保存技術的長足進步可以為移植手術提供更多的心臟。密西根大學的研究人員利用一種名為”NEHP”的技術將心臟保存時間延長到了24 小時以上，預計將擴大移植窗口期並提高供體心臟的使用率。

第一例人與人之間的心臟移植手術已經過了五十多年，目前全世界每年進行的心臟移植手術超過5,000 例。然而，這個數字遠遠不能滿足需求，因為任何時候都可能有多達50,000 人需要接受移植手術。受患者病情嚴重程度以及各種生理和後勤因素的影響，等待移植的時間可能長達數年。滿足這項需求的一個主要限制因素是合適的捐贈者心臟稀缺，部分原因是一旦心臟從去世的捐贈者體內取出，移植的時間窗口非常短。

目前保存捐贈心臟的”黃金標準”是冷凍靜態保存（CSS），即在移植前將心臟保存在冰上。在心臟或其血管受損之前，冷靜態保存持續時間少於6 小時時，移植手術最為成功。有時也有可能長達12 小時，但需要對受體進行為期數天的機械生命支持，如體外膜氧合（ECMO）。因此，將儲存時間延長至6 小時以上而無需ECMO 將是一項醫學突破。

現在，發表在《心血管醫學前沿》（Frontiers in Cardiovascular Medicine）雜誌上的研究人員發現，使用一種名為常溫體外心臟灌注（NEHP）的方法，可以讓移植的豬心在體外存活超過24小時。

密西根大學安娜堡醫學院體外生命支持實驗室主任、名譽教授羅伯特-巴特利特博士說：”如果應用於人體，這將是對標準臨床實踐中長達六小時的時間窗的重大改進。”

NEHP是指心臟從捐贈者體內取出後，透過泵送從血漿中提取的富含氧氣和營養的液體（”灌流液”），使心臟在室溫下保持部分生理狀態，直至移植。藥物和組織修復幹細胞可透過灌流液輸送到心臟。目前，美國食品藥物管理局批准用於臨床的唯一NEHP變異是Transmedics-OCS，它與CSS一樣，使用時間僅限於6小時。

過去七年來，體外生命維持實驗室一直致力於透過改進NEHP 來穩步延長捐贈心臟的保存期。他們先前的實驗表明，一個關鍵步驟是過濾灌注液，去除所有小於26 千道爾頓的分子。如果不這樣做，由於不明原因，心臟很快就無法用於移植。

在這裡，巴特利特和他的同事們用實驗性的變體NEHP 使30 頭未成熟豬和10 頭幼年豬的心臟在不同時期保持存活。例如，所有捐贈者心臟的灌注液都是由血漿和包裝紅血球（來自其他健康豬）、電解質、葡萄糖和抗生素組成的溶液。灌注液以平均每公克心臟重量每分鐘0.7 毫升的速度泵入心臟，每60 分鐘更換一次。

然後，他們比較了三種變體的效果：透過血液過濾持續淨化灌流液並去除毒素的NEHP（10 顆未成熟豬心）；持續交換灌流液中血漿成分的NEHP（5 顆未成熟豬心） ；以及未作任何改動的對照NEHP（15 顆未成熟豬心）。

為了在更大的心臟上測試這些方法，他們還在五隻幼豬的心臟上使用了帶有血液濾過功能的NEPH，並在另外七隻幼豬的心臟上使用了經過額外改良的NEPH（間歇性左心房灌注或iLA），以監測心臟功能。在iLA 中，每隔一段時間向左心房注入一定量的血液，以測試其持續噴射血液的能力。

作者透過目測心臟的收縮力、節律、顏色和水腫，以及每小時測量乳酸鹽（一種細胞損傷的副產物）的濃度，即時監測被保存心臟的健康狀況。每顆心臟都被保存了至少兩小時，直到它出現心跳停止或心律不整、左心室收縮壓極低或乳酸濃度升高為止。

所有對照組的心臟都在移出供體後10 到24 小時內死亡，而所有對標準NEPH 進行修改後保存的心臟都存活了24 小時。作者總結說，血液濾過、血漿置換和iLA 都是重大改進，使心臟的常規保存時間超過了一天。至於後三種方法哪一種比較好，目前還沒有答案。

巴特利特說：「我認為主要的區別在於，當我們將實驗時間延長到24小時以上時，也許血漿置換的效果會更好，因為可以清除更多的毒素。iLA似乎也是一項重大改進，因為原則上，它可以讓NEPH用於受創或供體功能處於邊緣的心臟。

“這項工作最終可以增加捐贈者的數量。首先，透過延長保存時間，從而克服由於物流造成的限制。其次，透過對每個潛在捐贈者心臟的存活能力進行客觀評估，在不清楚捐贈者體內在心臟功能如何的情況下，減少目前未被使用的心臟數量，”同一研究所的研究人員、該研究的通訊作者阿爾瓦羅-羅哈斯-佩納博士說。

“臨床應用的主要挑戰是在人體中驗證這些方法。”羅哈斯-佩納說：”為此，我們已開始使用因移植而被排斥的人類心臟。”

編譯自/ scitechdaily