高壓干燥保存移植心臟機制的實驗研究

張 瑞，黃成鋒，李 瀟，鄭少憶，郭惠明，陳寄梅，莊 建，朱 平

·全科醫生技能發展·

高壓干燥保存移植心臟機制的實驗研究

張 瑞，黃成鋒，李 瀟，鄭少憶，郭惠明，陳寄梅，莊 建，朱 平

目的 探索一種全新的器官保存方式——高壓干燥保存，并通過檢測炎性因子水平探討該方式優于目前常用的浸泡保存方式的可能作用機制。方法 2014年12月—2015年8月選取SPF級C57BL/6小鼠60只，其中4～6周齡供體小鼠36只，6～8周齡受體小鼠24只。供體小鼠采用隨機數字表法分為空白對照組、組氨酸-色氨酸-酮戊二酸鹽液(HTK液)浸泡保存組、高壓干燥保存組，每組12只。受體小鼠采用隨機數字表法分為HTK液浸泡保存受體組、高壓干燥保存受體組，每組12只。空白對照組僅取供心，不做移植；HTK液浸泡保存組供心浸泡于HTK液中；高壓干燥保存組供心懸掛并置于高壓氣體罐中(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)。移植后2 h，對比觀察HTK液浸泡保存受體組、高壓干燥保存受體組供心復跳率及供心移植物功能評分。移植后24 h，采用熒光實時定量-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)法檢測3組供體小鼠心肌細胞腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素(IL)1β、IL-6、IL-10、細胞間黏附分子1(ICAM-1)表達水平及心肌細胞凋亡指數。結果 高壓干燥保存受體組小鼠供心復跳率高于HTK液浸泡保存受體組〔83.3%(10/12)與25.0%(3/12)，P=0.012〕。高壓干燥保存受體組小鼠供心移植物功能評分高于HTK液浸泡保存受體組〔3.5(1.0)分與1.3(0.5)分，Z=-3.447，P<0.01〕。HTK液浸泡保存組和高壓干燥保存組小鼠心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1表達水平高于空白對照組(P<0.05)；HTK液浸泡保存組小鼠心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、ICAM-1表達水平高于高壓干燥保存組(P<0.05)；高壓干燥保存組小鼠心肌細胞IL-10表達水平高于HTK液浸泡保存組(P<0.05)。空白對照組、HTK液浸泡保存組、高壓干燥保存組小鼠心肌細胞凋亡指數分別為(1.36±0.30)%、(14.18±4.75)%、(6.61±1.06)%，差異有統計學意義(F=62.963，P<0.05)；HTK液浸泡保存組、高壓干燥保存組小鼠心肌細胞凋亡指數高于空白對照組(P<0.05)；HTK液浸泡保存組小鼠心肌細胞凋亡指數高于高壓干燥保存組(P<0.05)。結論 氧氣和一氧化碳(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)的高壓干燥環境通過抗凋亡和減輕炎性損傷作用，對供心有保護作用，促進移植后供心功能恢復，有效延長供心保存時間。

器官保存；器官保存液；氧；一氧化碳；心肌再灌注損傷；腫瘤壞死因子α；白細胞介素類

張瑞，黃成鋒，李瀟，等.高壓干燥保存移植心臟機制的實驗研究 [J].中國全科醫學，2016，19(9)：1107-1112.[www.chinagp.net]

Zhang R,Huang CF,Li X,et al.Experimental research of the mechanism of preservation for cardiac transplantation in dry environment with high air pressure[J].Chinese General Practice，2016，19(9)：1107-1112.

