移植研究- Forschen科學

全文

原文
在體外貯存在Somah新型溶液中的豬肝的評價

海鹽曹1、2、3 #薩瑪·K·洛瓦萊卡1、2、3 #阿倫喬杜裏1、2、3Xiu-Gui陸1、2、3帕特裏克·R·特雷納3.Hemant S Thatte* 1、2、3

1美國哈佛醫學院外科學係心胸外科
2美國波士頓布裏格姆婦女醫院
3.VA波士頓醫療係統,波士頓,馬薩諸塞州,美國
平等的貢獻

*通訊作者:Hemant S Thatte,外科,退伍軍人醫院波士頓醫療係統1400v。F. W. Parkway,西羅克斯伯裏,MA 02132,美國,電話:857-203-5919;傳真:857-203-5592;電子郵件:Hemant_Thatte@hms.harvard.edu


摘要

背景:可用器官的缺乏是肝移植的一個主要問題。盡管DCD(心循環死亡後捐獻)肝髒可以作為移植的來源之一,但由於潛在的缺血損傷可能導致移植失敗,這種肝髒很少被使用。然而,如果能夠優化DCD肝髒儲存的保存條件,以防止損傷,促進恢複和保存功能,從而促進增加高質量的器官供應。這項初步研究旨在評估我們的新型存儲溶液Somah維持肝髒磷酸鹽合成和阻止長期靜態存儲依賴性多細胞損傷進展的能力。

方法:將豬DCD肝髒在4℃Somah溶液中保存0、1、6、24和72小時,並與目前使用的威斯康星大學標準溶液(UWS)進行比較,檢測其不同的生化和組織形態學參數。

結果:在UWS儲存的肝髒中,組織病理學和酶釋放顯示總磷酸鹽的時間依賴性衰減和肝細胞損傷,提示組織活力顯著喪失。相比之下,在somah保存的肝髒中,肝細胞、內皮細胞和膽管上皮細胞表現完好。維持新陳代謝除體內磷酸鹽合成維持,細胞外肝酶釋放較低。在somah保存的肝髒再灌注時,白蛋白合成明顯增加。

結論:在新的Somah溶液中體外儲存肝髒提供了一種潛在的優越途徑,在延長器官儲存期間保護肝細胞、內皮細胞和膽管細胞的完整性,維持微循環通暢和維持肝功能。Somah作為貯存介質可能會導致最佳的移植物功能,並可能對肝移植後的預後產生有利影響,這是未來研究的主題。

關鍵字

肝細胞;內皮;Cholangiocytes;保護解決方案;移植

簡介

盡管移植手術取得了進展,實體器官移植的術後預後僅顯示出適度的改善[1]。這與納入邊緣DCD(心循環死亡後捐獻)供者的器官而不是BHD(心髒跳動)供者的器官有關[2-4]。盡管有程序性發病率,但肝移植仍然是終末期肝衰竭的首選治療方法,否則終末期肝衰竭將導致致命後果[3]。在移植前體外儲存期間保持器官活力是成功移植後長期預後的重要前提。這取決於收獲器官的狀態和暫時的外植體儲存環境。DCD肝髒的最佳保存條件可以增加高質量的器官供應。

在大多數移植中心,肝髒被冷衝洗和簡單冷儲存,最好在移植前不超過12小時。然而,研究人員正朝著低溫到常溫灌注儲存的方向努力,以提高移植器官的質量[4,5]。雖然高能磷酸鹽(HEP)的喪失、內皮功能障礙、微循環阻塞和膽管功能崩潰是與短期和長期移植物功能障礙有關的最重要參數,因為DCD肝髒很少使用[6-15],但在目前的實踐中,功能移植成功率在12小時存儲之後顯著下降。這是由於[17]缺氧期間HEP的逐漸喪失導致多因子退行性級聯反應的發生。

Somah是一種成分獨特的器官儲存溶液,根據生化協同作用[18]原理合理設計(表1),提供多種能量底物、代謝調節劑、自由基清除劑和抗氧化劑、氨螯合物、一氧化氮合酶底物和細胞內和細胞外H+調節器。我們假設這些成分可以防止水腫,離子失衡和能量消耗,並提供細胞支持體外固體器官的儲存[18-23]。最近完成的臨床前研究表明,與臨床比較物[18,20-23]不同的是,心髒可以在室溫下並在Somah中以完全功能狀態保存較長時間。我們試圖擴大Somah在保存心髒提取後獲得的豬腹部DCD器官方麵的評價[21-23]。基於我們對大鼠DCD腹部器官的初步研究,證明了Somah[19]在長期低溫儲存下內髒器官的結構和生化保存。在Somah中BHD和DCD供體心髒、肝髒和腎髒的短期和長期靜態存儲過程中觀察到的心肌細胞、內皮細胞[18,20-23]和肝細胞[19]的結構和功能的體外保護證實了這一假設[18-23]。

