科学家利用光合作用治疗心脏疾病

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心脏病是全球致死的主要原因，在寻求更好的治疗方法的道路上，斯坦福大学的一项新研究利用一种不寻常的方法展示了非常值得期待的结果：利用了光合细菌和光线。

根据6月15日发表在《Science Advances》上的一篇研究，研究人员将患心脏病的小鼠麻醉，并向它们的心脏中注射一种光合细菌，之后用光线引起光合作用，这些细菌能够增加氧含量并改善心脏功能。

斯坦福大学心胸外科的负责人Joseph Woo是该研究的资深作者，他说：“这种方法的美妙之处在于，它是一个循环系统。我们将细菌注入心脏，它们消化二氧化碳，再利用光能生成氧气。”

科学家们原本是在研究血流受限的情况下将氧气投送到心脏的方法，在这个过程中灵感乍现，产生了这个难以置信的想法。心肌缺血主要由冠状动脉疾病引起的。

Woo说：“我认为自然界中存在非常有趣的关联。在自然界中，人类呼出二氧化碳，而植物再将二氧化碳转化为氧气。在心脏病发作时，心肌仍然在试图泵血，但是只有二氧化碳却没有氧气。我们想，是否可以将植物细胞置入到心脏细胞中，将二氧化碳转换为氧气。”

研究人员首先尝试将菠菜和甘蓝磨碎，并将它们与心脏细胞一起放到培养皿中，但是叶绿体在植物细胞之外很不稳定，无法存活。

Woo说：“所以我们又尝试其他的方法。接下来，他们使用了光合作用细菌，即蓝藻细菌，或者叫做蓝绿藻，因为它的结构更加坚固，这对于在水中生存是必要的。他们重复了相同的测试方法，以验证这些光合细菌能否在盛放心脏细胞的培养皿中存活。”

Woo说：“这看上去有点不切实际，但事实上它们运转良好。”

接下来的实验是，将患心脏病的小鼠麻醉，并向它们的心脏中注射蓝藻细菌。之后研究人员对置于光线下（少于20分钟）的部分小鼠与另一部分处于黑暗中的小鼠的心脏功能进行比较。

Woo说：“注射光合细菌并接受光照的小鼠的心脏中氧气更多，心脏功能也更高。”光合细菌会在24个小时内消失，但是心脏功能的改善会持续至少4周。

Woo说：“这仍然只是初级阶段的研究。”

研究人员计划尝试将此方法应用于人类，并研究如何在人类心脏中植入一个光源。他们还想验证利用人工叶绿体的方法，这样就不必要用细菌了。

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