供体心脏可以用药物重新编程，延长储存时间，改善移植结果

研究人员发现了一种重新编程供体心脏的方法，使用药物来促进一种有益酶的产生，这种酶既能增加供体心脏的储存和运输时间，也能改善供体心脏移植后的功能。这种以前用于治疗癫痫的药物，通过指导供体心脏在冰保存时产生抗氧化剂和抗炎蛋白，中和了人类和猪心脏的累积压力。

　　

成千上万的美国心力衰竭患者病情严重，可以从心脏移植手术中获益，但每年只有大约4000例心脏移植手术。

造成这一差距的原因之一是心脏在移植前可以在供体外存活的时间窗口大约在4个小时左右。供体心脏被移植到受者体内所需的时间越长，移植后心脏就越有可能无法正常工作。

发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的一项研究表明，使用一种以前用于治疗癫痫的药物，研究人员发现了一种重新编程供体心脏的方法，促进有益酶的产生，这种酶既能增加供体心脏储存和运输的时间，也能改善供体心脏移植后的功能。

该研究的资深作者、密歇根大学健康中心的心脏移植外科医生 Paul C. Tang医学博士说:“这项技术可以诱导供体心脏对体外存在的适应性反应，这可能会导致一种范式转变，不仅可以延长心脏在移植过程中在供体体外的时间，还可以改善移植后的心脏功能。”“通过找出定义和调节保存生物学的途径来扩展心脏的存储，是迈向器官银行最终目标的第一步。”

在大约10-20%的心脏移植中，被移植的心脏不能泵出足够的血液供应身体的其他部位。这种情况被称为原发性移植物功能障碍，是近40%的心脏移植术后早期死亡的原因，尽管有新的心脏灌注机器技术，这种情况仍然可以预测。

研究人员试图通过增加衣康酸盐(一种由酶Irg1产生的抗炎和抗氧化代谢物)的产生来减少原发性移植物功能障碍。衣康酸可以中和琥珀酸盐的作用，琥珀酸盐是一种有害分子，在心脏冷冻时积累，在血液再灌注后产生氧化应激，导致心脏功能障碍。

该研究的第一作者、密歇根大学医学院心脏外科的研究人员Ienglam Lei博士说:“目前的供体保存技术主要集中在冷藏，最近的技术是在运输过程中保持器官灌注，以尽量减少对心脏的伤害，但没有靶向分子疗法来以非常精确的方式改善心脏保存。”

当一个器官被冷藏起来时，琥珀酸就会大量积累，这就为即将移植的心脏提供了更多的压力弹药。为了重新编程心脏以接受对心脏有害的琥珀酸盐，研究人员使用了丙戊酸，这是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂，以前用作抗癫痫药物。他们发现，在冷冻保存时，它通过指导供体心脏产生抗氧化剂和抗炎蛋白，缓解了人类和猪心脏的大量累积压力。

“使用代谢组学筛选，我们发现丙戊酸可以重新编程供体心脏，在保存期间产生有益的衣康酸盐，”唐说，他也是密歇根大学医学院心脏外科的助理教授。“我们之前已经证明，心脏在冷藏时实际上在生物学上非常活跃，这为治疗提供了机会，帮助它在这段时间内保护自己免受代谢压力的影响。”这不仅可能使心脏冷藏的时间增加一倍，还可能降低原发性移植物功能障碍的风险，使移植更加安全。”

丙戊酸被FDA批准用于治疗癫痫、双相情感障碍和预防偏头痛。因此，研究人员认为，通往临床试验的道路可能会更短。

这项研究的合著者、密歇根大学医学院心血管医学教授弗雷德里克。G. L. Huetwell博士Y. Eugene Chen医学博士说:“这一发现将为以前无法获得的美国部分地区的患者提供供体心脏赢得时间，极大地影响了美国器官移植的前景。”“这里的首要原则可以预期适用于其他器官的保存，如肺、肝脏和肾脏。我还预计这种治疗策略也适用于血液供应中断的其他情况，比如心脏病或中风。”

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Metabolic Reprogramming by Immune-Responsive Gene 1 Upregulation Improves Donor Heart Preservation and Function