心臟移植是終末期心臟疾病與不可矯治先天性心臟病患者的首選[1-2]，從國內外心臟移植的現狀來看，供心來源缺乏制約了心臟移植的進展，延長供心保存時間有助于解決這一問題，但必須是安全有效的供心保存，因為這是心臟移植成功的先決條件[3]。絕大多數臨床移植中心采用單純低溫浸泡方式保存供心[4]，組氨酸-色氨酸-酮戊二酸鹽液(histidine-tryptophan-ketoglutarate solution，HTK液)是一種應用廣泛的細胞內液型保存液[3，5]，被用于臨床上供心的保存[6]，保存時間限制在 6 h以內[7-8]。Yoshida等[9]日本學者將大鼠供心保存在高壓干燥環境中，在保證較高復跳率的情況下顯著延長了供心保存時間。但其研究僅停留在現象觀察階段，未進行生物學方面的檢測。近年來對高壓干燥保存的研究幾近空白。本研究在日本學者研究[9]的基礎上，比較高壓干燥保存與HTK液浸泡保存16 h移植后供心復跳率、移植后2 h供心移植物功能評分、移植后24 h供體小鼠心肌細胞炎性因子腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素(IL)1β、IL-6、IL-10、細胞間黏附分子1(ICAM-1)表達水平及心肌細胞凋亡指數，得出氧氣(O2)和一氧化碳(CO)(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)的高壓干燥混合氣體保存方式在保存16 h時優于HTK液浸泡保存方式，并對其產生心肌保護作用的可能機制做一探討。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 2014年12月—2015年8月選取SPF級C57BL/6小鼠60只，雄性。其中供體小鼠36只，體質量19～24 g、平均體質量(21±2)g，4～6周齡、平均(5.0±0.8)周齡；受體小鼠24只，體質量26～33 g、平均體質量(29±2)g，6～8周齡、平均(6.9±0.8)周齡。均購自中山大學實驗動物中心。供體小鼠采用隨機數字表法分為3組，空白對照組12只，體質量19～24 g、平均體質量(21±2)g，4～6周齡、平均(4.9±0.8)周齡；HTK液浸泡保存組12只，體質量14～24 g、平均體質量(21±2)g，4～6周齡、平均(5.0±0.9)周齡；高壓干燥保存組12只，體質量19～24 g、平均體質量(21±2)g，4～6周齡、平均(5.0±0.9)周齡；3組小鼠體質量、周齡比較，差異均無統計學意義(F=0.200、0.040，P=0.820、0.961)。受體小鼠采用隨機數字表法分為兩組，HTK液浸泡保存受體組12只，體質量26～33 g、平均體質量(29±2)g，6～8周齡、平均(6.8±0.8)周齡；高壓干燥保存受體組12只，體質量26～33 g、平均體質量(29±2)g，6～8周齡、平均(6.8±0.9)周齡；兩組小鼠體質量、周齡比較，差異均無統計學意義(t=-0.141、-0.251，P=0.889、0.804)。

本研究創新點：

日本學者首創器官高壓干燥保存方式，本實驗在日本學者研究的基礎上，以高壓干燥保存方式保存供心，高壓是將供心保存在2 000 hPa(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa)環境的高壓氣體罐內，干燥保存主要是指供心的離水保存，相對于傳統的器官完全浸入保存液中的保存方法，供心是以非浸泡方式保存的，供心暴露于氣體中，通過減少水分及氣體環境抑制來追求保存效果。目前國內多數針對一氧化碳(CO)對供心保護作用的研究采用化學藥物體內誘導的方法，常見的是利用二氯甲烷(MC)等誘導劑喂食小鼠，促進小鼠體內內源性CO形成，從而研究CO在心臟移植方面的作用。本研究高壓氣體灌內高壓的維持采用的氣體組成選擇的是O2+CO模式，O2和CO維持在一個動態平衡狀態，CO有抗炎抗細胞凋亡的作用，外源性CO直接作用于供心，達到抑制心肌細胞凋亡和減輕炎性損傷的效果。

