含血Plegisol液持续微流量灌注对猪离体供心水肿的影响

路 政，法宪恩#，王国权，葛晓晴，张 典

1)郑州大学第二附属医院心外科 郑州 450014

2)河南省人民医院介入科 郑州 450003

持续机械灌注法可有效延长离体供心的安全保存时限，扩大心脏移植可用供体的选择范围。但是冠脉内皮及心肌组织水肿却是持续机械灌注法的一个致命缺陷。作者采用含血Plegisol液持续微流量灌注法对离体猪心进行保存，有效减轻了冠脉内皮及心肌组织水肿，报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物和分组 28只瑞典家猪，雌雄不限，血型一致，体质量(39.5 ±2.4)kg，由瑞典隆德大学实验动物中心提供，按照《实验动物管理与使用指南》饲养和管理。按随机数字表分为实验组和对照组，每组14只，每组内随机选取7只作为供体，7只作为受体。

1.2 动物准备和供心摘取 肌内注射诱导麻醉，耳缘静脉联合麻醉，气管切开插管，连接呼吸机。游离双侧颈内动脉、右颈外静脉，置穿刺针，接心电监护仪连续监测动脉压及中心静脉压。取胸部正中切口，充分暴露心脏，游离升主动脉、冠状动脉左前降支、回旋支及右冠状动脉根部备用。全身肝素化(3 mg/kg)，采脱白细胞及血小板血液。升主动脉根部置心麻液穿刺针并固定，钳夹升主动脉，4℃ Plegisol停跳液经心麻液穿刺针灌注10 min，摘取供心。

1.3 供心保存和移植 实验组供心缝合主动脉断端，保留心麻液穿刺针;所采血液按1∶1与Plegisol液混合并氧合，供心置于低温微流量灌注系统器官槽;保护液完全浸没供心，4℃恒温连续微流量灌注，流量0.5 mL/(kg·min)[1]，10 h 后，采用原位心脏移植的经典术式移植至受体。对照组供心，4℃Plegisol液浸泡静置10 h后，同法移植至受体。开放主动脉前静脉均给予甲基泼尼松龙500 mg。

1.4 观察指标 置超声血流探头于三支冠状动脉根部，记录24 h平均冠状动脉血流量(CF)。主动脉开放24 h后，处死动物，立即摘下心脏，于心尖部剪取一小块(0.6 cm×0.6 cm)心室肌，福尔马林固定，行组织学检查。剖开各个心腔，滤纸吸干心表及心腔内水分，称湿重，置烤箱内烘干(50℃ 30 d)，称干重，计算心肌含水量(MWC)。

1.5 统计学处理 采用SPSS 13.0处理数据。应用两独立样本t检验比较2组移植后24 h CF和MWC的差异。检验水准α=0.05。

2 结果

心肌组织切片显示:实验组心肌细胞排列整齐，间质水肿不明显，冠状动脉内皮细胞较完整，无明显水肿;对照组心肌细胞排列紊乱，间质水肿明显，冠状动脉内皮细胞脱落严重且可见明显细胞水肿。见图1。2组移植后24 h内CF和MWC比较见表1。

图1 对照组(A)和实验组(B)实验结束时心室肌及冠状动脉组织学改变

表1 2组移植后24 h CF和MWC比较

3 讨论

心脏移植中离体供心保存的安全时限问题是限制心脏移植发展的一个重要问题。持续机械灌注法在动物实验及临床应用方面都显示出了低温静置保存法所无法比拟的优越性，但是一直有一个问题限制该方法在临床中的应用，即组织水肿问题。Thekkudan等[2]对比了连续灌注12 h与低温静置11 h、灌注1 h的离体犬心心肌含水量，发现前者心肌含水量更高而且电镜显示心肌细胞内线粒体等细胞器肿胀更为严重。

心肌组织水肿发生在两个不同的层面:细胞间质水肿和细胞内水肿。其中细胞间质水肿是由于渗透压的失衡引起，而细胞内水肿则是由于细胞膜上Na+-K+-ATP酶失活引起的[3]。心肌水肿会压迫冠脉微血管，从而造成冠脉微循环的功能障碍，同时又会降低心室壁的顺应性引起移植后心脏功能障碍。为了减轻细胞间质水肿，需要降低静水压而升高渗透压，在利用低温微流量灌注系统器官槽进行持续灌注时，静水压可以通过改变灌流量来控制，即用微流量[0.5 mL/(kg·min)]进行持续灌注，灌注压力不会超过1.333 kPa，从而有效降低了静水压，减轻了细胞间质水肿。多个科研小组试图通过向灌注液中添加诸如羟乙基淀粉、甘露醇等渗透性物质来提高灌注液的渗透压，从而减轻细胞间质水肿，而Ferrera等[4]则坚持认为用供体自体血液灌注离体供心能有效提高原位心脏移植后供心的功能恢复。作者采用供体自体脱白细胞及血小板血液与Plegisol液按1∶1混合制成心肌灌注液，利用供体血中的渗透性成分作为渗透压调节剂，更接近生理状态，有效减轻了细胞间质水肿。细胞膜上Na+-K+-ATP酶失活是心肌细胞内水肿发生的主要原因，而该酶失活是因为缺乏足够的高能磷酸物(ATP)，因此不同的实验小组尝试用各种办法给储存期的心肌提供足够的能量物质。作者采用氧合含血Plegisol液对心肌实施持续灌注，灌注液中的红细胞可有效携带氧至冠脉内皮细胞及心肌细胞，为其代谢提供充足的氧供;进而为心肌细胞膜上的Na+、K+-ATP酶提供充足的ATP，保持其活性。维持细胞内外的Na+、K+平衡，减轻细胞内水肿程度。

总之，相对于单纯Plegisol液低温浸泡保存法，含血Plegisol液持续微流量灌注法可显著减轻离体猪心冠脉内皮及心肌组织水肿程度，使心肌组织在脑死亡期及热缺血期所受的可逆性损伤得到修复，同时也避免了缺氧对心肌造成的进一步损伤。

[1]法宪恩，王海永，董铁立，等.脱白细胞温血心脏停搏液对心脏瓣膜置换术患者心肌的保护作用[J].中华麻醉学杂志，2005，25(6):418

[2]Thekkudan J，Rogers CA，Thomas HL，et al.Trends in adult heart transplantation:a national survey from the United Kingdom Cardiothoracic Transplant Audit 1995-2007[J].Eur J Cardiothorac Surg，2010，37(1):80

[3]Luciani GB，Forni A，Rigatelli G，et al.Myocardial protection during heart transplantation using blood cardioplegia:12-year outcome of a prospective randomized trial[J].J Heart Lung Transplant，2011，30(1):29

[4]Ferrera R，Michel P.Protection of the ischemic heart during reperfusion:role of the low flow to avoid calcium overload into the myocardium in pig model[J].Transplant Proc，2002，34(8):3265