哺乳动物竟可以用屁股呼吸？研究斩获「搞笑诺贝尔奖」Cell子刊：通过肠道通风可以改善呼吸衰竭！不知今年真「诺贝尔奖」花落谁家？

国庆佳节的到来，除了享受为期一周的悠长假期外，对于科研界的朋友们来说，还有一项年度盛事值得期待，那就是即将揭晓的“2024年诺贝尔生理学或医学奖”！这个奖项不仅是一年之中的重要话题，更是生物医学领域内最受瞩目的荣誉之一。不知今年究竟谁能获得这份高达1100万瑞典克朗（约715万元人民币）的丰厚奖励呢？

在正式的诺贝尔奖公布之前的一到两周，有一个鲜为人知但同样引人注目的奖项——“搞笑诺贝尔奖（IgNobel Prizes）”，它总是抢先一步吸引公众的目光。虽然名称中带有“搞笑”二字，但这个奖项实则别具深意，旨在表彰那些初看上去或许让人忍俊不禁，但细究之下却能启发人们深刻思考的研究成果。每年入选的项目，无一不是经过严格审查，确实在国际知名学术期刊上发表过的真材实料的研究。

今年9月13日，美国麻省理工学院（MIT）宣布了最新的“搞笑诺贝尔奖”得主名单。其中，医学奖授予了一项关于“发现带有不适副作用的安慰剂可能比无副作用的安慰剂更有效”的研究；而生理学奖则颁发给了一个更为奇特的发现——“许多哺乳动物可以通过肛门进行呼吸”。后者无疑更加引起了大众的好奇心。

为了满足大家的好奇心，这里特别介绍一篇由日本东京医科齿科大学的Takanori Takebe博士领衔的研究团队发表的文章。该研究题为“Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure”，刊载于国际顶级期刊Med上。这项研究揭示了一个惊人的事实：通过肠道通风可以改善呼吸衰竭！

图1：文章标题

美其名曰：用屁股呼吸

在生命的历程中，呼吸作为一件我们最习以为常的生理活动贯穿始终。然而在地球上，除了我们人类的肺呼吸或海洋动物的鳃呼吸外，也有其他多种呼吸方式不依赖于肺或者鳃，如泥鳅、海参、老鼠鱼和前齿肖峭可以使用它们的肠道进行呼吸。因此，这就启发了作者，面对许多重症患者遇到呼吸困难时，是否能够通过肠道呼吸来缓解呼吸困难，挽救患者生命？

图2：肠道呼吸模式图

实验设计

为了验证这一假设，研究团队探索了多种供氧方法，最终确定了通过“磨薄粘膜”技术来提高氧气溶解度的最佳方案。“磨薄粘膜”是指利用特定技术减少肠道粘膜层的厚度，从而增加氧气从肠腔向血液中的扩散效率。采用这种方法后，研究人员成功地将氧气溶解量提高了13.6±5.66毫米汞柱。此外，通过qPCR技术检测发现，处理后的肠道在炎症相关基因Vegfa和Anxa1的表达水平上与泥鳅相似，这表明肠道炎症状态得到了有效缓解。同时，免疫组化分析进一步证实了肠道缺氧状况的显著改善。

图3：肠道呼吸改善全身供氧

为进一步验证该方案是否能够改善机体整体的缺氧状况，研究人员在缺氧条件下进行了详细评估。结果显示，这套供氧方案显著延长了小鼠的存活时间，从不足11分钟延长到了18至50分钟。特别是在磨薄粘膜组中，50分钟时的小鼠存活率达到了75%，充分证明了该方案的有效性。

图4：含氧全氟十氢萘 （PFD）的治疗作用

为了进一步提高该方案的临床应用潜力，研究人员还使用了一种含氧液体材料——全氟十氢萘（PFD），在实验猪身上进行了测试。实验结果与先前的小鼠实验一致，表明该方案能够有效缓解呼吸衰竭的症状。

尽管这项研究看起来十分的“扯淡”和“不正经”，且思路十分清奇，但是人家就是正儿八经发在了Cell旗下最新的大子刊Med上，这不仅展示了科学研究的无限可能，也提示我们，所谓的“不正经”背后，往往蕴含着推动科学进步的创新力量。或许，这项技术真的有可能成为未来治疗呼吸衰竭的“黑科技”。

面对这样的创新，除了由衷地赞叹之外，我们还能说什么呢？这不仅是对科研人员不懈探索精神的肯定，也是对未来医疗技术发展的一种期待。

2023诺贝尔奖回顾

言归正传，刚被一波震撼洗礼后，大家内心可能还是对今年的诺贝尔生理学或医学奖有所憧憬，究竟今年哪位大佬能成功登上神坛呢？

先带各位复习下去年的奖项，去年生理学或医学奖是颁给了在mRNA领域深耕多年的卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）和德鲁·魏斯曼（Drew Weissman）博士，他们的研究有力推动了mRNA疫苗发展，为全人类的生命健康事业提供了保障！而此次获奖，距离他们关于mRNA研究的标志性论文发表已经过去了18年！

图5：Immunity文章标题

2005 年，卡塔琳博士作为一作，德鲁博士作为通讯作者在免疫学顶刊Immunity发表了题为“Suppression of RNA Recognition by Toll-likeReceptors: The lmpact of Nucleoside Modificationand the Evolutionary Origin of RNA”的研究性论文，该论文对不同类型的RNA进行研究后发现，不同的mRNA修饰对树突状细胞具有不同的刺激作用，为后续mRNA疫苗开发奠定了理论基础！

图6：不同RNA修饰对TNF-a的影响

简单来讲，这项研究充分证明了不同的天然RNA对免疫细胞存在不同的激活能力，而修饰数量最少的RNA具有最强的免疫刺激性。同时，他们确定了RNA是人类Toll样受体7 的配体，而U、A、C修饰发挥免疫抑制的作用，而不同的修饰对不同免疫细胞具有不同的作用，这些结论为后续开发mRNA疫苗指明了方向。

 那2024诺贝尔奖会花落谁家呢？

最后，我们再来侃侃今年的诺贝尔生理学或医学奖，每年的拉斯克医学奖一直被喻为“诺奖风向标”。而今年的拉斯克医学奖在9月19日已经公布名单，其中cGAS-STING通路的发现者陈志坚教授；以及胰高糖素样肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）的三位发现者Joel Habener、Svetlana Mojsov和Lotte Bjerre Knudsen分别获得基础医学奖和临床医学奖。

那么，他们能否最终成功登顶领奖呢？让我们拭目以待！

参考文献：

[1] Okabe R , Chen-Yoshikawa T F , Yoneyama Y ,et al.Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure[J].  2021.DOI:10.1016/j.medj.2021.04.004.

[2] Katalin Karikó, Buckstein M , Ni H ,et al.Suppression of RNA Recognition by Toll-like Receptors: The Impact of Nucleoside Modification and the Evolutionary Origin of RNA[J].Immunity, 2005, 23(2):165-175.DOI:10.1016/j.immuni.2005.06.008.

撰文 | 安小猪

编辑 | lcc

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