我們假設,由於Somah調節代謝的多因子能力,在肝髒儲存期間提供了一種優越的細胞保護和恢複途徑,肝髒是一個具有異質細胞群的高度血管器官。這項目前的試點研究的目的是評估Somah與目前臨床使用的威斯康星大學溶液(UWS)在保存和增強DCD豬肝髒恢複能力方麵的比較療效在體外在72小時的低溫儲存期間。我們還對somah儲存的肝髒進行了有限的體外肝再灌注和功能評估,以測試未來移植研究評估移植物功能的可行性。

材料與方法
材料

CoStorSol (UWS)(保存解決方案公司,埃爾克霍恩,WI)和Somah (Somahlution, LLC,朱庇特,佛羅裏達州),表1進行了存儲性能比較。所有其他化學品均來自Sigma-Aldrich(聖路易斯,密蘇裏州)。用於測量血氣、電解質、乳酸、葡萄糖、天冬氨酸轉氨酶(AST)、丙氨酸轉氨酶(ALT)和肌酸激酶(CK)酶的VetScan iStat, VetScan VS2, CG4+, CG8+,大型動物剖麵,綜合診斷剖麵粉盒從Abaxis Inc (Union City, CA)購買。

動物協議

肝髒的儲存和樣本的獲取:該研究在14隻雌性豬中進行,每隻體重40-50公斤,按照我們的動物研究小組委員會(IACUC), VA波士頓醫療係統批準的方案進行。這些動物被分成兩組,每組7隻。心髒死亡後60±10分鍾解剖全肝,取出心髒[21-23]。肝髒在UWS (UWS肝髒)或Somah溶液(Somah肝髒)中保存72小時,溫度為4℃。在儲存過程中未更換溶液。分別於0、6、24和72小時進行肝髒活檢,進行影像學檢查和生化評估。UWS和Somah溶液在1、6、24和72小時取樣,用於代謝監測和其他與肝功能相關的測定和化合物。

表1:Somah器官保存液(pH 7.5)的組成

外科手術

全麻以咪唑4 ~ 6 mg/kg、噻嗪2 mg/kg靜脈注射誘導。插管後給予異丙酚(10 mg/kg/h)、瑞芬太尼(40-60µg/hr)、寧貝思(順阿曲庫銨)10-20 mg靜脈輸液維持,機械通氣。主動脈交叉夾緊,心髒停搏,取心肺阻滯進行其他實驗[20-23]。中位剖腹手術後,插管肝上主動脈,分別以壓力100mmhg和流速300ml /min的冰UWS或Somah溶液2 L衝洗腹部器官,直至灌注液經肝上下腔靜脈(IVC)返回清晰。最後進行全肝切除術。肝髒被轉移到裝有4攝氏度防腐劑溶液的塑料袋中,放在冰箱中,在30分鍾內運到實驗室進行進一步分析。肝髒轉移到含有防腐劑溶液的儲存盒中,在4℃下再保存72小時。

ATP和磷酸肌酸測定

測定肝組織提取物中的ATP和磷酸肌酸(CP),如[19]所述。簡單地說,20 mg肝組織懸浮在400 μ l 0.4 M冰冷高氯酸中,均質兩次,30sec。勻漿在0°C下以1970 g離心10min。取上清取一份,用等量的冰涼的0.4 M KHCO3溶液中和,按上述方法離心。上清保存在-80°C進行ATP和CP測量。球團在0.1 M NaOH等體積中溶解,離心後用於蛋白質測定。根據製造商提供的協議,使用生物發光檢測試劑盒(Sigma- Aldrich and GloMax-Multi+檢測係統,Promega)測定ATP和CP。

索馬肝髒的功能評價

準備血液體外研究:術中收集係統性肝素化血液,去除白細胞,保存於4°C。在實驗開始前,使用Somah溶液(現為灌注液)將紅細胞壓積調整為20%。灌注液pH葡萄糖K+Ca2+和HCO3.-調整了豬血水平(7.5;100毫克/分升;3.7、1.38和32 mmol/l),使用10%的葡萄糖、KCl、氯化鈣2和NaHCO3.分別;氣體按要求進行調整。

