下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
变温动物向恒温动物的演化很好地反映了生物进化史。从6500万年前恐龙灭绝，逐渐遍布全球占据大多数食物链上层的哺乳动物以及鸟类均是恒温动物。虽然和变温动物比较，恒温动物需要摄入更多能量以维持新陈代谢，但恒定的体温使他们具有更强的环境适应能力，因而我们可以在极端寒冷地区寻见北极熊、海豹与企鹅，却鲜能见到爬行动物。微观地讲，在生物体内，催化一切生化反应的酶都有最适温度，一旦偏离最适温度，酶的活性将显著下降。保持体温恒定有助于机体生化反应维持稳定，这也确保了生物的生存与繁衍。由此可见，温度对于生物的重要意义。在某些变温动物（如鳄鱼）中，卵的孵化温度甚至决定了新生动物的性别。
我们的先民虽然不知道人的体温是如何调节的，但是朴素的生活经验也使他们意识到体温的变化是诊治疾病的重要环节。以张仲景所著《伤寒杂病论》中有“极寒伤经，极热伤络”，更有“其人亡血，病当恶寒，后乃发热，无休止时，夏月盛热，欲着复衣，冬月盛寒，欲裸其身，所以然者，阳微则恶寒，阴弱则发热”，这表明古人对于体温与疾病的关系有较为深刻的认识。发热时用毛巾湿敷降温，寒冷时穿衣盖被是最自然朴素的道理。
维持体温恒定有助于生命稳定，但有没有故意使温度偏离正常以适应环境或达到某些目的的方法呢？以自然界为例，变温动物冬眠过程中体温会急剧下降，使机体处于一个低消耗状态，即使作为恒温动物的熊在冬眠时也会出现体温的小幅下降，以应对无法摄入食物进而出现难以为继的境况。而在生活中，最为常见的例子就是用低温保鲜食材。古人很早就懂得窖藏冬天的冰块储存食物。这些常见的例子均表明适当低温有助于在某些情况下维持生物的活性，这也进而启发人们将低温作为一种疗法用于治疗某些疾病。一个最典型的例子就是在断肢患者的抢救中，将断肢干燥地置于低温环境中有助于延长断肢再植术的治疗时间窗，其原理也是通过低温实现降低组织细胞酶活性的目的，使细胞处于低新陈代谢状态从而延长细胞的生存时间。关于应用低温治疗的最早医学记载可以追溯至古埃及及古希腊，当时的人们已学会利用低温减少战斗造成的外伤，希波克拉底更是发现冬日暴露于荒野中的弃婴要比夏日里被遗弃的婴儿活得更久。1776年的一场船难中，一名苏格兰医生发现在救生艇上的船员都死了，而泡在冰冷海水中的船员却活了下来。19世纪，有医学家发现，经过主动降温，新生的小猫能够在窒息情况下活得更久。
大脑作为机体活动指挥中枢，控制人类的感觉运动功能以及认知和记忆等活动，一旦脑组织受损，很容易引起其他器官的功能紊乱。而能引起脑损伤的疾病种类繁多，且相当一部分会影响患者正常生活。对于脑组织进行保护自人类对脑的重要性有所认知以来就是一个重要的话题。随着低温在其他系统疾病中的应用，它自然受到了神经疾病领域学者的关注。随着人们对低温领域的深入研究，人们低温治疗不仅可通过降低代谢，也可通过减轻炎性反应以及抑制细胞凋亡等进而实现从损伤中保护组织器官的作用。不同于一些专注于少数通路的神经保护方法，低温广泛的作用让它成为如今神经保护领域最具有潜力的疗法。在过去的几十年间，科研人员在低温脑保护领域进行了众多研究。
人们早在20世纪30年代便开始探讨低温用于疾病治疗的可行性。20世纪50～70年代，有研究结果表明，低温治疗对于心搏骤停患者具有神经保护作用。但彼时由于人们对低温治疗的种种细节所知甚少，研究人员将患者的核心温度尝试性地控制在25～28℃。20世纪80年代，随着实验研究的不断开展，人们发现，即使将体温控制在30～34℃，仍可对心搏骤停模型动物产生保护作用。同时，人们也发现，过低的体温或将使患者产生严重的不良反应，包括心律失常、感染、凝血功能障碍以及肾功能障碍等（图1-1）。为尽可能地避免这些不良反应，同时又能发挥低温的神经保护作用，治疗性亚低温逐渐成为新的研究热点。
图1-1 低温的副作用
治疗性亚低温通常指人为地将机体核心温度或局部组织温度降至略低于正常体温水平以起到治疗目的的低温疗法。目前国际上将低温划分为轻度低温（33～35℃）、中度低温（28～32℃）、深度低温（17～27℃）和超深低温（2～16℃），一般将前两者称亚低温。历经数十年的探索，治疗性亚低温的临床适应证已被不断拓展。美国心脏协会（American Heart Association，AHA）的心肺复苏指南中指出，对于心搏骤停经抢救后自主循环功能恢复但仍神志不清的患者，亚低温治疗使患者的核心体温降至32～36℃是有益的。对于患有缺血缺氧性脑病的新生儿，大量随机对照临床研究也表明了亚低温治疗的有效性。然而，对于脑卒中等其他神经系统疾病而言，亚低温治疗在基础研究领域普遍取得了成功，但是在临床转化过程中，仍缺乏强有力的证据支持亚低温治疗的疗效。根据最新的急性缺血性脑卒中早期管理指南，亚低温治疗对于急性缺血性卒中患者的有效性仍缺乏证据支持。
为何亚低温治疗在基础研究中的有效性难以实现临床转化？研究人员仍在进行尝试和探索。例如，考虑到小型啮齿动物和人类在脑组织结构上的差异，我们引入了非人灵长类动物进行研究，以期建立一条由小动物—大动物—人类组成的研究链条。总之，亚低温治疗领域的现有研究尚有许多不足，可提升空间很大。我们将站在客观的角度全方位地展示现有研究成果并提出我们的观点，以飨读者。