恢复死亡猪脑的脑循环，开辟了无法想象的可能性？
2019年4月18日出版的英国《自然》杂志封面。（资料图/图）
全文共3985字，阅读大约需要5分钟
耶鲁大学的科学家研发了一套体外灌注系统，能够让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能，并维持了至少6个小时。这一令人震惊的研究开辟了以前无法想象的可能性，并在理论上对现今的脑死亡标准以及由此制定的器官移植政策和程序造成巨大冲击。
本文首发于南方周末 未经授权 不得转载
文 | 南方周末特约撰稿 张田勘
责任编辑 | 朱力远
2019年4月18日出版的英国《自然》杂志刊登题为“让时光返流”的封面文章，直接挑战人类社会现行的死亡标准和定义。耶鲁大学医学院的神经科学家内纳德·塞斯坦（Nenad Sestan）团队研发了一套名为BrainEx的体外灌注系统，能让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能，并维持至少6小时。
1
恢复猪的部分大脑功能
塞斯坦团队的研究结果意味着，已经或正在很多国家认可和实施的脑死亡标准将受到严重怀疑和动摇。当然，从研究结果来看，可能还不能推论到人，因为这样的研究是不可能在人身上进行的，而且，研究也只是得出了部分结果，并非全面和深入的结果。
塞斯坦团队从食品加工厂获得死亡的猪，并从猪的头部取出完整的猪脑，然后通过颈动脉将猪脑与体外灌注系统，即BrainEx系统（可以模拟正常37摄氏度体温下血流脉动的体外灌注）相连，供给猪脑一种以血红蛋白为主的无细胞灌注液。
这些猪已经死亡4小时以上，但是在接通BrainEx系统的持续6小时灌注期间，有32个猪大脑恢复了主要动脉、小血管和毛细血管的循环。不仅如此，在对灌流液中施加一种用于增加人脑血流的药物后，这些猪脑的血管出现扩张，加快了灌流液流速。这表明，死亡的猪大脑对药物也产生了相应的反应。
更重要的是，BrainEx系统对大脑神经系统的修复。在BrainEx系统的支持下，猪的大脑皮质的神经元死亡有所减少，神经细胞的形态和密度得以保持，部分神经细胞的功能也恢复了。证据是，用电极检测单个神经元的生物电流活动，可以发现神经元产生自发突触活动。这说明，大脑拥有的脑细胞恢复功能或许比过去所认为的还要好。
神经元功能的恢复被视为大脑功能保持和恢复的重要基础。过去认为，人和其他一些高级哺乳动物的大脑十分脆弱，一旦血供停止4-6分钟，就可因为缺氧和缺少营养支持而造成神经元不可逆的伤害和死亡，所以对心脑缺血的急救一般要求越早越好，最好是在6分钟内实施。
然而此次研究结果表明，血供中断后的脑细胞功能退化更可能是一个缓慢的过程。由于资源有限，此次研究是在维持了6小时后人为中断了灌注。假如不中断，BrainEx系统是否可以维持猪脑功能更长时间，以及能否恢复全部正常的脑功能尚不清楚。当然，需要指出的是，目前的结果并不能肯定已死亡的猪恢复了脑意识（awareness）、感觉（perception）或其他与大脑高级功能相关的全脑电活动。所以，塞斯坦团队谨慎指出，大脑神经生理活动的复苏与整体功能的恢复不能相提并论。
然而，仅仅是大脑在死亡后有部分生理活动的复苏也足以对现今的脑死亡标准以及由此制定的器官移植政策、制度和程序造成巨大的冲击，也因此，同期《自然》上刊发的评论指出，“BrainEx研究开辟了以前无法想象的可能性”。
（东方ic/图）
2
脑死亡标准将受冲击
