数十万患有心力衰竭的美国人得以从心脏移植手术中受益，但每年只有大约4000例心脏移植手术。造成这种差距的一个原因是，心脏可以在供体外存活的时间窗口是移植前的四个小时左右。供体心脏被运送到受体所需的时间越长，心脏植入后无法正常工作的可能性就越大。
使用以前用于治疗癫痫发作的药物，研究人员已经找到了一种方法来重新编程供体心脏，以促进有益酶的产生，既增加了它们可以储存和运输的时间，又改善了移植后的功能，发表在《科学转化医学》上的一项研究表明。
“这种诱使供体心脏对体外存在做出适应性反应的技术可能导致范式转变，不仅可以延长心脏在运输过程中可以在供体之外的时间，还可以改善移植后的心脏功能，”该研究和心脏移植的资深作者，密歇根大学健康外科医生Paul C. Tang博士说。“能够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，这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，移植的心脏不能泵出足够的血液来供应身体的其他部位。这种被称为原发性移植功能障碍的疾病是心脏移植后近40%的早期死亡的原因，尽管有更新的机器心脏灌注技术，我们仍然可以预测这种疾病的发生。
该研究的研究人员试图通过增加衣康酸盐的产生来减少原发性移植物功能障碍，衣康酸盐是由酶Irg1产生的抗炎和抗氧化代谢物。衣康酸盐中和琥珀酸盐的作用，琥珀酸盐是一种有害分子，在心脏在冰上时积聚，并在血液再灌注后产生氧化应激的闪光，导致心脏功能障碍。
“目前的供体保存技术侧重于冷藏，最近，在运输过程中保持器官灌注以尽量减少对心脏的伤害的技术，但没有靶向分子疗法以非常精确的方式改善心脏保存，”该研究的第一作者，UM医学院心脏外科系的研究研究员Ienglam Lei博士说。
当器官处于冷藏状态时，琥珀酸盐可以自由地积聚过量 - 更多的弹药对即将移植的心脏施加压力。为了重新编程心脏以承担损害心脏的琥珀酸盐，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，它通过指示供体心脏在冰上保存的同时产生抗氧化剂和抗炎蛋白来缓解人类和猪心脏中的大量累积压力。
“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，在保存过程中产生有益的衣康酸盐，”Tang说，他也是UM医学院心脏外科助理教授。“我们之前表明，心脏在储存在冰上时实际上在生物学上非常活跃，这为帮助它在此期间保护自己免受代谢压力提供了治疗机会。这不仅可以使心脏在冷藏中花费的时间增加一倍，而且可以降低原发性移植功能障碍的风险，使移植更安全。
丙戊酸被FDA批准用于治疗癫痫发作，双相情感障碍和预防偏头痛。出于这个原因，研究人员认为临床试验的道路可能会更短。
“这一发现将争取时间，让供体心脏到达该国以前无法到达的部分地区的患者 - 极大地影响了美国器官移植的格局，”该研究的合著者Y. Eugene Chen博士和UM医学院心血管医学Frederick G. L. Huetwell教授说。“这里的总体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适用于血液供应中断的其他疾病，例如心脏病发作或中风。
摘自：Donor hearts can be reprogrammed with medication for longer storage, improved transplant outcomes
