冷冻保存同种异体血管研究进展

　　随着现代免疫学、冷冻生物学、分子生物学的发展，冷冻保护剂、免疫抑制

　　剂的应用以及注重移植结构及功能的完整。冷冻保存同种异体静脉无论是基础研究

　　还是临床实践都获得相当经验，但存在移植物再狭窄及替代小口径动脉(＜2 mm)

　　失败率高的缺点。近年来，有关动脉作为血管替代物逐渐被重视，取得一些进展

　　，但尚需继续长期地探索和实践。

　　1　血管移植免疫进展

　　大量的实验和临床结果不但证实血管内皮细胞(EC)是移植排斥重要的靶器官，

　　而且通过其抗原递呈作用、表型变化和细胞因子合成等，主动参与移植排斥过程

　　。EC表达多种抗原，如： ABO血型抗原，MHC抗原和血管内皮细胞抗原系统。在排

　　斥过程中，EC上的抗原与其相应的抗体结合形成抗原抗体复合物，激活补体释放

　　趋化因子，白细胞在补体参与下溶解EC，使基底膜暴露，激活凝血系统，形成血

　　栓，激活的巨噬细胞释放白介素-1、肿瘤坏死因子等可提高EC表面组织因子活性

　　，增加纤溶酶激活物抑制因子和减少血栓调理蛋白，EC在细胞因子刺激下可合成

　　和分泌单核细胞趋化因子MCP-1/JE，吸引单核巨噬细胞迁移至移植物局部。同时

　　表达Class Ⅱ抗原，提供所有激活CD4+ T细胞所必需的信号，并可产生各种细胞因

　　子，引起表型的变化。另外内皮细胞膜还可作为血管紧张素转化酶场所，以使血

　　管紧张素Ⅰ转化成血管紧张素Ⅱ，使血管收缩。近来，一些学者发现血管平滑肌

　　细胞也表达Class Ⅰ和Class Ⅱ抗原系统，参与排斥反应全过程〔1〕。

　　2　同种异体血管移植的基础研究进展

　　2.1　移植前血管处理及冷冻复温技术

　　2.1.1　制备　(1)供体选择来源于新鲜尸体及创伤性截肢患者，采用美国组织

　　库协会(AATB) 制定的标准〔2〕。取血管应在死后4 h完成，所有操作均在无菌条

　　件下进行。(2)制备技术的基本原则：从供体获取血管应严格遵循无创伤技术；获

　　取血管前15～30 min，供体给予平滑肌松弛剂(罂粟碱)及抗凝药物(肝素)，以防

　　止血管痉挛和血栓形成；保持制备液和室温37℃；灌注压＜100 mg。(3)理论上以

　　37℃自身含罂粟碱肝素化血液低压灌注可最好保持血管的生物活性，但通常从供

　　体获取血液是困难的。目前常采用37℃的生物培养液(如DMEM ，1640)，Brocdban

　　k等获得保存24 h后80%内皮细胞存活率和平滑肌收缩度最大限度的保持〔3〕。

　　2.1.2　冷冻复温　随着冷冻保护剂二甲基亚砜(DMSO)和甘油的应用及控温冷

　　冻技术的成熟，血管活性得以很好的保持。DMSO因穿透力强，研究较多，其浓度

　　以15%为最佳。控温冷冻第二步温值在-60～-80℃之间，冷冻速率为0.5～1℃/mi

　　n，复温采用37℃水浴快速复温。经过这样处理的静脉获得80%的内皮细胞存活率

　　。Banbang等证实这些内皮细胞具有与正常内皮细胞相似的增值和抗凝血功能〔4

　　〕。Salomon等也从冷冻保存静脉上获得表达HLA抗原的平滑肌细胞〔1〕。

　　2.2　实验性同种异体移植与自体移植的比较性研究　同种异体血管移植的主

　　要障碍是受体的免疫排斥反应。因此，研究在免疫缺陷的情况下在体冷冻保存血

　　管移植的变化是必需的。这样自体冷冻血管不仅检验血管制备及宿主对移植物产

　　生排斥反应的冷冻保存技术的效果，而且通过与同种异体移植物移植后组织结构

　　与功能的对比，了解同种异体移植物在整个过程中的变化。

　　自体移植物在移植过程中，可因离体缺血、牵拉、切割、吻合及在受体动脉高

　　压冲击下，内皮细胞可有不同程度的坏死，从而使位于内皮细胞下的结缔组织裸

　　露于血流，使附壁血栓形成。1周后残留的附壁血栓向致密而平滑的纤维被膜演变

　　，同时内皮细胞再生开始。内膜增生和动脉粥样硬化；(3)生物力学的不匹配，如顺应性的改变；(4)移

　　植段功能的改变，如PGI2的释放减少，TxA2的释放增加。另外，血管内膜释放的内

　　皮细胞血管舒张因子(EDRF)、内皮素(ET)、抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ)和肝素分子复合物、

