第二节 常用器官灌注液

器官灌注液在机械灌注保存中发挥了至关重要的作用，然而既往临床专注于机械灌注保存中“机械”作用的研究，如温度、灌注压、脉冲流和氧合等，而对器官灌注液的关注不足。但是随着近年来机械灌注技术在肝脏保存中的应用，作为临床肾脏机械灌注保存金标准的Belzer MPS液已无法满足肝脏保存的需要，因此器官灌注液再次成为了研究的热点。目前通过对现有灌注液的改进或全新研发，一批新型器官灌注液已开始逐步应用于临床。

对于UW液、HTK液等既可用于单纯低温保存又可用于机械灌注保存的临床常用保存液，此处将不再赘述。本章节主要介绍专为机械灌注保存开发或改进的器官灌注液，目前常用器官灌注液的配方组成见表3-1。

表3-1　常用器官灌注液的配方组成（mM）

续表

一、威斯康星大学-葡糖酸盐溶液

威斯康星大学-葡糖酸盐溶液（UW-G，即KPS-1或Belzer MPS）是1982年由Belzer等在美国威斯康星大学研发的一种仿细胞外液型器官灌注液，又被称为Belzer MPS液或KPS-1液。它是目前公认的机械灌注保存的“金标准”，广泛应用于临床肾脏低温机器灌注保存，很多器官保存液都是在其基础上发展而来，包括UW液。Belzer MPS液的成功之处在于：①采用高钠低钾的离子比例，可避免高钾对血管内皮细胞的损伤和降低心跳骤停的危险；②磷酸盐和HEPES组成的双缓冲系统，可有效减轻细胞内酸中毒；③腺嘌呤作为合成ATP的底物，葡萄糖可为细胞代谢提供能量支持；④别嘌醇可抑制氧自由基的生成，还原型谷胱甘肽可有效清除氧自由基；⑤葡萄糖酸盐、甘露醇作为非渗透性物质，防止细胞水肿；⑥大分子量的羟乙基淀粉（HES）可有效防止细胞间隙肿胀。然而作为金标准的Belzer MPS液虽有诸多的优点，但它也存在着黏滞度高、抗氧化能力弱等缺点，特别是其含有的HES易引起红细胞聚集，会导致移植物内微循环淤滞，影响灌注保存的效果。

二、组氨酸-色氨酸-酮戊二酸溶液

组氨酸-色氨酸-酮戊二酸溶液（HTK液/Custodiol液）是20世纪70年代由德国的Brtschneider等研发的一种低钠离子浓度、稍高钾离子浓度及以组氨酸为缓冲剂的等渗性溶液，最初作为心脏停搏液用于心脏移植。在Custodiol液的配方组份中，组氨酸被认为是目前缓冲能力最强的缓冲剂，甘露醇则在有效防止细胞肿胀的同时还兼具抗氧化的作用，α-酮戊二酸作为高能磷酸化合物的底物，可促进缺血再灌注期间ATP的合成，色氨酸则可发挥稳定细胞膜的作用。此外，与UW液相比，Custodiol液不含胶体成分，黏滞度较低，易于扩散至组织间隙，灌注效果较好。目前Custodiol液在临床上广泛用于肾脏和肝脏等脏器的保存，保存效果与UW液类似。

而在机械灌注保存中，低温氧合机械灌注是目前研究的热点。虽然通过含氧灌注液持续灌注器官可减轻细胞缺血损伤，但也易引起氧自由基介导的损伤。因此2008年Rauen和De Groot在Custodiol液配方的基础上进行了改进，研制成功了Custodiol-N液，其基本成分与Custodiol液相同，但进行了三项改进：①添加了天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸和精氨酸，其中天冬氨酸和丙氨酸可促进ATP的合成，而甘氨酸除了可抑制钙相关蛋白酶的活性外，还可发挥抗氧化损伤的作用，精氨酸则作为一氧化氮（NO）的前体而发挥保护作用；②减少了组氨酸的浓度，并部分替换为其衍生物N-乙酰-L-组氨酸，从而在减轻组氨酸细胞毒性的同时，保证其缓冲能力；③添加了铁离子螯合剂去铁胺和LK-614。由于低温保存会导致具有氧化还原活性的铁离子释放，从而导致活体铁离子介导的细胞损伤。而去铁胺和LK-614两种较常用的铁离子螯合剂，其中去铁胺清除铁离子的能力较强，但其分子量较大，膜通透性较差，而LK-614是一种具有膜通透性的脂溶性小分子，联用去铁胺和LK-614可有效减轻活体铁离子介导的细胞氧化应激损伤。大鼠肝脏机械灌注保存的实验研究表明，Custodiol-N液对肝脏的保护作用要优于HTK液，而在Custodiol-N液中添加胶体物质右旋糖酐（40/50g/L）后，其在肾脏机械灌注保存中的作用要优于Belzer MPS液。

