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，且肺部特別容易受到損傷，缺少氧氣會使其組織降解，而暴露于胃酸環(huán)境又可能會腐蝕它。更令人沮喪的是，肺部無法進行自我修復。因此，在對肺部進行評估、摘取以及移植過程中，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(yī)學團隊使用。
自20世紀60年代移植開始以來，臨床醫(yī)生和科學家直試圖找到一種方法來延長肺部器官在體外的時間。除了讓它保持充氧和鮮活之外，甚至還要保證有充足的時間可以讓醫(yī)生修復它以適合移植。然而，至今未能成功。
哥倫比亞大學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(xiàn)狀。由哥倫比亞工程大學Gordana Vunjak-Novakovic教授和范德比爾特大學Matthew Bacchetta外科教授共同領導，哥倫比亞大學生物醫(yī)學工程系Brandon Guenthart博士及其同事的共同努力下開發(fā)出一種新的方法，即交叉循環(huán)技術，可使肺部保持鮮活36小時，讓醫(yī)生有足夠時間來恢復肺部損傷，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
胃吸入，是指胃內(nèi)物質(zhì)進入呼吸道，導致肺上皮的嚴重損傷，從而成為肺不能接受移植的常見因素。同時，在此項研究之前，對肺部進行支持的方法僅僅只能維持6-8小時，而這個時間對于再生損傷肺部并改善其功能的治療干預來說太短了。
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間用以移植前的修復。他們以豬為實驗對象，因為豬的內(nèi)臟器官大小、形狀等與人類器官相近，同時也被認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，通過體外支持系統(tǒng)將受損肺臟與受體動物的循環(huán)系統(tǒng)相連，對器官進行維持。
研究人員給受體豬配備了一個吸血管，幫助它通過肺部循環(huán)，然后再回到動物的體內(nèi)。通過保持移植肺的血液循環(huán)，能夠讓細胞像在體內(nèi)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）。
實驗結果發(fā)現(xiàn)，僅僅18個小時后，炎癥已經(jīng)消失，肺部開始愈合。36小時后，肺部可以移植。Bacchetta博士對此評價道：幾十年來移植醫(yī)學面臨的問題是“我們實際上無法復制器官暴露于體內(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好的開端。
跨學科團隊合作
新的研究結果表明，通過“交叉循環(huán)技術”，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)定性長達36至56小時，也可以重復進行治療干預，并顯示出細胞再生和功能改善的證據(jù)。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法實現(xiàn)，如果沒有我們的跨學科團隊合作，這仍然是不可能實現(xiàn)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)跨學科的生物工程師、外科醫(yī)生、肺病學家和病理學家團隊，他們?yōu)轶w外的供肺設計了持久的生理支持系統(tǒng)，以及實現(xiàn)和監(jiān)測肺部康復的新技術。”
盡管成果是振奮人心的，但研究人員表示，目前還需開展進一步研究，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，未來還應對免疫抑制對肺恢復的影響展開進一步評估，以此才能用于緩解醫(yī)療界可供移植器官短缺問題。
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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