體外灌注:肝髒在Somah中保存72小時,4°C (n=3)。識別肝動脈和門靜脈並進行插管。肝髒被保存在一個聚丙烯灌注室中,該灌注室與我們定製的Somah裝置相連,我們使用該裝置進行心髒體外複蘇[20-23]。將氧合器、熱交換器、臨床文獻改進(CDI)監視器和數據采集設備與定製編寫的軟件(Comdel Inc, Wahpeton, ND)集成到係統中,用於實時監測灌注液pH值、溫度和pO的變化2, pCO2K+和HCO3.-apop壓力和流量。Somah裝置儲液池注入2l灌注液。用2l冷Somah經門靜脈輕輕衝洗肝髒,然後連接Somah裝置通過肝動脈(HA)和門靜脈(PV)。儲層出口被分流到兩個回路中:在第一個回路中,灌注液在重力作用下以8-10 mmHg(通過改變儲層高度進行調節)的壓力排入PV。在第二個回路中,灌注液通過泵轉移到HA(壓力為80-100 mmHg)。通過氧合器和熱交換器。在20分鍾內將灌注液的溫度提高到37℃,然後將灌注液在肝髒中循環2小時。肝灌注液通過肝靜脈(HV)排入腔室,並通過另一個泵返回到庫。從高壓室流出的灌注液被暫時取樣,以檢測白蛋白、肝酶和其他代謝物,如下所述。由於儲存在UWS中的DCD肝髒有損傷,因此本功能評估僅在somah -肝髒中進行。

代謝物及肝酶分析:以灌注液流入(HA)和流出(HV)評估血液參數。應用CDI監測儀、VetScan iStat和VetScan VS2檢測生化參數、血氣、白蛋白合成和肝酶(堿性磷酸酶(ALP)、丙氨酸轉氨酶(ALT)、天冬氨酸轉氨酶(AST)、γ-穀氨酰轉肽酶(GGT)和肌酸激酶(CK))。

組織病理學:將保存在Somah或UWS的肝髒組織切片,分別在0,6,24和72小時的保存時間點進行活檢,固定在10%福爾馬林中,進行組織病理學檢查(10個切片;蘇木精和伊紅染色劑)。使用Olympus顯微鏡和圖像分析儀(BX51TRF;奧林巴斯美國公司,美國)。三位獨立的觀察人員對圖像進行組織病理學盲評估。

統計分析:采用盲法進行測量和數據提取。兩組間比較(UWS vs. Somah,每組n=7;靜儲存),評價兩種溶液對器官功能的影響。采用單因素方差分析(ANOVA)將各項測定的量化初值與各組內後續時間點進行比較,然後采用Dunnett多重比較檢驗和t檢驗進行配對組間比較分析。在95%置信水平上認為差異有統計學意義(P<0.05)。除非另有說明,所有使用的數值均為平均值±SEM。所有分析均使用GraphPad Prism 6(6.1版)進行,使用0.05顯著性水平。

結果
移植肝髒的形態學和組織學變化

總體外觀:在4°C的UWS中儲存後,肝髒的外觀在儲存的第一個小時內迅速改變為變色狀態,隨後繼續暫時惡化(未顯示)。相比之下,儲存在Somah中的肝髒顏色保持與新鮮提取的肝髒相似(對照),即使在4℃下儲存72小時(圖1)。此外,Somah肝髒在儲存期間沒有增加體重(未顯示)。

肝細胞:UWS儲存的肝髒在許多低功率場中可見到核染色質凝結和肝細胞固固性變化,而Somah儲存的肝髒則沒有。雙核和多倍體肝細胞核在UWS和Somahpreserved肝髒切片上一致可見。此外,在Somah肝髒中,相鄰肝細胞之間的細胞邊界明顯完整,仔細掃描多個野區未見明顯膽汁淤積或膽管擴張。在UWS肝髒72小時切片中,明顯可見與廣泛空泡化相關的肝細胞變性,但在Somah肝髒中沒有(圖2)。

膽管和小管:門脈三聯區膽管和大膽管內襯的核出現強烈固縮,提示UWS肝中膽管細胞凋亡或壞死。相比之下,在儲存72小時後的Somah肝髒中,膽管和小管外觀均勻,核排列規則,核的異質性保存良好(圖2)。此外,在UWS肝髒中,早在6小時時間點就出現膽管上皮剝蝕和黏膜脫落,以及位於基本位置的小管核的紊亂(圖3)。這種膽管上皮剝蝕在Somah肝髒中即使在儲存72小時後也不可見(圖2和3)。

儲存的肝髒的新陳代謝

在所有貯藏時間點,新重組UWS和Somah的起始pH為堿性(UWS的pH高於Somah),而Somah的酸性(6.8- 7.0)高於UWS(7.3-7.8)。UWS中乳酸的增加幅度較大,而pH的下降幅度較小。乳酸的產生並不與溶液pH的急劇下降相對應,可能是由於兩種溶液的緩衝能力都很高。與Somah溶液相比,UWS中的乳酸水平增加了1.5倍,分別在24小時和72小時存在顯著差異(p<0.05)(圖4A和4B)。

