摘要
美国国立卫生研究院资助的一个研究项目开发了一种保存人类肝脏用于移植的新方法。
机器灌注过程帮助超冷肝脏而不冻结组织。
科学家们通过修改先前的方案，延长了大鼠肝脏的存活能力，从而大大延长了人类肝脏储存用于移植的时间。以前，人类肝脏只能存活平均9个小时，但这种新的保存方法可以将肝脏组织保存27个小时，这让移植医生和病人有了更长的时间来处理肝脏。
该研究由美国国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)和美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(NIDDK)支持，这两个研究所都是美国国立卫生研究院的一部分。
就像一个被冰冻的水打破的玻璃容器，当细胞冻结时，它们往往会遭受无法弥补的损害。由于人体细胞特别敏感，供体肝脏被储存在4摄氏度以上的冷冻环境中。因此，医生通常只能保存人类肝脏9个小时后，移植成功的机会才会大大降低。如此短的时间跨度使得将器官移植给远方的病人变得更加困难，有时甚至是不可能的。
马丁Yarmush在先前的研究由国立卫生研究院,博士,医学工程中心主任Korkut Uygun,博士,副教授手术,和他们的合作者在马萨诸塞州总医院(MGH),波士顿,发展新技术,延长的时间大鼠肝组织(肝)可以储存在零下的温度没有损伤。他们能够做到这一点，通过添加一个修改过的葡萄糖化合物，3-OMG，和PEG-35kD -一种防冻剂的成分-到他们用来冷却肝脏的保护溶液。聚乙二醇化合物降低了细胞冻结的温度，3-OMG作为一种抗寒剂。有了这些添加剂，他们能够将老鼠的肝脏冷却到-6摄氏度而不冷冻它们——这一过程被称为过冷。
然而，尽管这些技术在早期的研究中对老鼠的肝脏起了作用，但当应用于比老鼠肝脏大200倍的人类肝脏时却没有成功。大小的差异显著增加了冰晶开始自发形成(异质冰成核)的风险，使器官不能用于移植。在9月9日发表在《自然生物技术》上的一篇论文中，Reinier de Vries医学博士香农·泰瑟博士(Shannon Tessier)是麻省理工学院(MGH)、哈佛医学院(Harvard Medical School)、波士顿分校(Boston)和Uygun的外科讲师。
第一步是限制储存液体与空气的接触。当过冷时，肝脏浸入过冷保护液中。研究人员发现，在溶液与空气接触的区域，冰晶形成的风险大大增加。为了消除这一风险，科学家们在过冷之前将空气从储存溶液袋中取出，有效地消除了器官表面自发形成冰核的可能性。
接下来，研究人员在保护液中加入了另外两种成分来帮助保护肝细胞。第一个添加剂，海藻糖，有助于保护细胞，以及稳定细胞膜。第二种是甘油，支持之前实验中添加的3-OMG葡萄糖化合物的保护特性。这两种添加剂都曾在实验室中用于细胞的低温保存，但没有用于移植器官的保存。
最后，他们开发了一种将保存液输送到肝脏的新方法。在以往的研究中，传统的提供保护液的方法是通过组织手工冲洗保存液。然而，这种新的保护溶液比传统溶液更厚，会对血管内壁的细胞造成损伤。此外，较高的粘度意味着溶液往往不是均匀分布在整个器官，增加了冰成核扩散和冻结肝脏的机会。为了解决这一问题，研究人员使用了机器灌注——一种将氧气和营养物质输送到体外生物组织毛细血管的方法——在4摄氏度的温度下，使用传统的保护溶液。然后他们慢慢降低温度，同时增加新的保护添加剂的浓度。交错进路使肝脏组织有时间调整，溶液能更均匀地扩散到整个器官。
虽然研究人员还没有将使用这种新方法保存的肝脏植入人体，但评估肝脏活力的传统标准表明，这一过程不会对肝脏产生负面影响。
来源：Nih
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