1.2 供心切取方式及保存方法 供體小鼠術前均不禁食、禁水，稱體質量后，采用5%水合氯醛(0.1 ml/10 g)腹腔注射麻醉，麻醉成功后將小鼠仰臥位固定于手術臺上。手術區用1%活力碘消毒備皮。供心切取于16倍雙人雙目手術顯微鏡下(購于蘇州醫療儀器有限公司)進行，供心切取參考文獻[10]。空白對照組分離后的供心不做處理直接送檢，HTK液浸泡保存組分離后的供心浸泡于15 ml HTK液中，置于4 ℃冰箱保存16 h，高壓干燥保存組分離后的供心置于4 ℃高壓氣體罐內(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)保存16 h。高壓氣體罐購于日本國立成育心血管病研究中心，供心的下方放一裝有15 ml純凈水的燒杯，用以維持高壓氣體罐內濕度(見圖1)[11]。

注：供心內灌滿重碳酸鹽緩沖液(KH液)，懸掛置于高壓氣體罐中，高壓氣體罐中注入高壓氣體(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)，罐內放一燒杯使其保持一定濕度，避免過度干燥導致心肌細胞死亡

圖1 高壓干燥保存組小鼠供心保存示意圖

Figure 1 Sketch map of mice donor hearts in high pressure dry preservation group

1.3 供心異位移植術 受體小鼠按上述同樣的方法麻醉并固定備皮消毒，參考文獻[12]行腹部異位心臟移植術(于16 倍雙人雙目手術顯微鏡下進行)，將處理后的供心移植于受體小鼠腹部。利用10-0尼龍線分別將供心的升主動脈與受體小鼠的腹主動脈、供心的肺動脈與受體小鼠的下腔靜脈做端側吻合，吻合期間注意更換供心表面覆蓋的冰紗塊，防止吻合過程中供心心肌細胞損傷。吻合完畢后松開血管夾恢復血流，觀察各組供心復跳率。移植后2 h，記錄各組供心移植物功能評分，評分標準[11]：(1)心室收縮強度：無 0分，弱 1分，強 2分；(2)顏色：暗 0分，偏暗 1分，粉紅 2分；(3)硬度：僵硬 0分，柔軟 1分。各項分數相加，總分0分提示供心無功能，5分提示供心功能佳。觀察完畢后縫合皮膚。

1.4 移植術后處理 術畢，肌肉注射青霉素50 U/10 g 1次。受體小鼠獨籠飼養、保暖。所有受體小鼠繼續飼養在SPF級屏障環境中，普通顆粒飼料喂養，飼料跟飲水經過嚴格消毒，置于飼養籠籠頂，自由取食，飼養24 h，期間受體小鼠均存活，無一死亡。24 h后5%水合氯醛(0.1 ml/10 g)腹腔注射麻醉，仰臥位固定，1%活力碘消毒頸部，剪開受體小鼠頸部切口，完整暴露頸部供心，將供心完整取出。

1.5 檢測項目

1.5.1 熒光實時定量-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)法檢測TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10和ICAM-1的表達水平 空白對照組供心不經保存直接送檢，HTK液浸泡保存組和高壓干燥保存組移植術后24 h，取供心心肌細胞行RT-PCR。按試劑盒說明書提取心肌細胞總RNA，將提取的總RNA用于后續的反轉錄實驗。反轉錄步驟嚴格按TaKaRa PrimeScriptTMⅡ 1st Strand cDNA Synthesis Kit(D6210A)試劑盒說明書進行，反應體系的配制、反應參數等均按TaKaRa SYBR Premix Ex Taq Ⅱ(Perfect Real Time)試劑盒說明書進行，RT-PCR 的擴增曲線和溶解曲線應用Bio-Rad CFX96 Real-Time PCR System的操作方法進行。引物設計見表1。PCR反應條件均為：95 ℃ 預變性10 min；95 ℃變性10 s，60 ℃退火20 s，72 ℃延伸30 s的條件下循環44次；94 ℃保溫1 min后制作熔點曲線，確定擴增產物的特異性。RT-PCR法檢測TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1 mRNA和對應β-actin mRNA的Ct值，每個樣品均做復孔以減少操作誤差。運用Bio-Rad CFX96 Real Time PCR儀配套的Bio-Rad CFX Manager Software 1.6數據分析軟件，采用2-ΔΔCt法進行數據分析。

