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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(fù)。因此，在對(duì)肺部進(jìn)行評(píng)估、摘取以及移植過(guò)程中，高達(dá)80％的供體肺因嚴(yán)重且不可逆性的損傷而失敗，僅有20%可被醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)使用。

自20世紀(jì)60年代移植開(kāi)始以來(lái)，臨床醫(yī)生和科學(xué)家直試圖找到一種方法來(lái)延長(zhǎng)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(yī)生修復(fù)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(tuán)隊(duì)

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(xiàn)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(dǎo)，哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)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(yī)生有足夠時(shí)間來(lái)恢復(fù)肺部損傷，并嘗試新的干預(yù)措施，從而導(dǎo)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(nèi)物質(zhì)進(jìn)入呼吸道，導(dǎo)致肺上皮的嚴(yán)重?fù)p傷，從而成為肺不能接受移植的常見(jiàn)因素。同時(shí)，在此項(xiàng)研究之前，對(duì)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(duì)于再生損傷肺部并改善其功能的治療干預(yù)來(lái)說(shuō)太短了。

因此，Bacchetta及其同事證明為了能夠?yàn)槲肝牖蛭杆釗p傷的肺部預(yù)支更多的時(shí)間用以移植前的修復(fù)。他們以豬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，因?yàn)樨i的內(nèi)臟器官大小、形狀等與人類(lèi)器官相近，同時(shí)也被認(rèn)為是器官移植的潛在供體，并在8只豬的體內(nèi)再現(xiàn)了胃內(nèi)容物吸入性損傷，通過(guò)體外支持系統(tǒng)將受損肺臟與受體動(dòng)物的循環(huán)系統(tǒng)相連，對(duì)器官進(jìn)行維持。

介入交叉循環(huán)程序的設(shè)置 圖片來(lái)源： https://doi.org/10.1038/s41467-019-09908-1

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(nèi)。通過(guò)保持移植肺的血液循環(huán)，能夠讓細(xì)胞像在體內(nèi)一樣再生，并允許肺對(duì)治療作出反應(yīng)（例如沖洗掉腐蝕性胃液的治療）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(duì)此評(píng)價(jià)道：幾十年來(lái)移植醫(yī)學(xué)面臨的問(wèn)題是“我們實(shí)際上無(wú)法復(fù)制器官暴露于體內(nèi)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(tuán)隊(duì)合作

新的研究結(jié)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(wěn)定性長(zhǎng)達(dá)36至56小時(shí)，也可以重復(fù)進(jìn)行治療干預(yù)，并顯示出細(xì)胞再生和功能改善的證據(jù)。讓人值得驚喜的是，在該平臺(tái)上再生的肺符合所有移植標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于這項(xiàng)研究的成功，Vunjak-Novakovic教授興奮地表示：“即使在五年前，這種復(fù)雜的項(xiàng)目也無(wú)法實(shí)現(xiàn)，如果沒(méi)有我們的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)合作，這仍然是不可能實(shí)現(xiàn)的?！盉acchetta教授也同樣感慨道：“我們很幸運(yùn)能夠組建一支高素質(zhì)跨學(xué)科的生物工程師、外科醫(yī)生、肺病學(xué)家和病理學(xué)家團(tuán)隊(duì)，他們?yōu)轶w外的供肺設(shè)計(jì)了持久的生理支持系統(tǒng)，以及實(shí)現(xiàn)和監(jiān)測(cè)肺部康復(fù)的新技術(shù)?！?/p>

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(yīng)對(duì)免疫抑制對(duì)肺恢復(fù)的影響展開(kāi)進(jìn)一步評(píng)估，以此才能用于緩解醫(yī)療界可供移植器官短缺問(wèn)題。

來(lái)源：生物探索

參考文獻(xiàn)：

[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.