本文主要是根據(jù)英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所器官移植研究學(xué)者JohnDark，本周在《自由基生物醫(yī)學(xué)》上發(fā)表的評(píng)述文章Hydrogenin Lung Reconditioning More Than Just Inflation整理改編。
1905年法國(guó)的Carrel發(fā)明了血管縫合術(shù),從而促進(jìn)了后來(lái)的器官移植實(shí)驗(yàn)發(fā)展,使一切臨床器官移植在技術(shù)上成為可能。1912年Carrel因?qū)ζ鞴僖浦驳呢暙I(xiàn)而獲得醫(yī)學(xué)生理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)。1938年，carrel 和 Lindberg 嘗試了采用無(wú)菌循環(huán)裝置培養(yǎng)貓的甲狀腺，維持了數(shù)星期。他們用泵將營(yíng)養(yǎng)液泵入器官內(nèi)，并經(jīng)過(guò)器官循環(huán)后流出，這是最早的器官灌注式培養(yǎng)方法。這一器官灌流技術(shù)后來(lái)發(fā)展成為所有器官移植領(lǐng)域的規(guī)范。器官灌注能將體外器官保護(hù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，是器官移植成功的關(guān)鍵技術(shù)之一。
肺是一個(gè)比較特殊的器官，可以在不灌流情況下，只要保持?jǐn)U張狀態(tài)存活數(shù)小時(shí)。Steen等建立了肺體外灌流方法，研究發(fā)現(xiàn)，灌流可以讓體外肺血管內(nèi)皮細(xì)胞功能保持更長(zhǎng)時(shí)間，減少因?yàn)榘准?xì)胞、血小板和補(bǔ)體對(duì)肺組織的損傷。不過(guò)最近來(lái)自美國(guó)匹茲堡大學(xué)Noda等的研究證明，體外灌流并不能避免肺組織的炎癥損傷。
他們使用大鼠模型，證明體外肺組織灌流仍然存在炎癥反應(yīng)，但他們證明呼入氫氣可以糾正這種炎癥反應(yīng)。最近研究發(fā)現(xiàn)，氫氣是一種抗氧化物質(zhì)，具有抗炎癥抗細(xì)胞凋亡的作用，這一最新研究證明氫氣能有效減少體外肺灌流導(dǎo)致的損傷。
在體外灌流過(guò)程中，肺組織消耗葡萄糖，產(chǎn)生乳酸，在正常體內(nèi)，乳酸可以被肌肉、腎臟和肝臟代謝掉，不會(huì)引起明顯的危害，但在體外灌流條件下，乳酸無(wú)法被消耗而導(dǎo)致積聚，雖然乳酸積聚可導(dǎo)致代謝性酸中毒，氫氣可能會(huì)通過(guò)HO-1途徑在線粒體可發(fā)揮一定作用，雖然具體分子機(jī)制不清楚，氫氣會(huì)導(dǎo)致灌流肺組織內(nèi)ATP水平增加。
氫氣非常容易使用，可以讓體外灌流的肺獲得巨大好處，其他一些生物效應(yīng)氣體如一氧化碳、一氧化氮也能產(chǎn)生器官保護(hù)效應(yīng)，顯然應(yīng)該對(duì)這些氣體的作用大小進(jìn)行比較。硫化氫也對(duì)內(nèi)毒素、氧中毒、機(jī)械通氣引起的肺損傷有保護(hù)效應(yīng)。不過(guò)一氧化碳、一氧化氮和硫化氫過(guò)量都非常容易導(dǎo)致細(xì)胞缺氧損傷，而氫氣不會(huì)產(chǎn)生任何毒性作用是其最大優(yōu)勢(shì)。匹茲堡大學(xué)的這一小組過(guò)去曾經(jīng)研究證明氫氣水對(duì)心臟、小腸和腎臟移植的保護(hù)效應(yīng)。
作為一種沒(méi)有任何毒性的簡(jiǎn)單氣體分子，如果能證明可將氫氣用于各種器官保護(hù)和器官移植后損傷的臨床治療，或許將給器官移植領(lǐng)域帶來(lái)一次革命。 |