表1 引物設計

注：TNF-α=腫瘤壞死因子α，IL-1β=白介素1β，IL-6=白介素6，IL-10=白介素10，ICAM-1=細胞間黏附分子1

1.5.2 心肌組織病理學檢查 空白對照組直接取供心心尖部組織10 mm×10 mm×5 mm，HTK液浸泡保存組、高壓干燥保存組于移植后24 h，取供心心尖部組織10 mm×10 mm×5 mm，10%甲醛溶液固定，石蠟包埋，蘇木素-伊紅染色，光學顯微鏡下觀察心肌細胞結構變化。

1.5.3 心肌細胞凋亡指數檢測 取3組供體小鼠的心臟組織(約150 mg)，制作成心肌石蠟切片，TUNEL染色法染色，細胞核及核膜被染成棕褐色。每組切片放大400倍，隨機選取10個高倍鏡視野，計數凋亡細胞核及心肌細胞總數，并計算心肌細胞凋亡指數(心肌細胞凋亡指數=凋亡細胞核/心肌細胞總數×100%)，求平均值。

2 結果

2.1 供心復跳率比較HTK液浸泡保存受體組小鼠供心復跳率為25.0%(3/12),高壓干燥保存受體組小鼠供心復跳率為83.3%(10/12)。高壓干燥保存受體組小鼠供心復跳率高于HTK液浸泡保存受體組，差異有統計學意義(P=0.012)。

2.2 供心移植物功能評分比較 移植后2h，HTK液浸泡保存受體組小鼠供心移植物功能評分為〔1.3(0.5)〕分，高壓干燥保存受體組小鼠供心移植物功能評分為〔3.5(1.0)〕分。高壓干燥保存受體組小鼠供心移植物功能評分高于HTK液浸泡保存受體組，差異有統計學意義(Z=-3.447，P<0.01)。

2.3TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1表達水平比較 3組心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1表達水平比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；其中HTK液浸泡保存組和高壓干燥保存組心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1表達水平高于空白對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)；高壓干燥保存組小鼠心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、ICAM-1表達水平低于HTK液浸泡保存組，差異均有統計學意義(P<0.05)；高壓干燥保存組心肌細胞IL-10表達水平高于HTK液浸泡保存組，差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

2.4 心肌組織病理學觀察結果 光學顯微鏡下，空白對照組心肌細胞間界限清晰，細胞核形態正常，細胞質染色均勻，HTK液浸泡保存組和高壓干燥保存組心肌細胞較空白對照組有明顯改變，兩組均可見心肌細胞水腫變形、排列紊亂以及炎細胞浸潤，與HTK液浸泡保存組相比，高壓干燥保存組病理損傷較輕(見圖2，本文圖2、3彩圖見本刊官網www.chinagp.net電子期刊相應文章附件)。

2.5 心肌細胞凋亡指數 光鏡下，空白對照組心肌細胞呈均一的淡染，未見異常細胞核。TUNNEL標記的陽性細胞細胞核呈褐色，HTK液浸泡保存組可見大量褐色陽性凋亡細胞，與高壓干燥保存組相比明顯增加(見圖3)。空白對照組、HTK液浸泡保存組、高壓干燥保存組心肌細胞凋亡指數分別為(1.36±0.30)%、(14.18±4.75)%、(6.61±1.06)%，差異有統計學意義(F=62.963，P<0.05)；HTK液浸泡保存組、高壓干燥保存組心肌細胞凋亡指數高于空白對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；高壓干燥保存組心肌細胞凋亡指數低于HTK液浸泡保存組，差異有統計學意義(P<0.05)。

