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专门团队在人死后数小时内移除并保存大脑

一家亚利桑那州退休社区助力打造世界上最大的大脑库。

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医生在太阳城的研究机构进行尸检以获取组织。图片由 Banner Sun Health Research Institute 提供

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平均而言,亚利桑那州 太阳城 的居民在家中居住十二年。当他们离开人世——几乎总是死于疾病——他们常常会留下他们的大脑。身体和精神衰退的各个阶段将他们从梦想中的家带到德尔·韦布大道外的医院,然后到养老院,最后回到医疗综合体,研究人员在那里采集他们最重要的器官。为了科学的进步,他们已加入 Banner Sun Health Research Institute 的大脑和身体捐赠计划——该计划被广泛认为是世界上最顶尖的大脑库。

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太阳城项目拥有大量有详细记录且近距离的捐赠者,这使其区别于其他通常关于分散且多样的患者信息稀少的大脑储存库。在这里,最终死于心脏病等疾病的健康、活跃的老年人可以与患有神经退行性疾病的其他人进行比较。由于这两组受试者拥有相似的背景、生活方式和种族特征,因此与大脑疾病相关的变化应该更容易被检测到。

该研究所还以其专业化的尸检团队而闻名,该团队反应迅速,从捐赠者去世到大脑被取出并保存,最多不超过三小时。“我们不是世界上最大的大脑库,但我们拥有最高质量的组织,”该计划主任、病理学家 Thomas Beach 说道,他指出捐赠者必须居住在停尸房 50 英里半径范围内。

在提取部分血液和脑脊液进行分析后,一个由 24 小时轮班技术人员组成的团队会移除颅骨顶部并将大脑取出。下一步依赖于一个类似于切面包机的设备,该设备被用来将大脑切成一厘米厚的切片。左侧切片用福尔马林固定,右侧切片则用干冰冷冻。来自福尔马林切片的一部分组织被染色、压制成载玻片,然后在显微镜下观察以验证大脑的状况,是健康还是患病。其余的淡棕色、有皱褶的组织可能会无限期地保存在研究机构的 Tupperware 容器中。最近一次参观储藏室发现一个标有 1994 年的容器。

这些保存在精心监控的冰箱中的新鲜大脑切片,是先进神经科学研究的热门研究材料。由于大脑中的蛋白质、DNA 和其他分子仍然完整,制药公司愿意为这些组织支付高昂的价格。其中一种最珍贵的样本是 内嗅皮层 的样本,阿尔茨海默病研究人员将其视为大脑藏宝图上的 X,因为该疾病被认为起源于此;该非营利性大脑库每半克收取高达 1000 美元。

“阿尔茨海默病在确诊前至少 30 年就开始了,” Banner Health 神经生物学家 Paul Coleman 说道,他自己也使用大脑库提供的内嗅皮层组织。“治疗的临床试验都失败了,因为到诊断时大脑已经严重受损,这就像往一辆没有发动机的汽车里倒汽油。”该研究所大脑库中表面健康的组织样本可能包含疾病的种子和治疗线索。

在过去五年里,该大脑库为 110 位研究人员和数百项研究提供了原材料。当被问及样本迄今为止最重要的用途时,Beach 思考片刻,然后描述了一项雄心勃勃的基因表达研究,“这是首次对阿尔茨海默病大脑几个区域的单个选择的神经元的基因表达进行全面研究。”他补充道,“而且它是公开可用的。” 另一个项目 使首个 FDA 批准的成像剂得以开发,该成像剂可用于对仍然存活的阿尔茨海默病患者进行 PET 扫描。

2005 年,该研究所将其尸检计划扩大到包括身体和大脑捐赠。其目标是将阿尔茨海默病或帕金森病患者的神经学变化与大脑疾病在其他器官的生物标志物相关联。使用太阳城组织的研究人员率先对全身和大脑的帕金森病病变进行了全面绘制。

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