优化后的细胞灌注液可提高离体肺组织的存活率，并延长离体肺灌注的持续时间

C.J. Arnold | K. Nakata | A. Hassan | I. Alderete | N. Aykun | N. Abraham | J. Carney | Y. Xiang | R. Kamaleswaran | H. Jiang | Hughes | A.S. Barbas | M.G. Hartwig

杜克大学，北卡罗来纳州达勒姆分校，生物医学工程系

摘要

背景

离体肺灌注（EVLP）已成为一种在移植前评估和延长供体肺保存时间的策略。然而，由于移植物逐渐恶化，目前的方案将EVLP持续时间限制在10-12小时内。我们开发了一种优化的细胞灌注液DEVOL溶液，旨在支持多日的EVLP，并将其性能与标准的TransMedics OCS灌注液进行了对比。

方法

我们获取了猪肺，用OCS溶液冲洗后，分别使用标准灌注液（n=5）或添加了洗涤红细胞的DEVOL灌注液（n=5）进行灌注。在整个灌注过程中，我们监测了生理参数、灌注液生物标志物、组织学特征和转录组学数据。还使用肺组织培养系统研究了灌注液再灌注相关的细胞因子释放情况。

结果

与标准灌注液相比，使用DEVOL灌注液的猪肺的中位灌注存活时间显著延长（36小时对比12小时）。存活能力的提高与水肿减少和内皮损伤标志物（PECAM-1、syndecan-1）降低相关。DEVOL灌注的猪肺在早期表现出肺血管阻力的短暂升高和IL-10水平的升高，但未观察到组织损伤的增加。数学模拟和细胞培养实验表明，这种现象部分是由于在采集过程中使用无钙OCS溶液冲洗后，钙迅速渗入DEVOL灌注液中所致。

结论

与标准的市售灌注液相比，DEVOL灌注液通过维持肿瘤渗透压和渗透压平衡，显著延长了肺的存活时间。正在进行的研究将进一步分析DEVOL各成分对延长灌注期的贡献，并整合其他EVLP参数，以阐明本研究中观察到的移植物晚期失败机制。

章节片段

引言

肺移植（LTx）是目前治疗终末期肺病患者的唯一可行选项，每年有超过4000名患者需要接受肺移植。¹尽管需求不断增加，但由于担忧使用受损或质量不佳的移植物会引发术后并发症，近75%的供体肺被舍弃。²离体肺灌注（EVLP）能够评估和修复原本会被丢弃的边缘性肺组织，从而改善……

实验动物

本研究使用了体重在30至40公斤之间的幼年雌性约克夏杂交猪，并随机分配到实验组。所有动物实验均遵循杜克大学动物护理和使用委员会的批准方案，并严格遵守《实验动物护理和使用指南》中的规定。动物饲养在由实验室动物评估和认证协会认可的设施中。

灌注液对灌注存活时间的影

获取的猪肺在预灌了标准溶液（standard）或添加了洗涤红细胞的DEVOL溶液（DEVOL）的一次性模块上进行灌注（图1A）。肺灌注持续进行，直至被判定为不可移植（PaO₂/FiO₂下降≥15%，见图1B；原始PaO₂/FiO₂数据见图S1）或无法继续灌注（肺液吸收导致灌注液储液器液位低于300毫升）。使用DEVOL溶液灌注的肺显示出更长的中位存活时间……

讨论

在本研究中，我们评估了一种基于白蛋白的专有灌注液DEVOL是否能在EVLP期间延长肺的存活时间并改善其生理稳定性。与标准的无白蛋白、基于右旋糖酐的商业灌注液相比，DEVOL灌注的肺表现出显著更长的存活时间（中位存活时间为36小时对比12小时）。这一改善主要归因于DEVOL能够减轻水肿形成……

写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本稿件期间，作者使用了ChatGPT（OpenAI）来帮助改进文本的清晰度、结构和简洁性。使用该工具后，作者对所有内容进行了审查、修订和编辑，以确保内容的准确性和科学性，并对最终出版物的内容承担全部责任。

致谢

本研究得到了美国国家心脏、肺和血液研究所（National Heart, Lung, and Blood Institute）的R21HL167136项目（MGH）的支持。TransMedics公司提供了本研究中使用的灌注设备、一次性模块和灌注液成分。

作者贡献

MGH、ASB和BAH设计了这项研究。CJA、KN、AH、IA、NA和NA负责肺的获取和EVLP过程监测。CJA和BAH参与了不同的分子分析工作。JC和HJ负责组织切片的评分。YX和RK分析了转录组数据。