如圖4(下麵板)所示,UWS和Somah溶液中的葡萄糖濃度都有相當的增加。貯藏72小時後,葡萄糖濃度從0 mg/dl增加到高達140 mg/dl。同樣,在同一時間段內,Somah的葡萄糖水平比基線水平(180 mg/dl)增加了1.72倍,達到320 mg/dl,表明糖原分解大於葡萄糖再攝取。

氧化磷酸化作用因低溫而減弱。由於在我們實驗中所使用的開放體係中,大氣氧在水中的溶解度與溫度成反比,因此Somah和UWS在4℃時都與氧過飽和,具有pO2200±13毫米汞柱。因此,在長時間低溫儲存期間,肝髒對氧氣的利用不能被清楚地證明,因為氧氣消耗,如果有的話,遵循零級動力學。

相反,而pCO2,是CO溶解的指標2在沒有器官(未顯示)的情況下,在Somah或UWS溶液中沒有改變,但我們的研究顯示pCO顯著增加2在貯存期72小時的Somah肝髒中,表明Somah儲存的DCD肝髒中的氧化代謝周轉。相比之下,CO2在72小時內,儲存肝髒的UWS的水平明顯較低,且未發生改變。在UWS, pCO2肝髒浸泡並轉移到實驗室後30分鍾(6.30±0.38 mmHg)測量值在24小時內無顯著增加,僅為7.33±0.48 mmHg,在72小時存儲時為9.27±0.89 mmHg。相比之下,在Somah, pCO2肝髒初始浸泡後30分鍾內從10.8±1.13 mmHg顯著增加到1小時後的15±1.45 mmHg, 72小時後增加到27±1.14 mmHg,表明代謝時間增加。更大的pCO2在Somah中比UWS在30分鍾時表明從儲存開始代謝活躍。Somah地區存在的碳酸氫鹽導致pCO增加的可能性2HCO3-濃度在72小時儲存期間基本保持不變(4.23 mM/L)。相反,HCO3-UWS的濃度在72小時內從7.30 mM/L下降到5.33 mM/L,這可能是導致pCO不顯著增加的原因2我們在UWS中觀察到的(圖5)。另一種需要考慮的可能性是厭氧糖酵解,通過乳酸的產生,可能促成了pCO的上升2(以及UWS儲存肝髒的溫和上升)。這些數據表明,至少細胞代謝是完整的。氧化代謝的具體作用有待進一步研究例活體存儲。

圖1:在UWS或Somah溶液中存儲的肝髒的大體外觀。DCD肝髒的形態學。在UWS中保存的肝髒在1小時內出現明顯的變色。相比之下,儲存在Somah的肝髒在72小時的儲存期內保持了其顏色和形態。所有的肝髒均逐步活檢以作進一步分析。代表性圖像:UWS n = 7;Somah n = 6

圖2:肝髒在威斯康星大學(UWS)和Somah溶液中保存6、24和72小時後的組織病理學結果。注意膽管顯示UWS中儲存的粘膜潰瘍和不規則、堆積、濃縮的肝核。這些變化早在6小時就可以觀察到。相比之下,在Somah中儲存72小時的肝髒顯示門靜脈區出現正常的膽管,管腔清晰、圓形、均勻,黏膜完整,基底核規則。還需要注意的是,在上麵的圖中,一些門脈周圍肝細胞顯示球囊樣變性和細胞核凋亡(黃色箭頭),而門脈周圍肝細胞顯示正常的細胞邊界和貯存在Somah中的異色、麵開放的核(橙色箭頭)。紅色星號表示不同口徑的膽管和小管(所有圖像,x200)。

圖3:從UWS和Somah冷藏6小時的肝髒中獲得的膽管的高倍視圖(x400)。0小時時可見中等大小膽管內基底核排列整齊,管腔清晰(箭頭,左圖)。相反,注意導管核的多色外觀,包括一些濃縮核和在UWS中存儲的肝髒3點鍾位置的反應性(增生性)核變化。注意滑塌物阻塞導管管腔,粘膜染色不均勻且不規則。相比之下,索瑪貯肝膽管管腔規則出現,粘膜完好。這些變化在不同直徑的膽管(紅色星號)中均可見。綠色星號表示門靜脈/小靜脈(x400)。

