低温冷藏的动物能再解冻复生吗

低温冷藏的动物能再解冻复生吗?

在自然界中,生物学家对脱水后长达10年之久,从科学定义说来它已经是完全死亡的线虫、熊虫之类小动物,一旦给予水分便可使其复活。而冷冻的动物经过解冻后能否再生,目前对于较高等的哺乳动物来说还是个谜,低温生物学家们正在深入研究和探索。

1983年,美国农业部法戈农业研究所的罗杰·利沃波德对在-20℃以下冷冻的家蝇胚给予解冻后仍然具有活力,他的目标是打算把胚胎冰冻到液氮温度(-196℃)以备储运。1984年,日本京都大学的希罗·科希麦在加德满都以北的也拉冰川考察时发现上千只摇蚊的成虫,于是他在7月份的《自然》杂志上报告说:“鉴于在这个温度范围内,即是对南极昆虫,通常也会引起僵冻,因此这个发现是令人惊异的。”此外,明尼苏达大学的动物学家W.施密德在1982年2月份的《科学》杂志上报道了他发现一些确实冰冻、而且在身体不受明显损伤情况下保存下来的陆栖蛙。接着他对这些蛙类进行了实验,在-4℃~-9℃把蛙冷冻5到7天,然后再使它们解冻,结果一切活动都可以在2~4天内复原。这是什么原因使得蛙类在解冻后能恢复活力,施密德研究发现是它们体内积聚了甘油,以保护它们在冷冻过程中免受损害,和解冻后恢复生机。

英国R.N.哈迪也认为,在实验液体中加上甘油,冷冻时可以对离体的细胞起到某些保护作用,预防冻结和解冻时的损害,这包括降低液体的冰点,改变冰冻时细胞外冰形成的结晶型,对细胞内、外液中盐类起缓冲作用。但是,更吸引人的也许是最近对哺乳动物早期胚胎保存所作的研究,哈迪认为,各个阶段的胚胎,从单细胞受精卵直到囊胚都可在-197℃中贮存。到需用时,解冻并移植到养母的子宫中去续继发育。到现在已经成功地贮存小鼠胚胎达5年之久,而这种技术已经应用于保藏牛、羊、兔、和大鼠的早期胚胎。

作为保护性添加剂,除甘油外,还发展了其它种类,其中最有前途的可能是二甲基氧化硫。它是哺乳动物脂肪代谢的正常产物,它的优点是比甘油更易通过大多数细胞膜。小块的皮肤和角膜,可以在加入甘油或二甲基氧化硫后,冷冻保存在低温下,并成功地移植到接受的动物体上。

以上所述的仅是哺乳动物的一部分细胞和组织能通过低温冷藏和解冻后恢复活力的情况。但是哈迪认为,到目前为止,还没有任何关于哺乳动物的器官,在经过完整冷冻后而又能完全恢复机能的报告。在低温保存心脏或肾脏方面已经作了许多试验,但是不论是外加保护性添加剂,或是控制冷冻和解冻的速度,都未能成功地使经过冷冻后的心脏搏动或肾脏的功能恢复正常。奥德丽U.史密斯是从事冷冻整体哺乳动物研究的,他的试验结论是:成年仓鼠,在-5℃这样的温度下,冷冻超过1小时,或50%以上体液冻结以后,就不能存活。

令人鼓舞的是,最近对狗的冷冻有了新的进展。1987年《发现》杂志上刊登了题为“今天一只冰冻的狗,明天一个冰冻的人”的文章中,报道了美国加利福尼亚大学的生理学家哈尔·斯顿伯格已成功地将一只3岁的名叫咪尔斯的小狗冷冻9个月后,再解冻使其复生。

总之,迄今为止,对于动物冷冻后再复生的问题,目前虽有较大的突破,但还需深入研究探索,才能完全揭晓。

(吕琴)