BrainEx系统让死亡大脑部分复苏对社会的冲击目前可以想象的首先是脑死亡标准，以及随后的器官移植。世界上有一百多个国家实施脑死亡标准。根据塞斯坦团队的研究结果，如果能对宣布脑死亡的人进行BrainEx系统灌注施救，理论上就有可能让人的大脑恢复部分功能，实际上也就会阻止脑死亡标准的实施，结果是，难以摘取脑死亡供者的器官对他人进行器官移植。
对于死亡，从古至今人类社会一直遵循的是心肺死亡（呼吸心跳停止）标准，1968年哈佛大学医学院特设委员会对脑死亡概念进行了深度解释，制定了人类首个脑死亡判定标准后，脑死亡才逐渐替代心肺死亡标准或与心肺死亡标准并存。脑死亡标准包括：不可逆的深度昏迷；无自发呼吸；脑干反射消失；脑电活动消失（电静息）。凡符合这些标准，并在24-72小时内重复测试，结果无变化，即可宣告死亡。
中国也制定了医学上的脑死亡标准（《脑死亡判定标准和技术规范（成人质控版），以及《脑死亡判定标准及技术规范（儿童质控版）》），包括：深度昏迷、自主呼吸停止、脑干反射消失。必须同时、全部具备上述3项条件，而且需明确昏迷原因，排除各种原因的可逆性昏迷。但是，由于中国的法律目前并没有明确和认可脑死亡，中国还是以心肺死亡为标准认定死亡。如果从脑死亡发展的历史和复杂性来看，塞斯坦团队的研究结果也有可能让脑死亡标准“时光返流”。
1959年法国学者莫拉雷（P. Mollaret）和古隆（M. Goulon）在第23届国际神经学会上以23个大脑受到严重损伤的病例报告为依据，提出凡是被诊断为深度昏迷的患者，其苏醒的可能性几乎为零。由此，他们首次提出了“过度昏迷”的概念并使用了“脑死亡”这一术语。随后这一概念在医学界逐渐接受和认可。但是，在临床死亡判定上并未得到实行。
1966年美国医学界提出，应当把脑死亡作为临床死亡的标志，同时1968年在第22届世界医学大会上，美国哈佛医学院脑死亡定义审查特别委员会提出了“脑功能不可逆性丧失”作为新的死亡标准，并制定了世界上第一个脑死亡诊断标准。
同年，世界卫生组织（WHO）所属的国际医学科学组织委员会也制定了脑死亡标准，依据的基本就是哈佛医学院的标准，但是也有一定的差异，包括5项：昏迷，对整个环境应答反应消失；各种反射消失，瞳孔无对光反射，呈扩张状态；自主呼吸消失，包括停止人工呼吸3分钟后仍无自主呼吸；如果不以人工维持，血压急剧下降；甚至给予刺激，脑电图呈直线。以上情况应排除低体温（小于23℃）患者和药物滥用者。24小时重复上述测试，结果不变，方能确认。
当然，脑死亡还分为全脑死亡和脑干死亡。1976年，英国皇家医学会提出以脑干死亡作为脑死亡标准，这比哈佛标准的脑功能不可逆性丧失更推进了一步。1995年，英国皇家医学会制定了脑干死亡标准。1998年，英国卫生部正式提出《脑干死亡诊断之准则：包含确定和管理潜在的器官与组织捐赠者的方针》。
另外，1980年中国学者李德祥提出全脑死亡应是脑死亡的标准，这能避免大脑死亡、脑干死亡等脑的部分死亡等同于脑死亡的缺陷。
基于上述种种医疗现象，国际上也对脑死亡具有争议，主要集中于全脑死亡、脑干死亡和高级脑死亡3种概念。全脑死亡是指包括大脑、小脑和脑干在内的全脑机能完全不可逆的丧失。判定全脑死亡需要同时具备3个基本的条件：深度昏迷、无自主呼吸和脑干反射全部消失。脑干反射包括瞳孔对光反射，如光刺激可以引起瞳孔缩小，以及眼心反射，即压迫眼球可以引起心率减慢等。
脑干死亡即脑干机能的不可逆的丧失。脑干掌管呼吸和心跳，一旦脑干机能丧失，患者的脑干反射和呼吸心跳都会完全丧失，大脑皮质的死亡只是时间的问题。显然，全脑死亡标准已经把脑干死亡标准包括在内。
