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近日,日本科学家牵头在 Cell 子刊 Med 发表了一项研究,首次在人体实验中证实经肛门呼吸这种医疗技术是安全且可行的。
他们在人体中确认高达 1,000 毫升的全氟萘烷(C₁₀F₁₈)可以通过直肠给药,并能在肠道内停留一小时,不仅仅不会引起全身吸收,也不会损伤器官功能,更不会导致严重不良反应。如果成功,这可能是呼吸支持领域几十年来最大突破之一,或将为因为严重呼吸衰竭而挣扎在生死线上的患者提供一种全新的肺部休息策略。
(来源:Med)
你可能听说过泥鳅能够使用肠道呼吸,当水里缺氧的时候它们会把空气吞进肚子里,通过肠道吸收氧气,这种技能让它们能在恶劣环境中活下来。来自日本东京齿科医科大学和美国辛辛那提儿童医院的研究人员在本次研究里将这个原理用在了人类身上,他们通过直肠给健康志愿者灌入全氟萘烷液体,这种液体能够溶解大量氧气,溶解能力是水的 40 倍,比血液本身还要高出一倍多。
图 | 全氟萘烷(来源:维基百科)
27 名 20 到 45 岁的健康男性参与了试验,他们接受了单次直肠给药,剂量从 25 毫升一路加到 1,500 毫升,液体在肠道内保留 60 分钟。结果没有出现严重不良反应,最常见的不适是腹胀、腹痛和出现便意,都是轻度且很快消失的症状。剂量越高,这些感觉越明显,但都在可接受的范围内。
1,500 毫升那组有 4 个人因为腹痛停止给药,但是 1,000 毫升及以下剂量的所有志愿者都能耐受。21 名参与者完成了 95% 以上的计划剂量,20 分完整坚持了 60 分钟保留时间。
血液检测结果显示,所有剂量组都没有检测到全氟萘烷被吸收进入血液循环。检测仪器的灵敏度下限是 1 微克每毫升,这个数值比已知会产生毒性反应的浓度低了几万倍。肝脏和肾脏的功能指标也全部正常,没有出现任何损伤迹象。这意味着这种液体只是暂时待在肠道里,完成人物之后就会随排泄离开身体,不会进入体内循环。
那它到底能不能帮助呼吸?这次使用的是未经充氧的全氟萘烷,但研究人员通过动物数据建立了一个模型来推算。
模型结果显示,如果给液体预先充上氧气,理论上可以产生剂量依赖的氧气输送效果。在 500 到 1,000 毫升剂量组,确实观察到了血氧饱和度存在大约 1% 的微弱上升。虽然这个变化很小,但它是一个信号,说明氧气可能真的通过肠道壁进入了血液。
模型计算显示,200 毫升组对应的血氧曲线下面积是 2.4,500 毫升组上升到 5.9,1,000 毫升组达到 11.7,呈现出明显的剂量相关性。
(来源:Med)
为什么要把氧气从肛门灌进去?对于呼吸衰竭的病人来说,这可能是一条救命新策略。在重症监护室里,每年有超过 150 万美国人需要气管插管,其中 10% 到 20% 会出现低氧血症,甚至导致心跳骤停。现有的呼吸机虽然能够保命,但是高压、高流量的氧气本身会对肺部造成损伤即呼吸机相关肺损伤。正压通气可能引起气压伤和容积伤,让本已脆弱的肺部雪上加霜。
在本次研究中,所有志愿者都完成了 3 天的随访跟踪。16 份报告了轻度不适,主要是腹部胀气、排便紧迫感和腹痛,但都随着液体排出而自行消失,无需任何的医疗干预。实验室检查显示,肝功能指标 AST 和 ALT 在给药前后没有异常升高,肾功能指标也完全正常。呼吸频率和经皮二氧化碳分压在试验期间全程保持稳定,说明这个方法不会干扰正常的呼吸调节机制。
(来源:Med)
还有一个有意思的细节:给药前 24 小时有没有排便,也会影响耐受性。那几个因为腹痛停药的志愿者,大多是前一天没有上厕所。这说明肠道准备可能很重要,清空内容物能让液体待得更久更舒服。因此,研究人员打算未来在临床应用中,在给药之前让患者进行排便。
假设能够通过肠道给身体补充一部分氧气,就可以让受损的肺部休息一下,减少呼吸机的压力,其实这就是肠道通气的概念。之前人们已经在猪和老鼠身上验证过,即使用充氧的全氟碳化合物灌肠,能够明显改善全身缺氧。在缺氧的大鼠模型中,持续 4 小时的小肠灌注能够让血氧水平明显回升。这次的人体试验,则是为这个疗法走向临床打下的基础。
当然,这只是第一步。此次试验找到是年轻的健康志愿者,他们没有呼吸问题,所给的液体里也没有预先充氧。下一步需要在真正缺氧的病人身上试验,使用预先充氧的全氟萘烷,来看看是否真的能够改善血氧水平。与此同时,这次只测试了血氧饱和度,未来的研究会使用动脉血直接测量,数据也会更精确。
参考资料:
相关论文:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2666634025003149?via%3Dihub
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