科學研究：器官保存的一次飛躍

2018年，超過1000名美國人在等待肝髒移植的過程中死去。之所以會(hui) 出現這樣的問題，部分原因在於(yu) 標準的體(ti) 外保存方法隻能讓肝髒存活24個(ge) 小時。現在，科學家研製出了一種新設備，使肝髒在體(ti) 外存活的時間延長至一周以上。雖然這項技術還沒有直接用於(yu) 人體(ti) 器官移植，但它代表了器官保存領域的一次飛躍。

此前，有許多供體(ti) 肝髒都不符合移植的標準，比如機能衰退、脂肪含量太高或者由於(yu) 心髒驟停等原因受損。研究人員表示，這種新設備不僅(jin) 可以長時間保存肝髒，還可以讓肝髒利用在體(ti) 外存活的時間自我修複（某種程度上類似於(yu) 肝髒在體(ti) 內(nei) 的自我修複），讓醫生有更充裕的時間來評估這些器官的狀況。

皮埃爾-阿蘭(lan) ·克拉維恩（Pierre-Alain Clavien）是蘇黎世大學醫院移植外科主任，也是這項研究的通訊作者。他表示，對摘除了部分肝髒的病人來說，“我們(men) 決(jue) 定把這一時間設定為(wei) 一周，因為(wei) 這正是肝髒再生所需要的時間。”他說，對於(yu) 肝癌患者來說，這種全新的保存技術非常有優(you) 勢，患者或許能保留自己還沒有被癌細胞侵襲的部分肝髒，以便日後重新植入，避免發生排斥現象。

保存供體(ti) 肝髒的標準方法需要先用低溫溶液衝(chong) 洗，再將肝髒放置在冰上。這種方法可以讓肝髒存活12~18小時。不久前，科學家又發明了一種不需冷凍即可低溫保存肝髒的方法，可以將保存時間延長至27小時。克拉維恩表示，這樣的時長仍然不足以讓受損的肝髒完成自我修複。

克拉維恩開發的全新設備可以通過模擬人體(ti) 的關(guan) 鍵特性，為(wei) 肝髒贏得寶貴的時間。它可以精準地控製肝髒所處的壓力環境和氧氣水平，並將血液泵入肝髒（這個(ge) 過程被稱為(wei) 灌注）。血液中的糖份可以為(wei) 肝髒的紅細胞提供能量，調配好的胰島素和胰高血糖素也可以維持血糖水平。另外，還有透析設備負責清除血液中的廢物，維持電解質平衡。放置在肝髒下方的充氣氣球可以模仿人體(ti) 呼吸時的隔膜運動，防止肝髒因持續處於(yu) 壓力環境而造成組織損傷(shang) 。

在研究前期，研究人員使用豬的肝髒開發和調整設備參數，然後再用人類的肝髒進行實驗。隨後，他們(men) 將8個(ge) 健康的豬肝髒成功保存了一周，並將其中3個(ge) 移植到了活豬體(ti) 內(nei) ，手術非常成功。在移植手術後，科學家又做了另外一項對比實驗。他們(men) 將剩下5個(ge) 肝髒取出，並在冰上放置了幾小時。此時，它們(men) 的損傷(shang) 標誌物水平仍然與(yu) 經過灌注的肝髒相差無幾。

後來，研究小組又做了一項新的測試，他們(men) 將10個(ge) 由於(yu) 質量問題而被多個(ge) 歐洲器官移植中心拒絕的人體(ti) 肝髒放入這套灌注設備中。肝髒損傷(shang) 程度可以通過一類名為(wei) 損傷(shang) 相關(guan) 分子模式（damage-associated molecular patterns, DAMPs）的蛋白質來衡量。在這次測試的10個(ge) 肝髒中，其中6個(ge) 的DAMPs減少，且損傷(shang) 跡象也得到緩解。克拉維恩說：“現在，我們(men) 可以考慮在不危及病人生命的情況下，使用原本可能存在一定程度損傷(shang) 的肝髒進行移植。”他和同事在《自然·生物技術》雜誌上發表了相關(guan) 研究。

哈佛大學醫學院的科爾庫特·維貢（Korkut Uygun，並未參與(yu) 這項研究）是外科醫生和生物工程師，他表示：“這項研究工作很出色，從(cong) 臨(lin) 床的角度來看，哪怕是讓肝髒多存活幾個(ge) 小時，都有非常重要的價(jia) 值。”但是，維貢也表示，這項研究最大的局限性在於(yu) ，設備中隻有60%的肝髒能在一周後保持穩定，維持自身的健康。維貢表示：“在器官移植界，40%的失敗率是不可接受的。”另外，維貢並不相信這台設備能在長時間保存肝髒的基礎上，讓肝髒再生。 “器官的再生是很困難的，”他說，“盡管肝髒有驚人的再生潛力，但我們(men) 仍然需要更多的時間來證明這一點。”

斯蒂芬·施內(nei) 貝格爾（Stefan Schneeberger，並未參與(yu) 這項研究）是奧地利因斯布魯克醫科大學移植和肝膽的外科主任。他認為(wei) ，這項進展的意義(yi) 可以用一個(ge) 詞來概括：時間。施內(nei) 貝格爾說：“這是首個(ge) 允許器官在體(ti) 外保存一周的技術手段，是裏程碑式的進步。”他也表示，沒有太多的證據表明這種新設備可以提高肝髒的質量，而且這與(yu) 真正的“再生”可能相去甚遠。當然，使肝髒再生仍然是終極的目標。

雖然研究結果看起來很有希望，但是研究人員還沒有在更長的時間尺度上證明，保存下來的肝髒可以維持完好的功能。施內(nei) 貝格爾表示，下一步是在大型動物中進行移植實驗。如果這些實驗能夠成功，將會(hui) 有大量等待肝移植的病人受益於(yu) 這項新技術。克拉維恩則表示，這項實驗最早有望在今年內(nei) 實施。他補充說，理論上，這種新設備將來還可以用於(yu) 保存心髒、腎髒或者其他器官。

撰文：塔尼婭·劉易斯（Tanya Lewis）

翻譯：施懌

文章來源：環球科學

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