常温机械灌注通过调控转录谱收敛高低风险DBD与DCD肝移植的炎症反应

《Scientific Reports》：Normothermic machine perfusion converges transplant induced transcript profiles in low and high risk DBD and DCD livers

本研究针对肝移植中边缘供肝利用率低及缺血再灌注损伤（IRI）高发的问题，通过对比静态冷保存（SCS）与常温机械灌注（NMP）对脑死亡捐献（DBD）和循环死亡后捐献（DCD）肝脏转录谱的影响，发现NMP能显著降低移植再灌注诱导的促炎基因表达，同时促进组织修复相关转录本的上调，从而收敛高低风险供肝的分子差异，为优化边缘供肝移植预后提供了机制依据。

　　

肝移植是终末期肝病患者唯一的根治性治疗手段，但供需失衡问题日益严峻。据统计，约15-20%的等待者在获得合适供肝前死亡，而同时又有15-25%的捐献肝脏因质量评估不佳被废弃。这一矛盾凸显了提升边缘供肝利用率的迫切性。长期以来，静态冷保存（SCS）是器官保存的标准技术，但其导致的低温损伤和缺氧应激会加剧移植后再灌注损伤（IRI），引发炎症级联反应，增加早期移植物功能障碍（EAD）和胆道并发症风险。

为突破这一瓶颈，常温机械灌注（NMP）技术应运而生。它通过模拟生理温度下的氧合灌注，维持肝脏代谢活性，不仅为评估供肝质量提供了窗口，还能减轻IRI。然而，NMP如何通过分子层面调控不同风险供肝（如DBD与DCD）的转录谱，进而影响移植结局，尚缺乏系统研究。为此，克利夫兰诊所团队在《Scientific Reports》发表最新成果，通过多时间点活检转录组分析，揭示了NMP对移植肝炎症与修复平衡的重编程作用。

关键技术方法

研究纳入47例移植肝样本，其中13例采用SCS保存（均为基准标准DBD供肝），34例接受NMP处理（包括基准与超基准标准的DBD和DCD供肝）。通过NanoString nCounter平台检测肝活检样本中770个免疫相关基因的表达，对比分析预处理、NMP后及移植再灌注90分钟三个时间点的转录谱变化。统计学分析采用Mann-Whitney U检验或t检验，差异基因定义为|log₂FC|≥1且p≤0.05。

研究结果

1. 基线转录谱显示DBD供肝炎症状态更高

在保存前，DBD供肝相比DCD供肝显著上调26个促炎转录本（如IL1RN、CCL2、CXCL10），涉及白细胞趋化与细胞黏附通路，而DCD供肝基线炎症活性较低。

2. NMP重塑再灌注诱导的转录反应

SCS保存的DBD供肝再灌注后60个基因显著上调，包括中性粒细胞趋化因子（如CCL4）和促炎介质，且样本分为高、低炎症簇，高簇组AST峰值（1354 U/L vs. 385 U/L）和EAD发生率更高。而NMP处理的基准DBD供肝虽也诱导56个基因上调，但其中23个为独有基因（如ITGB3、SMAD3），富集于伤口愈合与免疫调节通路，且炎症反应强度显著低于SCS组。

3. NMP促进DCD供肝修复通路激活

在DCD供肝中，NMP诱导更多组织修复相关转录本（如负调控炎症基因），且再灌注后转录上调幅度高于DBD供肝。但超基准标准DCD供肝仍呈现更高EAD发生率（62.5%）和急性排斥（37.5%），提示其损伤机制可能涉及再灌注后晚期转录变化。

4. 转录谱收敛证实NMP的普适性优势

主成分分析显示，所有NMP保存供肝（无论DBD/DCD或风险分层）再灌注转录谱聚为一类，显著区别于SCS组。NMP特异性上调伤口愈合、基质组织相关通路，而SCS组富集于促炎细胞因子信号通路。

结论与意义

本研究首次系统阐明NMP通过重编程移植肝转录谱，收敛高低风险供肝的分子差异，其核心机制在于抑制IRI相关炎症爆发，同时激活组织修复程序。尽管超基准DCD供肝仍面临较高临床并发症风险，但NMP为这类边缘供肝提供了功能修复的窗口期。未来需结合多组学数据与长期随访，进一步挖掘预测性生物标志物，推动个体化器官保存策略的发展。