圖4:肝髒在儲存期間的pH值、乳酸和葡萄糖水平的變化。圖表顯示了在DCD肝髒體外儲存過程中UWS(列A)和Somah(列B)溶液中pH值(上表)、乳酸(中表)和葡萄糖(下表)水平隨時間變化的變化。在UWS和Somah中,DCD肝髒在4ºC下體外儲存72小時,在儲存液中臨時評估代謝參數。

圖5:儲存肝髒中的氧消耗和二氧化碳產生。圖表顯示了耗氧量(A)和CO的程度2在0、6、24和72小時時間點在UWS和Somah溶液中進行肝髒體外儲存期間的生產(B)。與索馬的基線水平相比有重大變化

貯存肝髒中磷酸鹽的測定

UWS肝髒中ATP、CP和總磷酸鹽濃度在72h內顯著降低(p<0.05)(圖6)。UWS肝髒中總磷酸鹽在儲存過程中呈暫時性下降趨勢,前6h下降32%,72h下降50%。相比之下,在整個保存過程中,Somah肝髒的ATP、CP和總磷酸鹽水平沒有明顯變化。我們觀察到Somah肝髒中總磷酸鹽濃度在72小時內增加(圖6),類似於CO的代謝產生2

儲存過程中肝酶的釋放

我們測量了儲存溶液中ALT、AST和CK酶作為肝組織損傷標誌物的時間依賴性釋放。與儲存於Somah的肝髒相比,儲存於UWS的肝髒中所有三種酶的釋放均顯著升高(P<0.05)(圖7)。

索馬肝髒的功能評價

Somah儲存的肝髒(72小時)在37°C下再灌注血液(灌注液)2小時,用於功能評估。再灌注肝髒耗氧量在30和120 min分別顯著增加了38%和64% (p<0.05)。同時,灌注液中乳酸濃度在30min和2h結束時分別下降了11%和41%,表明無氧代謝向有氧代謝轉變。

再灌注過程中肝酶的時間釋放無顯著差異(圖8)。在2小時結束時,ALP(15.33±0.96)和γ-GT(17.5±1.06)U/L均在生理濃度範圍內。而在再灌注結束時,灌注液中AST(2151±81)、ALT(228±32)和CK(1428±205 U/L)濃度升高。在再灌注後30min內,Somah肝髒白蛋白的合成和釋放顯著增加(p<0.03),在2小時內,白蛋白的合成和釋放呈暫時性增加(p<0.01)(圖9)。灌注的Somah肝髒中膽汁的合成和釋放也呈暫時性增加(數據未顯示)。

討論

這項初步研究的目的是比較“Somah”和UWS溶液在豬DCD肝髒的延長時間體外保存方麵的作用。在本研究中,我們提供了Somah優於UWS的高效存儲特性的證據,以功能挽救DCD肝髒。我們假設,Somah的獨特配方可以在體外儲存過程中暫時維持和/或增強器官的能量狀態,從而增強細胞內穩態和結構完整性,從而有效地改善切除器官在儲存期間的整體修複和恢複。

本研究的結果明確表明,DCD肝髒的直接進行性組織損傷是可以預防的,這取決於儲存溶液的組成。uws -肝細胞核固縮和膽管上皮細胞反應性改變早在6小時就可見,而在72小時時somah -肝沒有。此外,本研究提供了不同類型膽道損傷的詳細發現,而早期報道較少[12,15,20,21]。儲存在UWS中的DCD肝髒顯示大小膽管的退行性改變,這是非吻合口膽管狹窄和膽道功能障礙的潛在原因。

據報道,這將導致移植後移植物[12]功能低下和[14]發病率升高。可能,K越高+水平和缺血可能增加uws -肝[22]的細胞損傷。此外,雖然酸性pH據報道對肝細胞和竇狀上皮細胞[23]是有益的,但與UWS相比,Somah的pH在整個保存期間都保持相對酸性。酶分析研究表明,與UWS相比,Somah存儲的肝髒的肝細胞損傷明顯減少。

雖然UWS和Somah儲存的肝髒中都存在糖原分解(表明葡萄糖水平升高)和糖酵解(表明乳酸水平升高)的證據,但葡萄糖的氧化代謝可能發生在Somah儲存的肝髒中。有足夠的O2為了滿足移植肝髒的代謝需要,可以調節呼吸過程,使ATP的再合成速度和它被利用的速度一樣快。線粒體隻需要極少量的氧氣(0.05 mmHg;10-7 mol/L)用於可操作的氧化磷酸化[25-27],在低溫存儲[28]時,氧化磷酸化不會完全減弱。

圖6:貯存肝髒中的總磷酸鹽。圖顯示了在UWS(上)和Somah(下)的DCD肝髒長期體外儲存過程中,肝組織中ATP、CP和總磷酸鹽水平的時間依賴性變化。*p <0.05,與1小時相比。

