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为解决延长死后间隔(PMI)获取骨组织的微生物污染问题,研究人员开展 PMI 为 48-54h(n=14)和 72-78h(n=7)的髂骨样本生物负荷研究。结果显示所有样本生物负荷均低于 9×10? CFU/g,处于过氧乙酸灭菌能力范围内,为延长 PMI 提供依据。
在器官移植领域,骨骼肌肉组织(MST)的供需矛盾长期存在。受限于死后间隔(PMI)的严格时间窗口 —— 现行标准要求遗体需在 6 小时内冷却,组织获取需在死后 24-36 小时内完成,实际操作中常因无法及时联系亲属获取捐赠 consent 而导致潜在供体流失。例如在慕尼黑法医学研究所的实践中,2022 年竟有 40% 的潜在 MST 供体因未能及时联系亲属而错失。此外,人口老龄化、传染病传播风险(如西尼罗河病毒)等因素,进一步加剧了供体短缺的困境。
能否延长 PMI 以扩大供体池?关键在于平衡组织生物力学特性与微生物安全。已有研究表明,心包、筋膜等组织在死后 14 天内生物力学质量无显著下降,骨组织在猪模型中死后 28 天、人类模型中死后 60 天内仍保持骨折特性稳定。但微生物污染风险随 PMI 延长而升高,成为制约因素。为此,德国慕尼黑法医学研究所(LMU)联合柏林 DIZG 组织细胞替代研究所、Charité 柏林输血医学研究所的研究团队,开展了一项针对延长 PMI 后骨组织生物负荷的研究,相关成果发表在《Cell and Tissue Banking》。
研究选取死后 48-54 小时(组 1,n=14)和 72-78 小时(组 2,n=7)的非心脏跳动供体(NHBD)髂骨样本,以死后 36 小时内获取的样本为对照组(n=4)。所有供体均在死后 6 小时内冷却至 5-7°C,经血清学检测排除乙肝、丙肝、HIV 等传染病。样本获取后依次经历机械处理(去除皮质骨)和氯仿脱脂处理,每个阶段样本均按《欧洲药典》进行生物负荷检测,包括需氧菌总数(TAMC)、酵母菌和霉菌总数(TYMC)及肠球菌计数,以 9×10? CFU/g 为 acceptance criterion。
研究结果
生物负荷水平
组 1 和组 2 样本在获取、处理、氯仿处理后,阳性检出率分别为 17.3% 和 11.9%,对照组无阳性发现。组 1 最高生物负荷为获取后 100 CFU/g(TAMC 需氧菌),组 2 为获取后 180 CFU/g(TAMC 需氧菌),均远低于设定阈值。氯仿处理后,组 1 和组 2 的 TAMC 需氧菌平均值分别降至 7.9 CFU/g 和 1.4 CFU/g,显示处理步骤可有效降低污染。
不同处理阶段的影响
机械处理和氯仿脱脂对微生物负荷有显著降低作用。例如组 2 样本经氯仿处理后,仅 1 例检测到 10 CFU/g 的 TAMC 需氧菌,其余均为阴性。肠球菌仅在组 1 的 2 例样本氯仿处理后检出,推测可能为实验室操作误差所致。
与现行标准的对比
研究中延长 PMI 的样本生物负荷水平,与现行 24-36 小时内非严格无菌操作获取的骨组织相当,且均在过氧乙酸灭菌工艺的有效范围内(可实现 6 log?? CFU/g 的微生物 reduction)。
研究结论与意义
该研究证实,即使 PMI 延长至 48-72 小时,髂骨组织的生物负荷仍处于安全可控范围,且通过标准化处理流程可进一步降低污染风险。这一发现为调整组织获取时间窗口提供了关键数据支持 —— 德国监管机构 Paul-Ehrlich-Institute 已批准将 PMI 延长至 48 小时。尽管 72 小时组的样本量较小(n=7),但结果显示其生物负荷仍在灭菌能力范围内,为后续进一步研究奠定了基础。
研究的突破在于突破传统时间限制,为缓解组织供体短缺提供了新路径。通过结合生物负荷检测与 validated 灭菌工艺(如过氧乙酸 / 乙醇灭菌),有望在不牺牲移植安全性的前提下,显著提升供体利用率,尤其为复杂社会流程(如亲属沟通)争取宝贵时间。未来需扩大样本量并长期跟踪移植效果,以全面评估延长 PMI 的临床可行性。