首次！肝脏体外常温保存三天仍能移植，患者一年未出现健康问题｜环球科学要闻

原创 环球科学 环球科学 2022-06-01 12:10 发表于北京

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· 医学 ·

体外常温保存数天的肝脏首次被成功移植

图片来源：USZ

通常来说，器官移植的时间窗口非常短暂。因为，器官离体后难于保存，冷冻后膨胀的冰晶很容易对组织造成破坏，从评估器官到运输到移植完成，常常需要在12小时之内完成，这给器官移植造成了很大的阻碍。而最近，在一项发表于《自然·生物技术》杂志的研究中，科学家将肝脏在非冷冻条件下保存了三天，然后移植到患者体内，一年后患者未出现健康问题，肝功能和生活都正常。

在苏黎世大学医院，研究者用到的器官保存技术，叫异位常温灌注（ex situ normothermic perfusion）：将肝脏放置在无菌环境，保持在37℃的温度，模拟人体环境，为肝脏提供代替心脏的泵，以及一些激素和营养物质。2020年，科学家曾用这种方式让人类肝脏在体外保持了7天正常功能。2021年5月19日，研究团队从一名患有侵袭性腹部肿瘤、脓肿及抗生素耐药细菌复发性败血症的29岁女性那里获得肝脏。而等待移植的是62岁晚期肝硬化、多发性和复发性肝炎男性患者，他了解这项器官移植的实验性质并接受风险。同年5月22日，移植手术开始。在器官完全失去供血一段时间后，血液返回组织时，未发生任何再灌注损伤。患者唯一需要的干预是为期六周的标准免疫抑制方案，避免机体排斥外来器官。移植的肝脏在他体内功能正常，未见不良反应或胆管损伤，一年后依然如此。科学家认为，这第一次移植成功的异位常温灌注保存器官，可以为肝脏治疗提供新的机遇。

· 化学 ·

可以分解木质素的人工酶

木质素能够被分解为生物燃料。图片来源：Andrea Starr/Pacific Northwest National Laboratory

在自然界，真菌和细菌能够利用酶分解木质素，例如生长在木头上的蘑菇。相比于需要高温且耗能的化学降解法， 酶解法条件温和且对环境友好。但天然酶不稳定，随时间推移而失活，因此难以实现工业化。近日，一项发表于《自然·通讯》的研究模仿天然酶的结构，制备出了一种人工酶。

天然酶活性位点的周围环绕着氨基酸分子，在这项新研究中，研究人员用类肽代替氨基酸作为人工酶的框架，因为类肽能够发挥类似蛋白质的功能，而且它们还非常稳定，能够弥补天然酶结构不稳定的缺陷。研究人员表示，这些类肽分子会自组装为纳米管和纳米片，而且能使人工酶具有更多的活性位点，从而提高其催化活性。随后，研究人员试图让这种人工酶催化转化木质素，结果发现它能够在高达60℃的条件下成功分解木质素，而天然酶则不能在此温度下存活。木质素能够转化为其他高附加值产品，未来，研究人员将继续提高催化转化效率，以及对某一产品的选择性，从而用于工业生产。

· 地球科学 ·

二氧化碳帮助深层岩浆上涌倒地表

南极洲是科学界了解全球大陆演化过程的关键，而埃里伯斯火山是南极唯一的活火山。最近，美国和新西兰的研究人员通过高保真磁电测量技术，解释了地下深处二氧化碳帮助岩浆到达地表的过程，向人们揭示了地球上挥发性运输的规模和数量，相关结果发表在《自然·通讯》上。

由于无法收集深层区域的岩石样本，研究人员使用类似声波成像的磁电探测方法，利用太阳光和闪电产生的自然电磁波穿透地球内部的速度差进行探测。结果显示，在浅层岩浆储存区和山顶熔岩湖之间，物质传输通道在深层地壳出现了“断层阀”，控制着岩浆和二氧化碳气体的偶发性流动，气体补充并加热了岩浆演化室，允许岩浆上升到火山的熔岩湖中。该研究阐述了以二氧化碳为主的火山进行物质运输和控制和路径，有助于研究挥发性运输机制，开发火山基本矿藏。

· 天文学 ·

大质量恒星吸积过程与普通恒星类似

数值模拟中外部天体（红点）飞过吸积盘，搅动出旋臂的过程。颜色的明暗代表吸积盘上的气体面密度。图片来源：上海天文台

对质量与太阳近似的恒星而言，吸积盘是其形成过程中关键的一环，新生恒星能通过吸积盘持续聚集气体。但对质量是太阳几十倍的大质量恒星而言，它们在诞生时是否依靠吸积盘积累物质，目前还没有明确的答案。