高级脑死亡的概念是指人的知觉和认知不可逆的丧失才是死亡，但在一定程度上会混淆植物人和脑死亡的区别，当然这一概念更加关注人的社会性一面，但是没有得到医学界大多数人的认可。
由此提出了一个问题，需要把脑死亡与植物人严格区分开来。脑死亡病人没有自主呼吸，靠呼吸机维持生命，但植物状态的病人存在着部分自主机能，如吮吸、咀嚼、吞咽、心跳和脑干等原始反射，很多人有自主呼吸。诊断为脑死亡后没有死而复活的病例，但植物人有苏醒的可能。
3
中国的脑死亡立法
目前世界各国医学专家相继提出了大约三十余种关于脑死亡的诊断标准，但大多数国家采用的还是哈佛标准，一般可归纳为5条：深度昏迷，脑反射消失，无自主呼吸，脑电图检查无反应，脑循环停止。
世界上一百多个国家实行的脑死亡标准都是全脑死亡标准。主要分为4类：第一类是法律明文规定脑死亡是宣布死亡的依据，这样的国家有美国、芬兰、德国、罗马尼亚、新加坡、印度等；第二类是虽无正式的法律，但临床上和实际上承认脑死亡，这样的国家包括比利时、英国、新西兰、南非、奥地利、韩国、泰国等；第三类是同时认可心肺死亡和脑死亡，这类国家包括美国、日本、奥地利、芬兰、瑞士；第四类是法律上不承认脑死亡是宣布死亡的依据，但医学上承认脑死亡，如中国。
脑死亡在中国有着非常艰难的承认过程，塞斯坦等人的研究结果如果能得到临床应用，就有更多国家的人难以认同脑死亡。而且，即便是目前中国医学界认可脑死亡，在法学和社会学界，以及人们在生活中还是坚持要用综合标准来判断死亡。综合标准是除心肺死亡、脑死亡之外的另一种标准，包括自发呼吸停止、心脏跳动停止、瞳孔反射停止三个标准。
实质上，综合标准也就是心肺死亡标准，实际上国际医学科学组织委员会制定的脑死亡标准中也包含了瞳孔无对光反射，呈扩张状态，说明脑死亡和心肺死亡的标准正在接近，但还是有差异，最大的差异就是不可逆的昏迷。
所谓的综合标准即心肺死亡标准得到中国法学界和社会公众的广泛接受和认可，直到现在也一直是认定死亡的法律标准。脑死亡标准只是在医学界认同，并没有被法学界、社会和公众采纳，因此，中国的器官移植主要还是依据心肺死亡标准来摘取供者的器官。
脑死亡的器官是最佳器官移植供体，移植的器官在有血供时从供体上取出时质量最好，因为脑死亡者仍有残余心跳，各脏器血液供应得以维持，所以在及时施行人工呼吸和给氧条件下，各脏器组织不像心肺死亡者那样发生缺血、缺氧。实行脑死亡标准，可以在心跳未停止之前并有血压的情况下摘取移植器官，有利于提高器官移植的数量和质量。
现实情况是，中国人也在逐步采纳脑死亡标准。尽管法律并未认可，但是2016年、2017年对中国4080例、5136例捐赠器官的调查表明，至少有1/3的病人家属是接受脑死亡标准后同意捐赠亲人的器官的。2018年，全国人大同意脑死亡立法不再单独立法，而是拟采用在现行法律中增加脑死亡和心肺死亡的二元死亡标准（即脑死亡和心肺死亡标准并存的法律认定方式），给死者家属一定选择权。
然而，迄今一方面是立法尚未出台，二是即便立法出台，医院如何执行也存在问题。很多时候，即便按照脑死亡标准，病人已无任何救治希望，但亲人往往在情感上仍难以接受脑死亡这一事实，他们会提出，明明心脏还在跳动，怎么忍心放弃治疗！如果家属不同意放弃治疗，医生也不能终止治疗。现在有了BrainEx系统，在理论上可以部分复苏大脑，这意味着连脑死亡的标准也需要重新认定。
因此塞斯坦等人的研究结果在理论上会冲击中国的脑死亡立法，并且对已经认可和实施脑死亡的其他一百多个国家提出了挑战。当然，这一研究结果的实际挑战意义和效果有多大，还需要后续的观察。