當(dāng)心臟停止跳動(dòng)時(shí)，血液停止流動(dòng)并向大腦(缺氧)和其他重要器官(缺血)輸送氧氣。在血流不足開(kāi)始損害大腦之前有一個(gè)小窗口(大約 4 分鐘)。10 分鐘后，預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腦損傷。心臟越早重啟，嚴(yán)重腦損傷的可能性就越小。
Feinstein 醫(yī)學(xué)研究所的研究人員測(cè)試了一種通過(guò)線粒體移植提高大鼠缺血性大腦存活率、減輕損傷和加速修復(fù)的新方法。在BMC Medicine雜志上發(fā)表的一篇題??為“外源性線粒體移植改善心臟驟停復(fù)蘇后的存活率和神經(jīng)學(xué)結(jié)果”的論文中，研究人員詳細(xì)介紹了他們從體外實(shí)驗(yàn)室到體內(nèi)大鼠模型實(shí)現(xiàn) 91% 存活率所采取的步驟— 比對(duì)照提高 36%。
根據(jù)內(nèi)共生學(xué)說(shuō)，線粒體起源于“被吞噬”的細(xì)菌，并與宿主細(xì)胞建立共生關(guān)系，在復(fù)雜生命形式的真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)化為線粒體。盡管如此，線粒體仍保留了一些古老的細(xì)菌特征。它們具有像革蘭氏陰性細(xì)菌一樣的雙層膜，并且能夠通過(guò)有氧呼吸產(chǎn)生 ATP——這需要氧氣——這就是為什么我們的細(xì)胞需要從血液中輸送氧氣。
當(dāng)血液停止流動(dòng)，氧氣輸送停止時(shí)，線粒體就無(wú)法再產(chǎn)生能量，很快細(xì)胞就有死亡的危險(xiǎn)。如果血液在身體各處停止流動(dòng)，危險(xiǎn)無(wú)處不在，但最危險(xiǎn)的莫過(guò)于大腦。
最近的研究表明，線粒體有望幫助修復(fù)其他線粒體。受損的線粒體能夠通過(guò)裂變、融合和線粒體自噬進(jìn)行自我修復(fù)和細(xì)胞保護(hù)。最近描述的細(xì)胞間線粒體轉(zhuǎn)移機(jī)制已通過(guò)線粒體移植進(jìn)行跟蹤，并顯示在肌肉組織中具有保護(hù)作用。
Feinstein 研究小組決定測(cè)試移植在心臟驟停事件中的有效性，特別關(guān)注神經(jīng)元組織的健康。
在嘗試將線粒體轉(zhuǎn)移到大鼠體內(nèi)之前，研究人員想測(cè)試供體線粒體是否可以被在培養(yǎng)物中生長(zhǎng)的神經(jīng)元吸收。為此，從大鼠大腦和肌肉組織中提取的線粒體被染成紅色，神經(jīng)細(xì)胞的線粒體被染成綠色。捐贈(zèng)的線粒體被吸收到培養(yǎng)的神經(jīng)細(xì)胞中，并與神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)源性線粒體共定位。成功完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試后，就可以在真實(shí)模型中進(jìn)行嘗試了。
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