肺移植，是不斷增加的終末期肺病患者唯一救生方法。然而，由于保持供體肺活力的維持最多只有24小時(shí)，且肺部特別容易受到損傷，缺少氧氣會(huì )使其組織降解，而暴露于胃酸環(huán)境又可能會(huì )腐蝕它。更令人沮喪的是，肺部無(wú)法進(jìn)行自我修復。因此，在對肺部進(jìn)行評估、摘取以及移植過(guò)程中，高達80％的供體肺因嚴重且不可逆性的損傷而失敗，僅有20%可被醫學(xué)團隊使用。
自20世紀60年代移植開(kāi)始以來(lái)，臨床醫生和科學(xué)家直試圖找到一種方法來(lái)延長(cháng)肺部器官在體外的時(shí)間。除了讓它保持充氧和鮮活之外，甚至還要保證有充足的時(shí)間可以讓醫生修復它以適合移植。然而，至今未能成功。
哥倫比亞大學(xué)Gordana Vunjak-Novakovic教授及其團隊
5月7日發(fā)表在《Nature Communications》上的一篇論文或許可以改變這一現狀。由哥倫比亞工程大學(xué)Gordana Vunjak-Novakovic教授和范德比爾特大學(xué)Matthew Bacchetta外科教授共同領(lǐng)導，哥倫比亞大學(xué)生物醫學(xué)工程系Brandon Guenthart博士及其同事的共同努力下開(kāi)發(fā)出一種新的方法，即交叉循環(huán)技術(shù)，可使肺部保持鮮活36小時(shí)，讓醫生有足夠時(shí)間來(lái)恢復肺部損傷，并嘗試新的干預措施，從而導致更多的供體肺的存活和更多的成功移植幾率。
交叉循環(huán)技術(shù)
胃吸入，是指胃內物質(zhì)進(jìn)入呼吸道，導致肺上皮的嚴重損傷，從而成為肺不能接受移植的常見(jiàn)因素。同時(shí)，在此項研究之前，對肺部進(jìn)行支持的方法僅僅只能維持6-8小時(shí)，而這個(gè)時(shí)間對于再生損傷肺部并改善其功能的治療干預來(lái)說(shuō)太短了。
因此，Bacchetta及其同事證明為了能夠為胃吸入或胃酸損傷的肺部預支更多的時(shí)間用以移植前的修復。他們以豬為實(shí)驗對象，因為豬的內臟器官大小、形狀等與人類(lèi)器官相近，同時(shí)也被認為是器官移植的潛在供體，并在8只豬的體內再現了胃內容物吸入性損傷，通過(guò)體外支持系統將受損肺臟與受體動(dòng)物的循環(huán)系統相連，對器官進(jìn)行維持。
研究人員給受體豬配備了一個(gè)吸血管，幫助它通過(guò)肺部循環(huán)，然后再回到動(dòng)物的體內。通過(guò)保持移植肺的血液循環(huán)，能夠讓細胞像在體內一樣再生，并允許肺對治療作出反應（例如沖洗掉腐蝕性胃液的治療）。
實(shí)驗結果發(fā)現，僅僅18個(gè)小時(shí)后，炎癥已經(jīng)消失，肺部開(kāi)始愈合。36小時(shí)后，肺部可以移植。Bacchetta博士對此評價(jià)道：幾十年來(lái)移植醫學(xué)面臨的問(wèn)題是“我們實(shí)際上無(wú)法復制器官暴露于體內的生理環(huán)境”。然而，嘗試將器官連接到功能正常的身體成為是一個(gè)好的開(kāi)端。
跨學(xué)科團隊合作
新的研究結果表明，通過(guò)“交叉循環(huán)技術(shù)”，胃吸入受傷的肺可以在體外保持供體肺的活力和接受者的穩定性長(cháng)達36至56小時(shí)，也可以重復進(jìn)行治療干預，并顯示出細胞再生和功能改善的證據。讓人值得驚喜的是，在該平臺上再生的肺符合所有移植標準。
對于這項研究的成功，Vunjak-Novakovic教授興奮地表示：“即使在五年前，這種復雜的項目也無(wú)法實(shí)現，如果沒(méi)有我們的跨學(xué)科團隊合作，這仍然是不可能實(shí)現的。”Bacchetta教授也同樣感慨道：“我們很幸運能夠組建一支高素質(zhì)跨學(xué)科的生物工程師、外科醫生、肺病學(xué)家和病理學(xué)家團隊，他們?yōu)轶w外的供肺設計了持久的生理支持系統，以及實(shí)現和監測肺部康復的新技術(shù)。”
盡管成果是振奮人心的，但研究人員表示，目前還需開(kāi)展進(jìn)一步研究，以確定肺移植后的功能肺活量和該方法的安全性。由于人體器官移植必須接受免疫抑制治療，未來(lái)還應對免疫抑制對肺恢復的影響展開(kāi)進(jìn)一步評估，以此才能用于緩解醫療界可供移植器官短缺問(wèn)題。
參考文獻：
[1] Regeneration of severely damaged lungs using an interventional cross-circulation platform
[2] Damaged lungs regenerated in study
[3] Only 1 in 5 donated lungs can actually save lives. These pigs could change the odds.
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