而在低溫灌注器官儲存過程中,糖酵解似乎是pO的主要能量來源2在150 mmHg[29]中,Somah中的二氯乙酸(DCA)可能將糖酵解產生的丙酮酸轉移到克雷布斯循環中,從而進一步促進ATP的合成和磷酸鹽的維持(圖6)。此外,DCA通過增強丙酮酸的氧化代謝,也防止了Somah存儲的肝髒中乳酸的積累。此外,胰島素是一種肝營養因子,能促進葡萄糖進入細胞,對維持肝髒超微結構和再生能力[30]至關重要。Somah溶液利用了胰島素的這種能力,其濃度為100 U/L,比UWS高2.5倍。因此,在沒有DCA的情況下,超過閾值水平的更多乳酸積累和uws肝髒中較低的胰島素濃度可能促成了該組的比較變化[31]。

然而,我們在觀察中提出警告,更高的pCO2在Somah中儲存的肝髒也可能是由持續的厭氧代謝造成的。這顯示了產生能量的能力——甚至提供磷酸鹽體外但需要更多的實驗來比較厭氧代謝和氧化代謝對這些過程的貢獻。

在貯藏過程中,外植器官中磷酸鹽的損失導致器官[8]發生不可逆的退行性變化。盡管在儲存過程中UWS和Somah溶液肝髒中糖原分解依賴的葡萄糖濃度都有相當的增加,但在UWS溶液肝髒中磷酸鹽存儲存在消耗,而在Somah溶液肝髒中則相反。這表明UWS肝髒實際上處於分解代謝狀態,導致磷酸鹽的損失。相比之下,通過促進somah -肝髒中葡萄糖的氧化磷酸化,生成的磷酸鹽(對於等量葡萄糖分子)比單獨無氧糖酵解生成的多15倍。此外,在低溫灌注過程中,具有較高ATP水平的肝髒在複溫[33]時顯示出較低的氧化應激。

靜態器官保存一直被認為是移植前維持肝移植體的關鍵組成部分。關於UWS溶液中儲存肝髒的有害影響的研究有限[35,36]。然而,在Somah保存的DCD肝髒中似乎沒有發生這種情況。初步的功能研究表明,在心髒中也有類似的觀察結果支持,有氧代謝會迅速從無氧代謝轉變為有氧代謝[21-23]。同樣,在再灌注的Somah肝髒中,白蛋白的合成和膽汁的釋放顯著增加,表明在長時間儲存後代謝和功能得到了保存。由於對這些器官的嚴重損傷,我們沒有評估uws存儲的肝髒的功能恢複。

Somah肝髒的膽道係統仍然完好無損,顯示沒有明顯的損傷。眾所周知,肝細胞可以修複或再生,特別是如果器官的能量狀態可以保存。是膽道係統的衰竭導致了PNF和DGF[12]。膽道功能障礙可通過體外儲存在Somah,可以通過移植研究進行測試。

圖7:在器官儲存過程中肝酶的釋放。測定DCD肝髒體外保存過程中,分別在0、6、24和72小時的UWS或Somah溶液中肝酶的釋放。評估ALT(上)、AST(中)和CK(下)水平。

綜上所述,本研究結果表明Somah具有保存DCD肝髒生化生理功能的能力,如白蛋白和膽汁分泌能力體外.雖然目前的調查為在Somah長期體外儲存DCD肝髒提供了基礎證據,但為BHD和DCD供體肝髒進行實際的肝移植是闡明儲存解決方案的相對效率的必要下一步體外

確認

我們感謝Diane Ghera BS和她的工作人員在畜牧和為手術準備動物方麵提供的幫助。我們感謝Peter Hirsch, MS在動物實驗室手術前後的幫助。我們要感謝Aditi Thatte的鼓勵,以及Frances Achee博士和Michael Charpak的行政支持。

支持的功績獎(HST),退伍軍人事務部,以及Somahlution(朱木星,佛羅裏達州)向波士頓退伍軍人研究所(HST)提供的不受限製的禮物。

作者披露:所有作者均不存在任何可能影響本研究的設計、執行、解釋、撰寫和發表的利益衝突。

作者的貢獻

HC -輔助手術,進行實驗,分析數據,撰寫稿件skl -輔助實驗,輔助手術,分析數據,撰寫稿件AC -進行影像學及組織病理學評估;寫的手稿

圖8:再灌注誘導肝酶釋放。測定DCD Somah肝髒體外再灌注時肝酶在灌注液(HV)中在0時間(單次通過)、0.5和2小時的釋放。評估ALP、GGT、AST、ALT和CK水平。由於在重建灌注液中儲存72小時的血液中酶的內部變異性,數據歸一化為0小時時值;均值±SEM,來自獨立實驗。

