置的植物长得多。相关研讨成果于2021年5月14日在线颁发在Med期刊上，论文题目为“Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure”。

美国佛罗里达年夜学医学院肺部和重症监护大夫Divya Patel（未参加这项新的研讨）说，“我历来没有读过或想过应用肠道体系通气。机器呼吸机是一座桥梁。他们为咱们争取光阴让身材病愈，[但]它们的成绩是它们也对肺部自身形成挫伤。”这些作者“真地是思维开放，跳出了框框思考”。

论文通信作者、隶属于辛辛那提儿童病院、东京医科牙科年夜学和横滨市立年夜学的Takanori Takebe通常专一于把持，以便在培育皿中培养出功效性人体器官。然则，三年前，他的父亲患有慢性肺部疾病，呈现了急性呼吸困顿综合征（ARDS）--一种可以至命的肺部并发症，在重症COVID-19患者中很罕见，必要通气。他的父亲活了上去，然则这一阅历让Takebe印象粗浅，呼吸衰竭的医治办法是何等无限。

他说，“尺度的医治办法确切会侵害人造的肺部功效。”如今，他的父亲的肺部功效遭到侵害，这在承受通气的患者中并不常见，尤其是永劫直接受通气的患者。他弥补说，“我认识到咱们必要分歧的呼吸支持方式，而不必要动用人造肺部。”

Takebe和他的团队浏览了一些现有文献，相识到许多生物---包含诸如泥鳅之类的鱼和节肢植物---使用包含皮肤和肠道在内的器官来获取氧气。为了确定哺乳植物是否有这种才能，他们从小鼠开端研讨。通过气管吸入缺氧空气的小鼠当通过肛门将氧气注入它们的肠道时均匀存活了18分钟，而欠亨过肛门吸入氧气的小鼠只能存活约11分钟。当他们用刷子擦拭肠道内壁，然后引入氧气气体时，年夜多半小鼠至多存活了50分钟。

小鼠、年夜鼠和猪等哺乳植物可以用肠道进行呼吸，图片来自Med, 2021, doi:10.1016/j.medj.2021.04.004。

他解释说，“当你让小鼠处于致命的缺氧前提并为它们的肠道提供氧气时，存活的光阴添加了一倍。这将给咱们更多的光阴来节制病情，直到医治可行动止。”

接上去，这些作者测验考试了一种比擦伤肠道内壁和泵入气体更可行的办法：通过肛门引入一种称为全氟碳化物（perfluorocarbon）的含氧液体。在曩昔的临床研讨中，携带消融氧的全氟碳化物被直给送到人类的眼睛和血管，以及早产婴儿的呼吸道，以帮忙削减肺部毁伤。他们在一个低氧室中通过小鼠的直肠注入含氧的全氟碳化物或盐水。承受含氧液体的小鼠显示其血液中的氧气压力有所改善，而且在输注全氟碳化物后比承受心理盐水的小鼠更沉闷。

然后，这些作者在麻醉的猪身上测试了这种含氧液体的战略，此中相比于小鼠，猪与人类的心理构造更类似。他们每分钟只用了5或6次呼吸机来诱导非致命性的呼吸衰竭，然后用相似灌肠的方式赐与含氧全氟碳化物，将猪从缺氧状态中补救进去，并没有察看到显明的反作用。为了进一步测试平安性，他们将全氟碳化物注入了年夜鼠的肠道中。这些年夜鼠没有脱水，没有腹泻，器官毒性标记物的程度与盐水对照组雷同或更低。

氧气经肛门肠通气（enteral ventilation via anus, EVA）通过全身氧合拯救致命性缺氧，图片来自Med, 2021, doi:10.1016/j.medj.2021.04.004。

美国蒙年夜拿年夜学生物学家Art Woods说，“这些发现是退化进程中对某些体系进行修补的一个例子，这些体系很能够是为了另一个目标而退化的---即消化食品和在体内挪动养分物---然后将该体系用于做其他对生物体真正有用的事情。”他没有参加这项新的研讨，但在2017年颁发的一篇启迪了这项新研讨的论文中，他和共事们展现了海蜘蛛应用其内脏来运输氧气。他弥补说，“作为一种医疗技术，以某种染指性的方式来做这件事是相称智慧的。”

Takebe说，依据美国食物药品治理局（）此前对全氟碳化合物用于其他顺应症的同意，“咱们对人类利用的平安性[和]耐受性十分乐观。”他和他的共事们正在组建一家守业公司，进前进一步的临床前平安阐发，同时评价更多的植物疾病模子。他说，他们愿望来岁开端进行人体，但揭示道，今朝还不分明通过这种办法改善氧合是否对冠状病毒患者有帮忙。他解释说，“COVID-19不仅仅是ARDS或肺部氧合成绩，而是波及许多分歧的病理。”

Patel说，“相识这一机制将有助于匆匆进人们采取它并对其做进一步研讨。”她弥补说，接上去的其他步调包含查询拜访该战略在ARDS或肺炎模子中的无效性，以及更多地研讨全氟碳化物在人身上的这种利用的平安性。要是该技术被证实是无效和平安的，它“有能够成为一种防止使用机器呼吸机的办法，或许可能将其设置到十分低的程度，如许就不会招致呼吸机惹起的肺部毁伤”。（100医药网 100yiyao.com）