人類能靠肛門呼吸?日本學者證實另類呼吸通道,缺氧急救迎來希望

由 DeepTech深科技 發佈於 科技

'26-03-10

本文是專業學術論文解讀,不做醫療建議。


近日,日本科學家牽頭在 Cell 子刊 Med 發表了一項研究,首次在人體實驗中證實經肛門呼吸這種醫療技術是安全且可行的。


他們在人體中確認高達 1,000 毫升的全氟萘烷(C₁₀F₁₈)可以通過直腸給藥,並能在腸道內停留一小時,不僅僅不會引起全身吸收,也不會損傷器官功能,更不會導致嚴重不良反應。如果成功,這可能是呼吸支持領域幾十年來最大突破之一,或將爲因爲嚴重呼吸衰竭而掙扎在生死線上的患者提供一種全新的肺部休息策略。



(來源:Med)


你可能聽說過泥鰍能夠使用腸道呼吸,當水裏缺氧的時候它們會把空氣吞進肚子裏,通過腸道吸收氧氣,這種技能讓它們能在惡劣環境中活下來。來自日本東京齒科醫科大學和美國辛辛那提兒童醫院的研究人員在本次研究裏將這個原理用在了人類身上,他們通過直腸給健康志願者灌入全氟萘烷液體,這種液體能夠溶解大量氧氣,溶解能力是水的 40 倍,比血液本身還要高出一倍多。



圖 | 全氟萘烷(來源:維基百科)


27 名 20 到 45 歲的健康男性參與了試驗,他們接受了單次直腸給藥,劑量從 25 毫升一路加到 1,500 毫升,液體在腸道內保留 60 分鐘。結果沒有出現嚴重不良反應,最常見的不適是腹脹、腹痛和出現便意,都是輕度且很快消失的症狀。劑量越高,這些感覺越明顯,但都在可接受的範圍內。


1,500 毫升那組有 4 個人因爲腹痛停止給藥,但是 1,000 毫升及以下劑量的所有志願者都能耐受。21 名參與者完成了 95% 以上的計劃劑量,20 分完整堅持了 60 分鐘保留時間。


血液檢測結果顯示,所有劑量組都沒有檢測到全氟萘烷被吸收進入血液循環。檢測儀器的靈敏度下限是 1 微克每毫升,這個數值比已知會產生毒性反應的濃度低了幾萬倍。肝臟和腎臟的功能指標也全部正常,沒有出現任何損傷跡象。這意味着這種液體只是暫時待在腸道里,完成人物之後就會隨排泄離開身體,不會進入體內循環。


那它到底能不能幫助呼吸?這次使用的是未經充氧的全氟萘烷,但研究人員通過動物數據建立了一個模型來推算。


模型結果顯示,如果給液體預先充上氧氣,理論上可以產生劑量依賴的氧氣輸送效果。在 500 到 1,000 毫升劑量組,確實觀察到了血氧飽和度存在大約 1% 的微弱上升。雖然這個變化很小,但它是一個信號,說明氧氣可能真的通過腸道壁進入了血液。


模型計算顯示,200 毫升組對應的血氧曲線下面積是 2.4,500 毫升組上升到 5.9,1,000 毫升組達到 11.7,呈現出明顯的劑量相關性。



(來源:Med)


爲什麼要把氧氣從肛門灌進去?對於呼吸衰竭的病人來說,這可能是一條救命新策略。在重症監護室裏,每年有超過 150 萬美國人需要氣管插管,其中 10% 到 20% 會出現低氧血癥,甚至導致心跳驟停。現有的呼吸機雖然能夠保命,但是高壓、高流量的氧氣本身會對肺部造成損傷即呼吸機相關肺損傷。正壓通氣可能引起氣壓傷和容積傷,讓本已脆弱的肺部雪上加霜。


在本次研究中,所有志願者都完成了 3 天的隨訪跟蹤。16 份報告了輕度不適,主要是腹部脹氣、排便緊迫感和腹痛,但都隨着液體排出而自行消失,無需任何的醫療干預。實驗室檢查顯示,肝功能指標 AST 和 ALT 在給藥前後沒有異常升高,腎功能指標也完全正常。呼吸頻率和經皮二氧化碳分壓在試驗期間全程保持穩定,說明這個方法不會干擾正常的呼吸調節機制。



(來源:Med)


還有一個有意思的細節:給藥前 24 小時有沒有排便,也會影響耐受性。那幾個因爲腹痛停藥的志願者,大多是前一天沒有上廁所。這說明腸道準備可能很重要,清空內容物能讓液體待得更久更舒服。因此,研究人員打算未來在臨牀應用中,在給藥之前讓患者進行排便。


假設能夠通過腸道給身體補充一部分氧氣,就可以讓受損的肺部休息一下,減少呼吸機的壓力,其實這就是腸道通氣的概念。之前人們已經在豬和老鼠身上驗證過,即使用充氧的全氟碳化合物灌腸,能夠明顯改善全身缺氧。在缺氧的大鼠模型中,持續 4 小時的小腸灌注能夠讓血氧水平明顯回升。這次的人體試驗,則是爲這個療法走向臨牀打下的基礎。


當然,這只是第一步。此次試驗找到是年輕的健康志願者,他們沒有呼吸問題,所給的液體裏也沒有預先充氧。下一步需要在真正缺氧的病人身上試驗,使用預先充氧的全氟萘烷,來看看是否真的能夠改善血氧水平。與此同時,這次只測試了血氧飽和度,未來的研究會使用動脈血直接測量,數據也會更精確。


參考資料:

相關論文:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2666634025003149?via%3Dihub


運營/排版:何晨龍


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