三、施尔生溶液

施尔生溶液（Celsior液）是1994年由欧洲移植中心研制的一种器官保存液，最初应用于心脏保存，但后期研究表明其也可有效保存腹腔器官。其组方特点为：①仿细胞外液型保存液，高钠低钾，故Celsior液可进入受体循环系统，且可反复或持续性原位灌洗无任何副作用及危险性；②组氨酸缓冲系统，缓冲能力强大；③乳糖醛酸盐、甘露醇作为有效的非渗透性物质，防止细胞水肿；④还原性谷胱甘肽作为氧自由基的清除剂，可防止氧自由基的损伤；⑤谷氨酸作为高能磷酸化合物的底物；⑥较高的镁离子浓度以及轻度的酸中毒，旨在防止钙超载；⑦黏度低，易于扩散至组织间隙，也易于在短时间内使器官降温。此外与UW液、Belzer MPS液中还原性谷胱甘肽易氧化失效不同，Celsior液中的还原性谷胱甘肽可较长时间保持稳定，从而起到更好地清除氧自由基的作用。研究表明，Celsior液在肾脏和肝脏的机械灌注保存中均可发挥较好的保存作用。此外作为一种最初用于心脏保存的器官保存液，已有研究者尝试将Celsior液应用于Paragonix Sherpa心脏灌注转运系统，从而显著提高了心脏的保存效果。

四、Polysol液

Polysol液是一种由荷兰阿姆斯特丹大学研发的新型细胞外液型器官灌注液。基于低温时器官仍存有代谢的理论，该保存液以“代谢支持”为基础，含有较多的氨基酸、维生素和抗氧化剂，并用聚乙二醇（PEG 35kDa，20g/L）替代了Belzer MPS液中的HES。目前认为Polysol液在器官机械灌注保存中的作用与其PEG的应用、低黏滞度和富含营养物质密切相关。特别是其所含有的多种氨基酸，除了发挥细胞营养的作用外，还可发挥其他多种保护作用。而Bessems等在大鼠肝脏保存的研究中也发现，Polysol液机械灌注保存的效果要优于Belzer MPS液。

五、乔治·洛佩兹学院溶液

乔治·洛佩兹学院溶液（Institute Georges Lopez solution，IGL-1液）是由法国里昂的乔治洛佩兹研究所开发的一种器官保存液，该保存液在UW液的基础上进行了改进，采用了高钠低钾的离子比例，同时以聚乙二醇（PEG 35kDa，1g/L）替代了HES，从而降低了保存液的黏滞度，加快灌洗速度，提高了灌洗效果。IGL-1液的其他组成与UW液基本相同。研究表明，该保存液在肝、肾保存中优于UW液，被认为是UW液的升级换代产品。而Thuillier等在猪肾脏保存的研究中发现，IGL-1液在肾脏机械灌注保存中的效果要优于用其在单纯低温保存中的效果，而与Belzer MPS液机械灌注保存的效果类似。

六、Lifor液

Lifor液是由美国一家公司研发的一种新型细胞外液型器官保存液，除了含有糖类、缓冲剂、氨基酸、维生素和抗氧化剂外，其还含有特有的脂质纳米颗粒作为营养载体，此外Lifor液还含有非血红蛋白的载氧体，使其具有良好的载氧能力。最新研究显示Lifor液在猪心脏和肾脏常温机械灌注保存中的效果要优于UW液，提示其可能成为一种良好的常温器官灌注液。