圖9:再灌注誘導Somah儲存72小時的肝髒合成和釋放白蛋白。Somah肝髒在灌注液中暫時合成並釋放白蛋白。白蛋白合成在0.5 h和2 h極顯著增加(P<0.03)。數值代表來自獨立實驗的平均值±SEM。

XL -對Somah進行術中血液分析和生化分析

PRT -輔助灌注師在實驗室中和術後;HST -獲得資金,設計實驗,實施手術,幫助分析數據和撰寫手稿;最終審稿

參考文獻
  1. Ceka JM (2003) OPTN/UNOS腎移植登記處。clinin Transpl 1-12。[Ref。
  2. Maathuis MJ, Leuvenink HGD, Ploeg RJ(2004)對器官保存的展望。移植醫學83:1289-1298。[Ref。
  3. Calne RY(2012)這不可能。Nat Med:1493-1495。[Ref。
  4. Taylor MJ, Baicu SC(2010)器官低溫機器灌注保存的現狀:臨床視角。低溫生物學60(3增刊):S20-35。[Ref。
  5. Lee CY, Mangino MJ(2009)腎髒和肝髒的保存方法。器官發生學5:105-112。[Ref。
  6. Vajdova K, Graf R, Clavien PA(2002)冷保存肝髒中的atp供應:一個長期被忽視的器官活力因素。國際肝病36:1543-1551。[Ref。
  7. Clavien PA, Rüdiger HA, Selzner M(2001)缺血後肝細胞死亡的機製:凋亡與壞死。國際肝病33:1555-1557。[Ref。
  8. Kohli V, Selzner M, Madden JF, Bentley RC, Clavien PA(1999)大鼠肝髒缺血-再灌注損傷後內皮細胞和肝細胞通過凋亡死亡。移植67:1099—1105。[Ref。
  9. 高偉,Bentley RC, Madden JF, Clavien PA(1998)大鼠肝移植中竇內皮細胞凋亡是保存損傷的重要機製。國際肝病雜誌27:1652-1660。[Ref。
  10. Karimian N, Op den Dries S, Porte RJ(2013)肝移植術後膽道狹窄的起源:是上皮損傷的程度還是再生不足?。國際肝病雜誌58:1065-1067。[Ref。
  11. Calne RY, McMaster P, Portmann B, Wall WJ, Williams R(1977) 64例同種異體肝移植的保存、膽汁引流和排斥反應觀察。安外科醫生186:282-290。[Ref。
  12. Kochhar G, Parungao JM, Hanouneh IA, Parsi MA(2013)肝移植術後膽道並發症。世界胃腸雜誌19:2841-2846。[Ref。
  13. Shin E, Kim JH, Yu E(2013)晚期異體肝移植功能障礙的組織病理學原因:單個機構的分析。韓文J Pathol 47: 21-27。[Ref。
  14. 顏勝,周波,張強,李錚,邵燕,等(2011)小鼠肝靜脈阻斷再灌注損傷比門靜脈夾緊更大。中華外科雜誌169:117-124。[Ref。
  15. Marzi I, Knee J, Menger MD, Harbauer G, Bühren V(1991)原位大鼠肝移植模型門靜脈夾閉引起的肝髒微循環障礙。移植52:432-436。[Ref。
  16. Tekin K, Imber CJ, Atli M, Gunson BK, Bramhall SR,等(2004)評估冷缺血對邊緣肝供體影響的簡單評分係統。移植科學77:411-416。[Ref。
  17. Lund P, Cornell NW, Krebs HA(1975)腺苷對肝細胞腺嘌呤核苷酸含量和代謝的影響。生物化學雜誌(英文版)[Ref。
  18. Thatte HS, Rousou L, Hussaini BE, Lu XG, Treanor PR, et al.(2009)開發和評價一種新的解決方案Somah,用於獲取和保存用於移植的跳動和非跳動供體心髒。流通120:1704-1713。[Ref。
  19. Lowalekar SK, Lu X, Thatte HS (2011) Somah:一種用於移植的DCD腹部器官長期保存的新方法。移植的新問題-一個學術討論會。克利夫蘭診所。
  20. Lowalekar SK, Lu X, Thatte HS (2013) Somah的進一步評價:心循環死亡大鼠心髒的長期保存、溫度效應和缺血再灌注損傷的預防。移植程序45:3192-3197。[Ref。
  21. Lowalekar SK, Cao H, Lu XG, Treanor PR, Thatte HS(2014)體細胞亞低溫保存:一種用於移植供體心髒增強功能複蘇的新方法。Am移植14:2253-2262。[Ref。
  22. Lowalekar SK,曹浩,陸曉剛,Treanor PR, Thatte HS。軀體亞低溫保存:一種用於移植供體心髒增強功能複蘇的新方法。移植雜誌。2014;14:2253 - 62。