注：HTK液=組氨酸-色氨酸-酮戊二酸鹽液

圖2 各組心肌組織病理學觀察結果(HE染色)

Figure2Morphologyobservingresultsofcardiacmuscletissueineachgroup

表2 3組心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1表達水平比較

注：與空白對照組比較，aP<0.05；與HTK液浸泡保存組比較，bP<0.05；HTK液=組氨酸-色氨酸-酮戊二酸鹽液

圖3 各組心肌細胞凋亡結果(TUNNEL染色，×400)

3 討論

目前，臨床上常用單純低溫浸泡保存的方法保存供心[3]，供心的保存時間一般限制在6 h之內[7-8]。自然界中一些生物體通過減少體內水分降低新陳代謝率來適應像干燥或低溫的極端環境，該現象特征之一是細胞中部分游離水減少而結合水保留，從而降低新陳代謝率[9]。日本學者Yoshida等[9]認為，組織或細胞結構未受損且其內結合水不受影響的情況下，游離水的減少可以降低新陳代謝率從而延長供心保存時間，基于此，其進行了一系列的研究，發現將大鼠供心懸掛暴露于高壓(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)環境中保存24 h，移植后供心復跳率可達80%。本研究在日本學者研究[9]的基礎上，將小鼠供心懸掛于高壓(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)環境中保存16 h，并與HTK液浸泡保存進行對比，進行生物學指標的檢測，得出在保存16 h后，高壓干燥保存組供心復跳率為83.3%，高于日本學者[9]的結果，HTK液浸泡保存組供心復跳率為25.0%。移植后2 h，高壓干燥保存受體組小鼠供心移植物功能評分高于HTK液浸泡保存受體組，高壓干燥保存組移植后24 h供心HE染色心肌組織病理改變及TUNNEL染色心肌細胞凋亡情況均較HTK液浸泡保存組輕，這在一定程度上說明，在O2和CO的高壓(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)干燥環境中保存供心，能夠減少供心在冷缺血過程中心肌細胞的壞死，促進移植后供心功能的恢復。心肌缺血再灌注損傷是指心肌血液供應阻斷，心肌得到血液再灌注后，心肌細胞損傷反而加重的現象[13]。心肌缺血再灌注過程中炎性反應是重要的致病機制之一[14]。炎性因子的釋放和炎性細胞的聚集是炎性反應的關鍵步驟。TNF-α是創傷后機體最早產生的多功能細胞因子之一，對毛細血管有直接毒性，可以加重外周白細胞浸潤和心肌細胞水腫[15]，TNF-α可激活核因子(NF)-κB，活化的NF-κB反過來可進一步誘導大量炎性因子的釋放，包括IL-1(IL-1包括IL-1α和IL-1β兩種形式)、IL-6和ICAM-1[14]。IL-1β水平升高可降低心肌收縮力,加重缺血組織炎性反應及心肌缺血再灌注損傷。IL-6為白細胞和內皮細胞產生的重要的炎性遞質，是炎性反應的樞紐，IL-6的大量產生與心肌損傷程度呈正相關[16]。ICAM-1通過CD11/CD18-ICAM-1機制，使中性粒細胞滲入缺血區心肌組織，引發氧自由基釋放、阻塞微血管和分泌蛋白水解酶擴展心肌細胞損傷[17]。在體內同時存在與促炎反應相對應的抗炎反應，降低炎性因子水平可減輕心肌缺血再灌注損傷[18]。IL-10主要由Th細胞產生，為重要內源性抗炎因子，具有多功能、多細胞源性，可抑制TNF-α、IL-1和IL-6的產生[19-20]，從而發揮抗炎作用,減輕心肌缺血再灌注損傷。本實驗RT-PCR法檢測結果顯示，經16 h保存的HTK液浸泡保存組和高壓干燥保存組心肌細胞TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、ICAM-1表達水平均較未經保存的空白對照組明顯升高，高壓干燥保存組TNF-α、IL-1β、IL-6、CAM-1表達水平較HTK液浸泡保存組降低，IL-10表達水平較HTK液浸泡保存組升高。有研究指出，細胞凋亡是心肌缺血再灌注損傷的主要機制之一[21-22]。Abbate等[23]研究指出，細胞凋亡與心肌缺血再灌注損傷持續時間長短相關。本實驗TUNNEL染色結果顯示，空白對照組供心未經保存不做處理直接送檢，TUNNEL染色未見凋亡細胞，經16 h保存的供心心肌細胞均可見數量不等的凋亡細胞，高壓干燥保存組凋亡細胞少于HTK液浸泡保存組。結合本實驗的供心復跳率結果和供心移植物功能評分結果，高壓干燥保存組供心復跳率及供心移植物功能評分均高于HTK液浸泡保存組，炎性指標變化情況以及TUNNEL染色檢測的細胞凋亡情況與移植后供心功能的恢復情況一致，這些結果說明，炎性反應和細胞凋亡在心肌缺血再灌注損傷過程中發揮著重要作用，高壓干燥保存可能通過下調促炎因子水平、上調抗炎因子水平，抑制炎性反應以及減輕細胞凋亡來發揮細胞保護作用，從而減輕供心心肌缺血再灌注損傷。

