据外媒报道,陆生水两栖蛙一生都有许多呼吸技能——通过鳃、肺和皮肤。现在,德国科学家已经开发出另一种通过将海藻引入蜻蜓血液中来提供氧气的方法,使其能够"呼吸"。根据10月13日发表在《iScience》杂志上的这项新研究,科学家们表示,该方法提供了足够的氧气,可以有效地拯救缺氧大脑中的神经元。

慕尼黑大学的资深作者汉斯·斯特拉卡(Hans Straka)说:"海藻实际上会产生如此多的氧气,如果你愿意的话,它们可以使神经细胞恢复活力。对许多人来说,这可能听起来像科幻小说,但毕竟,这只是生物计划和生物学原理的正确结合。"
斯特拉卡正在研究非洲爪(被称为非洲爪子)大脑中消耗的氧气量,他与一位植物学家进行了午餐交谈,从而产生了将植物生理学与神经科学相结合的想法:使用光合作用为神经细胞提供氧气。这个想法似乎并不牵强。在自然界中,藻类和谐地生活在海绵,珊瑚和海葵中,为它们提供氧气甚至营养。为什么它们不能像青蛙一样为脊椎动物提供氧气?
为了探索这种可能性,该团队将绿色或蓝藻注入了蜻蜓的心脏。随着每一次心跳,藻类会穿过血管,最终到达大脑,使半透明的氡变成亮绿色。这些飞蛾上的光促使两种藻类将氧气泵入附近的细胞。
在将藻类分配到大脑后,研究人员分离出氡的头部,并将其放置在含有必需营养素的氧气泡泡浴中,以维持细胞功能,使研究小组能够监测神经活动和氧气水平。当研究人员耗尽浴池中的氧气时,神经停止了跳动并陷入沉默。然而,照亮飞蛾的头部在15到20分钟内重新启动神经活动,大约是在没有海藻的情况下用氧气补充浴液的两倍。复活的神经也表现得和氧气耗尽之前一样好,甚至更好,这表明研究人员的方法快速有效。
"我们已经成功地展示了这种方法的原理验证实验。它非常可靠和强大,在我看来,这是一种美丽的方式,"斯特拉卡说。"原则上工作并不意味着你可以在最后应用它,但这是开始其他研究的第一步。
虽然研究人员认为,他们的发现有朝一日可能会为中风或缺氧引起的疾病带来新的治疗方法,例如水下和高海拔地区,但他们远未准备好让海藻进入人体血液。该团队的下一步是看看注射的海藻是否可以在活蛾中存活并继续产生氧气,而不会引起对动物造成严重损害的免疫反应。
Straka还设想,他的研究将使其他使用单独组织或器官的实验室受益。引入产氧藻类可以帮助这些组织茁壮成长并提高其存活率,从而可能减少实验中对活体动物的需求。
"你必须有新的想法和新的概念去探索;这是科学驱动它的方式之一,"斯特拉卡说。"如果你打开想法,突然之间,你可以在一个想法中看到所有的可能性。