超低温保存肝脏可存活数天

一种保护大鼠肝脏免于冻结的方案可能延长人体器官的移植窗口

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当人体捐献器官可用时,移植外科医生只有大约 12 小时的时间来采集和移植组织,否则组织就会分解。但是一种缓慢冷却的方法,首先冷藏大鼠肝脏,然后将温度降至冰点以下——使其能够以“超低温”但非冷冻状态储存——可以使其保鲜三天。如果这种方法对人体器官有效,则可以大大增加可用于移植的器官数量。

几十年来,研究人员一直试图冷冻器官,以便有更多时间运输器官并将其与接受者匹配。但是,冷冻和解冻相结合会对细胞造成不可弥补的损害,特别是如果细胞内部形成冰晶。因此,马萨诸塞州总医院(位于波士顿)的医学工程师 Korkut Uygun 和他的同事开发了一种旨在完全跳过冷冻结冰阶段的方法。

首先,研究小组用氧气和多种冷冻化学物质(包括一种称为 3-O-甲基-d-葡萄糖的葡萄糖样化合物,可保护细胞免受冻结)浸泡大鼠肝脏。这使肝脏缓慢冷却至 4°C,然后研究人员在 -6°C 下储存和保存它们,而没有冷冻。


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三天后,研究小组逆转了这一过程,逐渐将储存的肝脏恢复到体温,然后将其移植到大鼠体内。所有接受超低温保存肝脏移植的大鼠都存活了至少三个月,而接受使用当前方法保存的三天肝脏的大鼠全部死亡。这项研究今天在《自然医学》杂志上在线发表。

Uygun 表示,通过稍加调整(例如调整冷却速度),该方法应该可以扩展到更大的器官,包括人体器官,并且不仅限于肝脏。“所有器官都是公平的,”他说。

由于美国食品和药物管理局已经批准该技术的大部分化学成分用于人体,Uygun 希望在对大型动物进行测试后两到三年内开始临床试验。

这种保存方法可以让研究人员抢救原本会被丢弃的器官;根据一些估计,这每年可以为患者提供至少 5,000 个额外的器官。医生可以选择将器官运送到更远的地方,甚至其他国家,给等待移植的人。

“我认为这是一项了不起的进步,”加利福尼亚州丰塔纳市 21 世纪医学冷冻保存公司的首席科学官、冷冻生物学家 Gregory Fahy 说。但是,他提醒说,仍有几个问题需要解决——例如,在运输过程中剧烈晃动超低温器官可能会通过破坏其稳定的温度悬浮状态而导致它们冻结,并且大型器官可能更难以均匀冷却。

但潜力是巨大的。Fahy 认为,器官保存方面的最后一次重大进步,即 20 世纪 80 年代创建了一种名为 UW 的化学溶液(以威斯康星大学命名,该溶液在那里开发),促成了移植数量的大幅增加。“我预计这里会发生类似的事情,”他说。

本文经许可转载,并于 2014 年 6 月 29 日首次发表

萨拉·里尔登 是一位自由生物医学记者,常驻蒙大拿州博兹曼。她曾是《自然》《新科学家》《科学》的 staff 记者,并拥有分子生物学硕士学位。

更多作者:萨拉·里尔登

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