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研究人员为改善器官保存质量，研究甜菜碱对肾脏冷缺血 / 再灌注（I/R）损伤的作用，发现含甜菜碱的 MS2 溶液效果良好。
器官保存困境催生新探索
在医学领域，器官移植是治疗器官衰竭的 “救星”，就像给生命垂危的患者打开一扇希望之门。然而，在这看似光明的治疗道路上，却横亘着一道难题 —— 器官保存。目前，静态冷存储（SCS）是保存供体器官的常用方法，在这个过程中，器官会被冲洗并浸泡在器官保存液里，威斯康星大学（UW）溶液和高渗枸橼酸盐腺嘌呤（HCA）溶液是临床常用的 “守护者” 。但长时间冷存储后，肾脏缺血 / 再灌注（I/R）损伤却依旧严重，成为器官移植成功路上的 “绊脚石”。这不仅影响移植器官的功能恢复，还可能导致移植失败，让患者再次陷入生命危机。
为了攻克这一难题，天津农学院相关研究人员展开了深入研究，研究成果发表在《Advances in Redox Research》上。他们聚焦于一种新型细胞死亡方式 —— 铁死亡（ferroptosis，一种以铁积累和脂质过氧化为特征的细胞死亡形式），以及甜菜碱（一种两性离子型的 N，N，N - 三甲基甘氨酸）在肾脏移植中对肾脏冷 I/R 损伤的作用，致力于找到更好的器官保存方法，为无数等待器官移植的患者带来新希望。
研究 “武器”：技术与方法
研究人员为了深入探究，采用了多种关键技术方法。实验动物选用 12 只 40 - 60kg 的成年雄性巴马小型猪，遵循相关动物实验规定进行操作。他们精心配制了 MS2 溶液，并与 HCA 溶液、UW 溶液进行对比。获取猪肾脏后，将其随机分组，分别用不同溶液处理，通过常温机器灌注（NMP）系统评估肾脏活力。还运用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测乳酸脱氢酶（LDH）活性、肌酐（Cr）和尿素水平；利用组织病理学分析、TUNEL 检测、免疫组织化学测定等技术观察肾脏组织变化；并通过检测丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPx4）活性、亚铁离子等指标来评估氧化损伤情况，各项实验环环相扣，为研究提供了有力支撑。
研究成果：关键发现逐个看
- 长时间冷 I/R 诱发铁死亡相关肾损伤：研究人员用 HCA 溶液对猪肾脏进行不同时长的冷存储，再进行 2 小时再灌注后发现，随着冷存储时间延长，肾脏中 GPx4 活性逐渐降低，MDA 和铁含量不断增加。36 小时冷存储组的肾小管损伤评分远高于 12 小时组，灌注溶质中的肌酐和尿素水平大幅上升，肾脏功能明显下降。这表明冷缺血 - 再灌注会导致铁积累和氧化应激，进而引发铁死亡相关的急性肾损伤。
- 不同溶液对猪肾脏肾功能的影响：对比三种器官保存溶液对肾脏冷缺血损伤的作用时发现，在肾灌注过程中，HCA 组肾动脉压力曲线持续上升，而 UW 组和 MS 组明显更低。HCA 组灌注流出液中 LDH 水平在 90 分钟和 120 分钟时显著高于 UW 组和 MS 组，且在再灌注最后 30 分钟，HCA 组的肌酐和尿素浓度曲线也远高于其他两组。这说明 UW 组和 MS 组对肾脏功能的保护效果优于 HCA 组。
- 不同溶液对组织病理学变化的影响：通过对肾脏组织进行苏木精 - 伊红（HE）染色和 TUNEL 检测发现，HCA 组肾小管损伤更为严重，上皮细胞出现空泡化、脱落，基底膜暴露，肾小管上皮细胞坏死情况也比 UW 组和 MS 组更明显，其肾小管损伤评分和坏死细胞程度显著更高。这直观地展示了 HCA 组肾脏组织受损更严重，而 UW 组和 MS 组对肾脏组织的保护作用更突出。
- 不同溶液对氧化损伤的影响：研究人员检测肾脏组织中与铁死亡相关的生物标志物发现，冷 I/R 后，HCA 组肾脏中 GPx4 活性显著下降，而 UW 组和 MS 组有所恢复。同时，UW 组和 MS 组肾组织再灌注后的 MDA 和铁含量明显低于 HCA 组，ACSL4 水平也显著降低，且 UW 组和 MS 组之间各项指标相当。这表明 UW 组和 MS 组能有效抑制肾脏氧化应激，减轻铁死亡相关损伤。
研究结论与意义：开启器官保存新征程
综合研究结果，研究人员发现含甜菜碱的溶液能缓解铁死亡介导的肾脏冷 I/R 损伤，可能是通过减少细胞膜的脂质过氧化实现的。这一发现意义重大，改良后的 MS2 溶液在保护肾脏功能方面表现出色，效果与 UW 溶液相近，却优于 HCA 溶液，有望成为临床器官冲洗和保存的理想替代品。它为解决器官保存难题提供了新方向，或许在未来，能极大提高器官移植的成功率，让更多患者重获新生。不过，该研究也存在一定局限性，比如保存液还需通过猪肾脏移植模型进一步评估对保存器官质量的影响。但无论如何，这项研究已经为器官保存领域点亮了一盏新的明灯，指引着后续研究不断前行。