上海天文台吕行副研究员带领一个国际团队，利用南美洲阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）对银河系中心的恒星形成区进行了高分辨率观测，在其中发现了一个大号吸积盘。它的半径是地球到太阳的距离的2000倍，通过研究吸积盘转动的速度，团队推算吸积盘中心恒星质量可以达到32倍太阳质量。这是目前发现的质量最大的存在吸积盘的新生恒星之一，更是人们首次对银河系中心区域的原恒星盘的直接成像。并且，研究团队还发现吸积盘中有一对明显的旋臂结构，进一步观测中，研究者在这个吸积盘周围几千个天文单位远的地方，发现了一个3倍太阳质量的天体，研究团队通过模拟证实，吸积盘中的旋臂结构很可能是它造成的。该发现证明，大质量恒星吸积过程和太阳质量恒星形成过程类似，并且吸积盘都可能被外部天体扰动。相关论文发表在《自然·天文学》上。

· 古生物学 ·

大白鲨可能促进了巨齿鲨灭绝

巨齿鲨与现代大白鲨的牙齿大小对比（图片来源：MPI for Evolutionary Anthropology ）

巨齿鲨是地球上曾经生活过的最大型肉食动物之一，但它灭绝的原因一直存在争议。一种动物的营养级标志着它在生态系统中的位置，而了解动物的饮食对于理解它的生活方式和生态学特征起到重要作用，可能有助于找到动物灭绝的线索。最近，一项发表于《自然·通讯》的研究发现，与大白鲨争夺食物资源可能促进了巨齿鲨的灭绝。

为了理解动物的饮食，科学家们关注到在牙釉质形成过程中会混入的锌。研究者建立了一个鲨鱼牙齿的锌同位素值数据库，涵盖20个现存鲨鱼物种（包括水族馆和野生个体）以及包含巨齿鲨在内的13个化石物种。他们发现，无论哪个地质年代的鲨鱼牙齿中都保留了锌同位素值，并且这种锌同位素值能显示该物种的营养级。作者比较了巨齿鲨和大白鲨的锌同位素值，发现当它们在上新世早期共存时，营养级有重叠，而且可能需要竞争相同的食物资源。科学家指出，导致巨齿鲨灭绝的潜在原因有很多，包括气候和环境变化，但与大白鲨的竞争可能是其中一个因素。研究团队认为，锌同位素是研究其他化石海洋脊椎动物饮食、生态学特征、演化的一个很有前景的工具。

· 新技术 ·

南开科研团队首次实现全流程机器人自动化“孕育”克隆猪

据人民日报消息，2022年3月31日，南开大学赵新教授科研团队联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所，首次通过自动化操作克隆技术，实现全流程机器人自动化“孕育”克隆猪——一头普通“代孕”母猪怀孕110天后，诞下了7头克隆纯种小长白猪。报道称，这是世界上第一次实现机器人操作及自动化操作克隆全流程。

用克隆技术大量扩增祖父辈原种猪，是解决种猪育种问题的有效方案。但是，人工克隆操作步骤多、难度大、效率低，而且胜任克隆操作的人员也极度短缺。然而，自动化操作克隆技术能够利用显微视觉建立最大厘米级、最小亚微米级分辨率的全局视野，从而提高操作效率，实现克隆操作批量化。该研究团队结果显示，自动化操作克隆技术能将标志克隆成功的囊胚率，从人工操作的10%提高到自动化操作的27.5%；单胎代孕母猪的平均产仔数为8头，而人工克隆的则平均不足5头。此外，这一次的克隆猪已用于育种生产，13头健康克隆猪中有9头留种，留种率为69%，这大约是普通种猪留种率（35%）的2倍。（人民日报）

· 新冠疫情 ·

截至北京时间6月1日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例529 878 144例，死亡病例6 292 233例。

根据国家卫生健康委员会官方网站的数据，5月31日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例35例。其中境外输入病例13例（福建4例，广东2例，广西2例，四川2例，上海1例，重庆1例，云南1例）；本土病例22例（北京14例，上海5例，河南2例，河北1例），含3例由无症状感染者转为确诊病例（北京1例，上海1例，河南1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者96例，其中境外输入50例，本土46例（上海10例，河北8例，吉林7例，山东7例，辽宁4例，四川3例，北京1例，安徽1例，江西1例，河南1例，广西1例，云南1例，新疆1例）。

截至2022年5月30日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗338019.1万剂次。

文：张楚、王昱、王怡博、栗子