从12小时到7天新技术延伸肝脏体外存活移植不再火急火燎

药明康德/报导

总有一部医疗剧，会描写关于器官移植的情节，美剧《实习医师格蕾》中“圣诞与心脏”的故事、主刀医师为实习医师解说肝脏干细胞淋巴结移植的最新研讨的情节……冷藏箱里那一个个健康的器官，对患者而言，意味着生命的期望。以肝脏移植来说，现在临床上体外保存时刻在6-12小时内，医师免不了要和时刻“赛跑”。

不过，最近一群来自苏黎世大学医院（USZ）、苏黎世大学（University of Zurich, UZH）、苏黎世联邦理工学院（Swiss Federal Institute of Technology Zurich）的科学家带来了重大打破。他们选用最新体外循环技能，打造了新式肝脏灌注机，不光能够使肝脏在体外存活7天，还能使受损的肝脏康复生机。该研讨于1月13日发表于《天然-生物技能》（Nature Biotechnology）。

截图来历：Nature Biotechnology

这项研讨名为“Liver4Life”（解救生命的肝脏）。4年前研讨初始阶段，它能够体外保存肝脏约12小时；4年后，12小时变成了7天。这是移植医学的重要打破，未来有望处理移植器官数量缺少的问题，然后抢救许多患有严峻肝病及癌症患者的生命。

该技能的中心是仿照生理学上要害的身体功用。那些不适合在移植手术中运用的受伤尸身的肝脏，在新机器中灌注几天后，便可康复其原有器官功用。

▲（a）肝脏灌注机一切首要组件简化示意图；（b）灌注回路的视觉图示（图片来自：参考资料[2]）

肝动脉、门静脉、腔静脉和胆管将人体肝脏与离体灌注机相连，用于再现器官的血液供给；一起，研讨人员根据算法集成了一个透析设备，以完成生理电解质平衡并能从血液中去除代谢废物。别的，该机器可全主动运转，运用期间无需有人在场。

前期的实验中，猪肝是主角。研讨人员首要经过运用猪肝仿照人体器官，然后霸占了坚持体外肝脏活性的5个难点。

▲新式肝脏灌注机的功用（图片来自：USZ）

霸占难点1：操控葡萄糖代谢

经过运用接连在线传感设备，灌注体系可主动为患者打针胰岛素和胰高糖素，然后完成器官葡萄糖水平的闭环操控。

霸占难点2：防备溶血

运用人工血液作为灌注液的肝脏灌注体系中，溶血是较为常见的缺点。新肝脏灌注机的灌注回路规划由一个泵头和一个氧合器构成，意图是在肝动脉中发生脉动血流，构成仿照体内环境的脉息波形。

霸占难点3：电解液操控

为防止在灌注期间发生高钠血症，灌注回路可集成透析膜，以履行要害的分泌功用；而透析则可主动调理透膜流量，然后操控血细胞比容水平。这一功用，不只使得灌注可继续7天，且无需替换灌注液或运用其他血液制品；还去除了器官中的代谢废物。

霸占难点4：操控灌注液氧饱和度

为防止门静脉过度充氧，研讨人员将储血罐中的脱氧血液与充氧器中的新鲜充氧血混合，结合智能算法，氧饱和度可由机器主动调整，腔静脉的方针饱和度会操控在65％。

霸占难点5：仿照肝脏运动

为测验肝脏是否能在体外体系正常运动，研讨人员将肝脏置于一块固定在器官腔室内边际的硅胶垫上，接着将气球放置于硅胶垫下方并衔接空气振荡器，从而诱导肝脏每分钟振荡15次。

▲左：未灌注的肝脏，右：运用新灌注机医治往后的肝脏（图片来自：USZ）

处理上述难点后，研讨人员选用人体肝脏进行了进一步的实验。他们招募10名患者（这些患者因病重，肝脏质量差），实验为期7天。在起先的2天里，实验肝脏开端康复，其表现出的损害、炎症标志物等均有所削减；终究这6个肝脏功用得以彻底康复。其他4个肝脏则未能完成康复，呈现了细胞逝世、肝衰竭的痕迹。

一起，研讨人员对上述6个肝脏进行活检来进一步验证新式灌注机的才能。不出意外，研讨人员并没有检查出具有实质性细胞逝世的依据，肝功用显现一切正常。

▲医师将供体肝脏衔接到灌注机（图片来自：USZ）

现阶段，研讨人员已取得充沛依据标明这一肝脏灌注机在器官移植范畴的价值。下一步他们方案打开更大规划的临床实验。本文的通讯作者Pierre-Alain Clavien教授表明：“全新的肝脏灌注机器汇集了医师、生物学家、工程师的团体才智与力气，它为移植以及癌症医学中的许多新使用铺平了路途。”

未来，那些需求供体器官的患者，或许不用在阅历绵长的苦苦等候后又如此“分秒必争”了。

参考资料（可上下滑动检查）

[1] Perfusion machine keeps livers alive outside the body for a week Retrieved Jan 15, 2020 from https://newatlas.com/medical/perfusion-machine-livers-alive-week/

[2] Eshmuminov, D., Becker, D., Bautista Borrego, L. et al. An integrated perfusion machine preserves injured human livers for 1 week. Nat Biotechnol (2020) doi:10.1038/s41587-019-0374-x

[3] World Premiere in Zurich: Machine Keeps Human Livers Alive for One Week Outside of the Body Retrieved Jan 15, 2020 from https://