科学家首次实现冷冻小鼠脑组织功能恢复,短期内仍无法实现人体冷冻复苏

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3 月 15 日消息,科幻作品中,将人体冷冻保存、数百年后唤醒的设想正在向现实迈进。

德国埃尔朗根-纽伦堡大学(简称 FAU)研究团队首次成功让冷冻的小鼠脑组织在解冻后保留了部分功能,相关成果已于 2026 年 3 月 3 日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

大脑组织之所以难以从冷冻状态中完全恢复,核心障碍在于冰晶的形成会造成不可逆的损伤。冰晶会挤压甚至刺破神经元等精密结构,破坏细胞的关键功能。

为解决这一问题,研究人员采用了被称为“玻璃化冷冻”的无冰低温保存技术。该方法通过快速降温,使液体中的分子在形成冰晶之前就进入一种无序的玻璃态,从而避免冰晶对组织的破坏。

研究团队首先在包含海马体的小鼠脑切片上展开实验。海马体是负责记忆与空间导航的核心脑区。他们将脑切片置于含有低温保护剂的溶液中预处理,然后用 -196℃ 的液氮进行快速冷冻,并在-150 ℃ 的环境中以玻璃态保存,时间从 10 分钟到 7 天不等。

解冻后,研究人员对组织进行了详细的功能检测。结果显示,神经元的细胞膜和突触结构保持完整,线粒体活性未发现代谢损伤。更重要的是,神经元对电刺激的反应基本正常,海马体中负责学习与记忆的神经通路仍保留着“长时程增强”这一基础机制。

随后,团队将实验规模扩大至完整的小鼠大脑,使其在-140℃ 的玻璃态下保存最长 8 天。解冻后,研究人员对海马体进行电生理记录,证实包括记忆相关通路在内的神经元网络得以存活,且仍能发生长时程增强。不过,由于仅对脑组织切片进行了检测,目前无法确定这些小鼠的记忆是否在冷冻过程中完好保留。

研究团队表示,这一成果预示着未来的潜在可能 —— 在疾病期间或严重损伤后保护大脑、建立器官库,甚至实现哺乳动物的全身冷冻保存。但也有专家指出,这项研究虽然推动了脑组织低温保存技术的发展,但要将这些原理应用于更大的人体器官,仍面临传热限制、热机械应力等诸多挑战,需要研发更优的玻璃化溶液、冷却及复温技术。目前,该研究距离实现人体器官的长期保存或人类全身冷冻复苏,仍有相当长的距离。

附论文地址:
https://doi.org/10.1073/pnas.2516848123

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