本實驗應用的高壓干燥保存方式應用到CO氣體，近年來的研究表明，外源性CO存在抗炎、抗氧化和抑制細胞凋亡的作用[24]。結合本實驗的炎性因子表達水平及TUNNEL染色結果，推測外源性CO發揮了重要的細胞保護作用。CO可以降低促炎因子IL-6、TNF-α、IL-1β的表達水平、上調抗炎因子IL-10的表達水平以及抑制中性粒細胞聚集減輕心肌缺血再灌注損傷[18，25-26]。外源性CO亦可以降低膿毒癥小鼠小腸中ICAM-1的表達水平[27]。Akamatsu等[28]研究表明，取供心前將供體小鼠放入CO濃度為400 ppm的環境中，同時在保存過程中將供心浸泡在含有1%CO的UW液中，能明顯減少供心的冷缺血再灌注損傷，明顯減少供心心肌細胞及內皮細胞凋亡。目前國內多數針對CO對供心保護作用的研究采用化學藥物誘導的方法，常見的有利用二氯甲烷(methylene chloride,MC)等誘導劑喂食小鼠促進其體內內源性CO的生成，從而研究CO在心臟移植方面的作用，與其他研究不同，本實驗將供心直接暴露在富含CO的高壓干燥環境中，由于離體后的缺血條件，CO直接作用于供心，更有效地發揮抗炎和抗凋亡的作用。

綜上所述，高壓(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa)干燥保存方式是一種有效的供心保存方法，該方法通過CO作用于心肌細胞，發揮抗炎、抗凋亡的心肌細胞保護作用，有效減輕供心心肌缺血再灌注損傷，在保存16 h時間段，該方式優于傳統的HTK液浸泡保存方式，但對于具體的機制調控方面尚不明確，因此擬進一步探索CO具體的調控通道，并嘗試通過不同的模型對高壓干燥保存組供心移植后心功能、供心能量代謝以及氧化應激指標進行檢測，更全面地反映高壓干燥保存方式的作用及機制，并逐步擴展到大動物實驗以及臨床研究。

作者貢獻：張瑞進行實驗設計與實施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；黃成鋒、李瀟進行實驗實施、評估、資料收集；鄭少憶、郭惠明、陳寄梅、莊建、朱平進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：陳素芳)

Experimental Research of the Mechanism of Preservation for Cardiac Transplantation in Dry Environment With High Air Pressure

ZHANGRui，HUANGCheng-feng，LIXiao，etal.SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515,China

