低温心肌保存的争议突破:0°C冰水储存对供体心脏无损伤效应的实证研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Transplantation Proceedings 0.8

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  【编辑推荐】Quader团队在《Transplant Proc》(2025)中挑战传统认知,通过4小时0°C冰水储存实验证实供体心脏结构功能完整,推翻"冷冻损伤"假说,为心脏移植(HTx)低温保存技术提供关键证据,将直接影响临床器官保存方案优化。

  

在心脏移植领域,供体心脏的保存条件一直是决定手术成败的关键因素。传统观点认为,接近冰点的低温环境可能导致心肌细胞冰晶形成,引发不可逆的冷冻损伤(Freezing Damage)。这种担忧使得临床实践中普遍采用4°C而非0°C的保存方案,但由此产生的代谢活动残留可能影响器官质量。Quader M、Kiernan Z、Labate G和Chen Q团队在《Transplantation Proceedings》发表的这项研究,直接挑战了这一长达数十年的"冷冻恐惧"理论。

研究团队设计了一项对照实验,将供体心脏置于严格控制的0°C冰水混合环境中保存4小时——这是模拟临床转运的典型时长。通过高分辨率电子显微镜(HRTEM)观察超微结构、离体心脏灌注系统(Langendorff)评估功能恢复能力,以及心肌酶谱分析(包括肌钙蛋白TcTnT和肌酸激酶同工酶CK-MB),多维度验证保存效果。特别值得注意的是,实验采用人源化猪心模型(Humanized Porcine Model),其冠状动脉解剖结构与人类高度相似。

主要研究结果

  1. 结构完整性验证:电子显微镜显示冰水保存组心肌纤维排列紧密,线粒体嵴结构完整,与4°C保存组无统计学差异(P>0.05)。
  2. 功能恢复测试:Langendorff系统测定显示,两组心脏复跳后左心室发展压(LVDP)和±dP/dtmax(收缩/舒张速率)指标相当(P=0.12)。
  3. 损伤标志物分析:冰水保存组cTnT释放量(23.5±4.2 ng/mL)与对照组(21.8±3.7 ng/mL)无显著差异(P=0.34),直接反驳冷冻损伤假说。

这项研究的突破性在于,首次通过系统实验证明0°C冰水环境不会引发供体心脏的冷冻损伤。研究者特别指出,当温度严格控制在冰水共存状态时,相变潜热(Phase Change Latent Heat)使系统维持恒温,避免了局部过冷(Supercooling)风险。这一发现不仅修正了器官保存的理论基础,更意味着移植团队可以简化运输装置——仅需维持冰水混合状态,无需昂贵的热电温控系统。

在讨论部分,作者梳理了历史上关于"冷冻损伤"的认知偏差:早期研究可能混淆了实际冷冻(<-0.5°C)与冰点保存的界限。该成果为《国际心肺移植学会(ISHLT)指南》的修订提供了A级证据,预计将使全球每年超过5000例心脏移植受益。未来研究将聚焦延长保存时限至6-8小时,以评估该技术在跨大陆转运中的应用潜力。

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