氧气是人类及所有生物赖以为生的基础。



最近,东京医学大学和辛辛那提儿童医院医疗中心的研究人员合作,在《医学》杂志发表了一篇名为《哺乳动物肠道内部通气可以改善呼吸衰竭》的论文,

简单来说,就是他们发现啮齿动物和猪都具有利用肠道“呼吸”的能力,

肠道呼吸?

就是通过肛门和直肠输送氧气或含氧液体,可以大大缓解这两种哺乳动物缺氧的现象。



如果鼠和猪这两种哺乳动物能通过肠道吸收氧气,科学家们觉得,那人类也有希望!

如果这种假设成立,成功推广到临床,人就多了一种吸氧的方法,

像疫情期间呼吸机短缺的现象,就能得到很大缓解。

这次实验的灵感来自于水生动物,

之前科学家们已经发现,一些水生动物在紧急情况下,能够通过肛门和肠道呼吸维生,被称为肛呼吸,例如泥鳅、鲶鱼和海参,

日本和美国的研究人员受到启发,决定研究一下这种现象在哺乳动物身上成不成立。



研究主导者Ryo Okabe说,直肠粘膜下有丰富的毛细血管网,所以通过肛门给药很容易被吸收到血液中。

研究团队想要用同样的方法,看看能不能将氧气输送进哺乳动物的血液中。

研究人员制作了一种肠道通气设备,先用小鼠做实验,阻断它们的呼吸道呼吸,

一部分小鼠被麻醉后,用通气设备通过肛门给小鼠输送氧气,

还有一些小鼠,研究人员擦伤了它们的部分肠道粘膜,这样会引起炎症,增加血流,从而提高氧气吸收的有效性。

他们对三组小鼠进行了对比试验:

第一组是普通的缺氧小鼠,它们在极低的氧气条件下存活了11分钟;

第二组是使用肠道通气设备的小鼠,它们在相同的低氧条件下存活了18分钟;

第三组是部分肠道粘膜被擦伤并使用通气设备的小鼠,在相同的低氧条件下,这组75%的小鼠竟然存活了50分钟。

这就表明,小鼠的确能够通过肠道吸收氧气,且肠道粘膜磨损的时候吸收效果更好。



但是,“擦伤肠道粘膜再输氧”的方法对人类来说太“凶残”了,尤其是那些重病患者,可禁不起这种折腾,

必须找到更适合人类的方式。

因此,研究人员决定使用一种液态全氟化合物,代替普通的氧气,

临床上将液态或气态全氟化合物注入肺中,能减轻严重呼吸功能不全的儿童患者的肺部损伤,

这种化学物质已经被临床证明对人体是安全的。

接下来,研究人员开始用小鼠和猪进行全氟化合物实验。

研究人员先将小鼠放到低氧室中,通过肠道接受全氟化合物治疗的小鼠比没接受治疗的小鼠,行走的时间更长,有更多氧气进入心脏。



在猪的身上也得到了类似结果,

通过肠道输入全氟化合物,让缺氧的猪苍白的肤色重回红润,体温重新提高,增加含氧量,且没有产生明显的副作用。



上面两个实验证明,通过肠道输送全氟化合物,可以有效为哺乳动物供氧,缓解缺氧症状。



如果这种技术能用在人类身上,呼吸衰竭的患者就能通过肠道吸收氧气,挽救生命,

但从实验到临床应用中间还有很长一段路要走,需要进一步验证在人类身上的安全性。



想想也是神奇,

或许在未来的某一天,呼吸衰竭的患者就能通过肛呼吸增加生存希望,

现在我们叫呼吸机,

那到时候要叫什么咧?

相关报道:研究发现猪、大鼠和小鼠可以利用肠道呼吸 增加低氧环境中的生存几率

一项关于哺乳动物及其通过直肠"呼吸"的潜在能力的新发现,为治疗患有严重呼吸道问题的人类的潜在新方法铺平了道路。这项研究来自东京医科大学和辛辛那提儿童医院医疗中心,揭示了猪和啮齿动物都能够进行 "肠道呼吸"。这一发现听起来很荒唐,但并不是没有先例。某些水生生物,包括一些鲶鱼和海参,在需要的情况下可以用它们的肠子来呼吸。


而新的研究发现,猪、大鼠和小鼠可以利用肠道呼吸,在极低的氧气环境中生存的几率也会增加。

这项研究涉及开发一个肠道气体通气系统,该系统被用来通过直肠将纯氧泵入小鼠的肠道。这些小鼠被放置在一个极度低氧的环境中,这是一个在没有补充氧气的情况下会导致死亡的环境,而75%的小鼠在肠道呼吸装置的作用下生存了50分钟。

然而,这个系统有一个缺点,那就是气体通气装置会导致 "肠道粘膜的磨损",这意味着它不会是一个用于患病病人的合理选择。为了解决这个问题,研究人员想出了一个不同的方案:液体中的含氧全氟化合物。

研究发现,在低氧环境下,含氧液体对猪和啮齿动物都有好处,有更多的氧气到达它们的心脏。同样地,它们的氧气水平增加了,它们的冷感减少了,而且小鼠能够在低氧室中活得更长,这些结果暗示了未来对人类的潜在应用。

该研究的资深作者Takanori Takebe解释说:

最近的SARS-CoV-2大流行使临床上对呼吸机和人工肺的需求不堪重负,导致可用设备严重短缺,并危及全世界病人的生命。我们的通风系统所提供的动脉氧合水平,如果按比例应用于人类,可能足以治疗严重呼吸衰竭的病人,有可能提供拯救生命的氧合。