　　血栓调理蛋白(TM)、蛋白激酶C(PC)以及纤溶酶原激活物(PA)也参与整个过程〔14

　　〕。近来一些生长因子，如血小板衍生因子、碱性成纤维细胞生长因子和转移生长

　　因子的作用也得到重视〔15〕。这些物质如何相互作用，影响移植物通畅率，是今

　　后值得进一步研究的课题。

　　5　展望

　　尽管冷冻小血管异体移植已经取得很大成绩，并展示出令人激动的前景，但仍

　　有许多尚未解决的问题和难点，如移植段新生内皮细胞的来源，冷冻保存能否降低

　　抗原性，冷冻保存动脉移植能否成为合适的移植物应用于临床。大部分血管移植的

　　最终目的是保存完整肢体的成活，特别在创伤外科中，当合并有其他严重创伤不能

　　耐受手术时，如果肢体能被冷冻保存直至能耐受手术时再植，肢体就能挽救。依靠

　　现代冷冻保存技术，肢体延迟重建将由梦想变为现实。而改进HLA配型技术、提高

　　供体质量、新的免疫抑制剂和生物制品的开发和应用以及移植后准确灵敏的免疫检

　　测等，仍是移植免疫学研究的重要课题。

　　作者简介：孙　炜(1970-)，男，安徽黄山人，主治医师，现为第一军医大学博士

　　生，主要从事骨质疏松和关节外科研究.

　　参考文献

　　〔1〕　Salomon RN,Friedman GB,Callow AD,et al.Cryopresetved aortic homo

　　grafts contain viable smooth muscle cells capable of expressing transpl

　　antation antigens〔J〕.J Thorac Cardiovasc Surg,1993,106(6)∶1 173.

　　〔2〕Aebi M,Regazzoni P.Bone transplantation〔M〕.Berlin：Springer,1989

　　.145.

　　〔3〕Bandliom KO,Toledo-Pereyra LH,Improved survival of venous allograf

　　is in dogs following grafti pretreatment with cyclosporine〔J〕.Transpl

　　ant Proc,1983,15(5)∶3 084.

　　〔4〕　Bambang LS,Mazzucotelli JP,Moczar M.et al.Effects of cryopreserv

　　ation on the proliferation and anticoagulant activity of human saphenou

　　s vein endothelial cells〔J〕.J Thorac Cardiovasc Surg,1995,110(4)∶998

　　〔5〕Showalter D,Durham S,Shrppack R,et al.Cryopreserved venous homogra

　　fts as vascular conduits in canine carotid arteries〔J〕.Surgery,1989,1

　　06(4)∶652.

　　〔6〕Yakye M,Raynald R,Yvan D,et al.Fresh venous femoral autografts and

　　allografts as carotid substitutes in match dogs from the same litter〔

　　J〕.J Cardiovasc Surg,1990,31(2)∶147.

　　〔7〕　Augelli NP.Lupinetti FM,Knatib H,et al.Allografts patency in a c

　　anine model:Additive effect of cryopreservation and cyclosporine〔J〕.T

　　ransplantation,1991,52(3)∶466.

　　〔8〕Miller VM,Bergman RT,Gloriczki P,et al.Endothelial and smooth musc

　　le function of cryopreserved venous allografts:effects of immunosuppres

　　sion and antiplatelet therapy〔J〕.J Vasc Surg,1993,18(2)∶216.

　　〔9〕　黄　沁.免疫药物学〔M〕.上海：上海科学技术出版社，1986.89～92.

　　〔10〕　Sitzmam JV,Imbembs AT,Ricotta JJ,et al.Dimethylsulfoxide-treate

　　d,cryopreserved venous allografts in the arterial and venous systems〔J

　　〕.Surgery,1984,95(2)∶154.

　　〔11〕　王成琪，陈中伟，朱盛修.实用显微外科学〔M〕.北京：人民军医出版社

　　，1992.103～104.

　　〔12〕　Mastres CA,Mulet J,Pomar JL.Large-caliber cryopreserved arteria

　　l allografts in vascular reconstructive operation:Early experience〔J〕

　　.Ann Thorac Surg,1995,60(Suppl 2)∶105.

　　〔13〕　Mcnally RT,Walsh K,Richardson W.One-year clinical results of cr

　　yopresserved allograft vein in both coronary and peripheral peripheral

　　positions〔J〕.Cryobiology,1993,30(1)∶150.

　　〔14〕　王豪夫，黄新天，张培华.静脉动脉化后内膜功能的变化〔J〕.中华实验

　　外科杂志，1993，10(4)∶186.

　　〔15〕　王民生，陈中伟.生长因子与血管内膜增生〔J〕.中华创伤外科杂志，19

　　94，10(5)∶241.