科學家利用光合作用治療心臟疾病

心臟病是全球致死的主要原因，在尋求更好的治療方法的道路上，斯坦福大學的一項新研究利用一種不尋常的方法展示了非常值得期待的結果：利用了光合細菌和光線。

根據6月15日發表在《Science Advances》上的一篇研究，研究人員將患心臟病的小鼠麻醉，並向它們的心臟中注射一種光合細菌，之後用光線引起光合作用，這些細菌能夠增加氧含量並改善心臟功能。

斯坦福大學心胸外科的負責人Joseph Woo是該研究的資深作者，他說：「這種方法的美妙之處在於，它是一個循環系統。我們將細菌注入心臟，它們消化二氧化碳，再利用光能生成氧氣。」

科學家們原本是在研究血流受限的情況下將氧氣投送到心臟的方法，在這個過程中靈感乍現，產生了這個難以置信的想法。心肌缺血主要由冠狀動脈疾病引起的。

Woo說：「我認為自然界中存在非常有趣的關聯。在自然界中，人類呼出二氧化碳，而植物再將二氧化碳轉化為氧氣。在心臟病發作時，心肌仍然在試圖泵血，但是只有二氧化碳卻沒有氧氣。我們想，是否可以將植物細胞置入到心臟細胞中，將二氧化碳轉換為氧氣。」

研究人員首先嘗試將菠菜和甘藍磨碎，並將它們與心臟細胞一起放到培養皿中，但是葉綠體在植物細胞之外很不穩定，無法存活。

Woo說：「所以我們又嘗試其他的方法。接下來，他們使用了光合作用細菌，即藍藻細菌，或者叫做藍綠藻，因為它的結構更加堅固，這對於在水中生存是必要的。他們重複了相同的測試方法，以驗證這些光合細菌能否在盛放心臟細胞的培養皿中存活。」

Woo說：「這看上去有點不切實際，但事實上它們運轉良好。」

接下來的實驗是，將患心臟病的小鼠麻醉，並向它們的心臟中注射藍藻細菌。之後研究人員對置於光線下（少於20分鐘）的部分小鼠與另一部分處於黑暗中的小鼠的心臟功能進行比較。

Woo說：「注射光合細菌並接受光照的小鼠的心臟中氧氣更多，心臟功能也更高。」光合細菌會在24個小時內消失，但是心臟功能的改善會持續至少4周。

Woo說：「這仍然只是初級階段的研究。」

研究人員計劃嘗試將此方法應用於人類，並研究如何在人類心臟中植入一個光源。他們還想驗證利用人工葉綠體的方法，這樣就不必要用細菌了。

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