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人类可以通过肠道呼吸吗?

2021-05-17 10:43:32 webadmin 127

   一项新的研究发现,啮齿动物和猪可以利用肠道进行呼吸。

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  通过通过肛门输送氧气或含氧液体,研究人员扭转了小鼠和猪的呼吸衰竭症状。

  这些发现可能为新的紧急治疗铺平道路,以在机械通气不可用或不合适时为重症患者提供支持。

  研究人员希望继续他们的研究,并探索该过程在人体中的临床应用。

  一项新的研究表明,啮齿动物和猪在紧急情况下可以通过肠道呼吸。

  研究人员设法通过直肠输送氧气,从而使猪和小鼠免于呼吸衰竭。

  这些发现可能为新疗法为在肺衰竭和机械通气不可用时保持身体充氧的新疗法铺平道路。

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  “人工呼吸支持在由于严重疾病(例如肺炎或急性呼吸窘迫综合征)而导致的呼吸衰竭的临床管理中起着至关重要的作用,”资深研究作者,东京医科牙科大学和辛辛那提大学的Takanori Takebe博士说。儿童医院医疗中心。

  Takebe博士补充说:“尽管副作用和安全性需要在人体中进行全面评估,但我们的方法可能会为支持重症呼吸衰竭患者提供新的范例。”

  该研究发表在《医学》杂志上。

  对于高等动物来说,呼吸作用包括用肺或鳃吸入氧气和排出二氧化碳。然而,一些物种已经进化出替代性的呼吸机制。泥鳅、鲶鱼、海参和织球蜘蛛也可以利用它们的后肠来吸氧,以便在紧急情况下生存。这被称为经肛门的肠道通气,或EVA。

  然而,直到现在,哺乳动物是否具有类似的能力仍是一个谜。

  Takebe博士对《今日医学新闻》说:“这是我们所学的第一项[研究],表明成功地将远端肠段重新应用于呼吸器官,受到了水生生物的启发。” “我们都感到惊讶的是,即使在哺乳动物物种中,泥have所具有的肠道呼吸能力也得到了维持,以至于它足以挽救致命的低氧/窒息病。”

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  呼吸抢救

  Takebe博士和他的团队使用猪和啮齿动物模型来提供哺乳动物肠道呼吸的证据。

  首先,他们设计了一种肠道气体通气系统,该系统以类似灌肠的方式通过小鼠的直肠输送纯净的氧气。

  然后他们将小鼠暴露在极低的氧气条件下。没有肠道通风系统,没有动物存活长达11分钟。通过肛门给药氧气可使小鼠的中位生存期延长至18分钟。

  但是,当研究人员对肠粘膜进行小量擦伤时,该系统最为有效。这种磨损允许气体在肠和周围血管之间更有效地移动。在有肠道磨损和气体通气的小鼠中,有75%的小鼠在通常致命的条件下存活了50分钟。

  液体与气体

  由于肠气体通气系统需要破坏肠粘膜,因此在人体中临床应用是不太可行的,特别是在重病患者中。

  因此,研究人员开发了一种替代解决方案,该解决方案使用一种称为全氟十氢化萘(PFD)的含氧液体,并且不需要擦拭肠粘液层。

  PFD属于一类称为全氟化物的物质,研究表明该物质对人体具有临床安全性。PFD对氧气和二氧化碳具有极高的吸附能力,并且先前的临床试验已经测试了将全氟化学品用作代替血液受信任的来源。

  用肠液体通气治疗后,试验组的小鼠可以比对照组的小鼠明显走得更远,并且有更多的氧气到达心脏。

  研究人员还尝试将PFD的重复周期泵入猪的肠道。他们发现,与未接受治疗的动物相比,接受治疗的动物的氧气含量更高。而且,该治疗逆转了由于缺氧引起的皮肤苍白和发冷的症状。

  该研究证明了两种哺乳动物中循环氧气和缓解呼吸衰竭症状的有效机制。

  Takebe博士说,下一步是让研究人员扩大研究范围,以评估中长期安全性,然后再加快人类临床试验的步伐。

  但是,未参与此项研究的耶鲁大学医学院临床研究员Caleb Kelly博士认为,这可能会遇到一些困难。

  “肠道通气的最初感觉很可能与粪便微生物群移植相似,不久前由于'实用和美学的原因'而被认为是站不住脚的,但由于支持数据的数据不胜枚举,现在的污名已经减少。”凯利博士在另一篇观点文章中写道,该文章在Med中也有特色。

  如果肠道通气可以克服这种污名,研究人员认为,有一天它可以作为危重症患者人工呼吸支持的另一种形式。

  凯利博士说:“对于大多数患者来说,机械通气足以输送氧气并从循环中除去二氧化碳。” “但是,在某些情况下,急救人员无法使用机械通风。此外,当前的大流行表明,机械呼吸机是一种有限的资源。”

  Takebe博士同意COVID-19已经证明了对新生命支持技术的需求,但是警告说,他的团队“需要谨慎评估过程的安全性,因为COVID-19的发病机理非常复杂。”

  MNT还联系了英国莱斯特大学的Michael Steiner教授,他是呼吸内科顾问医生。当我们问到这些发现与正在进行的COVID-19大流行以及相关的呼吸机需求有何关联时,斯坦纳教授回答说:“非常有限。这是早期研究。调查结果与当前的大流行无关,尚不清楚他们是否会成为可行的策略。”

  但是,该研究的资深作者仍然对研究结果的使用和相关性持乐观态度:

  “最近的SARS-CoV-2大流行使呼吸机和人工肺的临床需求不堪重负,导致严重缺乏可用的设备,并危及全世界患者的生命。我们的通风系统提供的动脉氧合水平,如果按人使用的比例调整,可能足以治疗患有严重呼吸衰竭的患者,从而可能挽救生命。