Objective To investigate a brand new method for organ preservation in dry environment with high air pressure and to explore the possible mechanism of the method being superior to the commonly used method of soaking preservation by the detection of inflammatory factor.Methods From December 2014 to August 2015 a total of 60 SPF C57BL/6 mice were enrolled including 36 donor mice of 4-6 weeks and 24 recipient mice of 6-8 weeks.The donor mice were divided into blank control group,histidine-tryptophan-ketoglutarate salt solution(HTK) soaking preservation group and high pressure dry preservation group with 12 mice each group by random number table method.Recipient mice were divided into HTK solution preservation recipient group and high pressure dry preservation recipient group with 12 mice each group by random number table method.For blank control group,donor heart was taken away but not to be transplantated;the donor hearts of HTK soaking preservation group were soaked in HTK solution;the donor hearts of high pressure dry preservation group were hung in high pressure gas tank(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa).Two hours after transplantation,the donor heart re-beat rate and graft function score of HTK soaking preservation recipient group and high pressure dry preservation recipient group were compared and observed.Twenty-four hours after transplantation,RT-PCR method was used to detect the levels of TNF-α,IL-1β,IL-6,IL-10,ICAM-1 and myocardium cell apoptosis index.Results The donor heart rebeat rate of high pressure dry preservation recipient group was higher than that of HTK soaking preservation recipient group〔83.3%(10/12) vs.25.0%(3/12)，P=0.012〕.The donor heart graft function scores of high pressure dry preservation recepient group was higher than that of HTK soaking preservation recipient group 〔3.5(1.0) vs.1.3(0.5)，Z=-3.447，P<0.01〕.HTK soaking preservation group and high pressure dry preservation group were higher than blank control group in the levels of TNF-α,IL-1β,IL-6,IL-10 and ICAM-1(P<0.05);HTK soaking preservation group was higher than high pressure dry preservation group in the levels of TNF-α,IL-1β,IL-6 and ICAM-1(P<0.05);high pressure dry preservation group was higher than HTK soaking preservation group in the level of IL-10(P<0.05).Myocardium cell apoptosis indexes of blank control group,HTK soaking preservation group and high pressure dry preservation group were(1.36±0.30)%,(14.18±4.75)% and(6.61±1.06)%,with significant differences among them(F=62.963，P<0.05);HTK soaking preservation group and high pressure dry preservation group were higher than blank control group in myocardium cell apoptosis index(P<0.05);HTK soaking preservation group and high pressure dry preservation group were higher than blank control group in myocardium cell apoptosis index(P<0.05);HTK soaking preservation group was higher than high pressure dry preservation group in myocardium cell apoptosis index(P<0.05).Conclusion The high pressure dry environment of oxygen and carbonic oxide(PO2：1 600 hPa+PCO：400 hPa=2 000 hPa) may protect isolated hearts,promote donor heart function recovery after transplantation and prolong preservation time of donor hearts by anti-apoptosis and reducing inflammation injury.

Organ preservation；Organ preservation solutions；Oxygen;Carbon monoxide；Myocardial reperfusion injury；Tumor necrosis factor-alpha；Interleukins

國家科技部國際合作項目(2010DFA32660)——一種全新的器官保存方法(心臟干燥保存)的實驗研究；國家自然科學基金資助項目(81370230)——PGC-1α與SDF-1/CXCR4軸調控骨髓間充質干細胞促心肌梗死中血管新生的機制研究

510515廣東省廣州市，南方醫科大學(張瑞，朱平)；廣東省人民醫院 廣東省心血管研究所 廣東省醫學科學院心外科(張瑞，黃成鋒，李瀟，鄭少憶，郭惠明，陳寄梅，莊建，朱平)

朱平，510515廣東省廣州市，南方醫科大學，廣東省人民醫院 廣東省心血管研究所 廣東省醫學科學院心外科；

E-mail:13928819989@163.com

R 617

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2016.09.026

2015-10-16；

2015-12-26)