  23. Lowalekar SK, Cao H, Lu XG, Treanor PR, Thatte HS(2014)使用一種新型溶液對供心移植的亞低溫保存,Somah:一項臨床前比較研究。中華心肺移植雜誌。33:963-970。[Ref。
  24. Bessho M, Ohsuzu F, Yanagida S, Sakata N, Aosaki N,等。(1991)乙醇和高氯酸溶液從心肌中提取磷酸肌酸和ATP的差異。分析生物化學192:117-124。[Ref。
  25. Yanaga K, Makowka L, Lebeau G, Hwang RR, Shimada M,等(1990)一種用於大型動物移植研究的新型肝髒灌注和保存係統。投資外科3:65-75。[Ref。
  26. Brunner SM, Junger H, Ruemmele P, Schnitzbauer AA, Doenecke A等(2013)死亡供肝冷藏後膽管損傷預測肝移植後膽道並發症。國際肝病雜誌58:1133-1139。[Ref。
  27. 李永春,張建新,deSilva H, Coger RN, Clemens MG(2000)肝髒機器灌注保存過程中的非均勻血流模式。移植:1797-1811。[Ref。
  28. Lemasters JJ, Bond JM, Currin RT, Nieminen AL, Caldwell-Kenkel(1993)心髒和肝細胞的再灌注損傷:缺血期間酸中毒的保護和再灌注期間的“pH悖論”。在:Peter W. Hochachka, Peter L. Lutz, Thomas J Sick, Myron Rosenthal,生存缺氧:控製和適應機製。CRC出版社,佛羅裏達495-508。
  29. Opie LH, Lopaschuk GD(2004)燃料:有氧和無氧代謝。心髒生理學:從細胞到循環。第四版。費城,賓夕法尼亞州:Lippincott, Williams和Wilkins 306 -354。
  30. Weiss JN, Lamp ST(1987)糖酵解優先抑製離體豚鼠心肌細胞中atp敏感的k通道。科學238:67 - 70。[Ref。
  31. 冠狀動脈生理學。物理Rev 63:1-205。[Ref。
  32. 哺乳動物線粒體和細胞中呼吸和ATP合成的控製。生物化學雜誌284:1-13。[Ref。
  33. 貝澤福,南德JH(1988)固體器官冷藏保存的原理。移植。45:673-676。[Ref。
  34. Pegg DE, Wusteman MC, Foreman J(1981)正常和缺血損傷兔腎髒在10°C灌注48小時的代謝。移植32:437-443。[Ref。
  35. 史卓德,馮俊傑(2010)肝移植的主題。肝髒病學:1869-1884。[Ref。
  36. Stacpoole PW, Harman EM, Curry SH, Baumgartner TG, Misbin RI(1983)用二氯醋酸酯治療乳酸性酸中毒。中華醫學雜誌309:390 -396。[Ref。
  37. 巴斯德效應和呼吸和發酵之間的關係。生物化學8:1-34。[Ref。
  38. Dutkowski P, Schonfeld S, Heinrich T, Watzka M, Windelbach V等(1999)低溫振蕩灌注後大鼠肝髒脫細胞再灌注過程中氧化應激的降低。移植68:44-50。[Ref。
  39. de Rougemont O, Lehmann K, Clavien PA(2009)預處理、器官保存和後適應預防肝髒缺血再灌注損傷。肝髒移植15:1172-1182。[Ref。
  40. Fratté S, Gendrault JL, Steffan AM, Kirn A(1991)保存在歐洲-柯林斯或威斯康星大學溶液中的大鼠肝髒的超微結構比較研究。國際肝病雜誌13:1173-1180。[Ref。
  41. Corps CL, Ahmed I, McKenzie S, Shires M, Potts DJ, et al.(2010)保存在威斯康星大學溶液中的大鼠肝髒與保存在新溶液中的組織的功能和組織學比較。移植Proc 42: 3427-3430。[Ref。

在此下載臨時PDF

PDF

條信息

文章類型:原文

引用:Cao H, Lowalekar SK, Chaudhury A, Lu XG, Treanor PR,等(2016)儲存在新型Somah溶液中的豬肝髒的體外評價。移植Res J 1(1): doi http://dx.doi。org/10.16966/trj.101

版權:©2016曹浩等。這是一篇開放獲取的文章,根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布,該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製,前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:10月19日

  • 接受日期:2015年12月21日

  • 發表日期:2015年12月31日