脑死亡供体肺病理改变及临床移植应用的可行性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.18.008

中国组织工程研究 ›› 2013, Vol. 17 ›› Issue (18): 3283-3286.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.18.008

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脑死亡供体肺病理改变及临床移植应用的可行性

农江¹，孙煦勇¹，秦科¹，赖彦华¹，聂峰¹，董建辉¹，文海涛¹，李壮江¹，丁祺²，杨建均²，何昌桓²

1解放军第三〇三医院移植医学研究院，广西壮族自治区南宁市 530021
2解放军第三〇三医院病理科，广西壮族自治区南宁市 530021

收稿日期:2012-09-17 修回日期:2013-03-21 出版日期:2013-04-30 发布日期:2013-04-30
通讯作者: 孙煦勇，解放军第三〇三医院移植医学研究院，广西壮族自治区南宁市 530021 sxywn@sohu.com
作者简介:农江。 675542391@qq.com
基金资助:
广西科技厅自然科学基金资助(桂科自0991288)。

Pathological changes and clinical application standards of brain-death donor lung

Nong Jiang¹, Sun Xu-yong¹, Qin Ke¹, Lai Yan-hua¹, Nie Feng¹, Dong Jian-huⁱ1, Wen Hai-tao¹, Li Zhuang-jiang¹, Ding Qi², Yang Jian-jun², He Chang-huan²

1 Research Institute of Transplantation Medicine, 303th Hospital of PLA, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
2 Department of Pathology, 303th Hospital of PLA, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China

Received:2012-09-17 Revised:2013-03-21 Online:2013-04-30 Published:2013-04-30
Contact: Sun Xu-yong, Research Institute of Transplantation Medicine, 303th Hospital of PLA, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China sxywn@sohu.com
About author:Nong Jiang, Research Institute of Transplantation Medicine, 303th Hospital of PLA, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China 675542391@qq.com
Supported by:
Natural Science Foundation of Guangxi Science and Technology Bureau, No. Guikezi0991288

摘要/Abstract

摘要：

背景：有学者认为在脑死亡过程中很多因素可导致肺组织的改变。
目的：观察脑死亡供体肺病理改变，探讨其临床移植应用的可行性。
方法：对23例脑死亡供体肺进行了病理活检，苏木精-伊红染色、银染及PAS染色观察肺脏组织变化，电镜观察肺脏超微结构变化。
结果与结论：苏木精-伊红、银染及PAS染色光镜下见支气管及肺泡结构尚完整，局部病灶见肺泡内皮细胞水肿、坏死、脱落，肺泡间隔未见明显增宽，但充血易见，血管周围有少量出血，有散在淋巴细胞；电镜下脑死亡的肺泡细胞轻微水肿，部分细胞胞核染色质沿皱缩的核膜下凝聚，有的细胞核出现变型，细胞线粒体肿胀，但未见明显坏死。说明脑死亡供肺可以实施临床移植。

关键词: 器官移植, 器官移植基础实验, 脑死亡, 肺移植, 供体, 省级基金

Abstract:

BACKGROUND: Some scholars believe that many factors can lead to pathological changes of the lung in the process of brain-death
OBJECTIVE: To observe the pathological changes of brain-death donor lung, and to investigate the feasibility of its clinical transplantation.
METHODS: Twenty-three cases of brain-death donor lung received pathological biopsy, and hematoxylin-eosin staining, silver staining and PAS staining were used to observe the pathological changes of lung, and the microstructure of lung tissues was observed under electron microscope.
RESULTS AND CONCLUSION: Under the light microscope, bronchial and alveolar structure was complete, and edema, necrosis and defluxion could be observed in part of epithelial cells by hematoxylin-eosin staining, silver staining and PAS staining; alveolar interval was not widened obviously, but hyperemia was visible; small amount of bleeding and scattered lymphocytes could be seen around the vessels. Under the electron microscope, the slightly edema were observed in the brain-death alveolar cells, the cell nuclear chromatin condensed along the caryotheca, some nucleus appeared abnormity, mitochondria were engorgement, but no cell necrosis could be observed. Brain-death donor lung is suitable for clinical transplantation.

Key words: organ transplantation, basic experiment in organ transplantation, brain death, lung transplantation, donor, provincial grants-supported paper

中图分类号:

R318

农江，孙煦勇，秦科，赖彦华，聂峰，董建辉，文海涛，李壮江，丁祺，杨建均2，何昌桓. 脑死亡供体肺病理改变及临床移植应用的可行性[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(18): 3283-3286.

Nong Jiang, Sun Xu-yong, Qin Ke, Lai Yan-hua, Nie Feng, Dong Jian-hui, Wen Hai-tao, Li Zhuang-jiang, Ding Qi, Yang Jian-jun, He Chang-huan. Pathological changes and clinical application standards of brain-death donor lung[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(18): 3283-3286.

图/表（结果） 1

参考文献

[1] Weishengbu Naosiwang Panding Biaozhun Qicao Xiaozu.Zhonghua Yixue Zazhi. 2003;83(3):262-264.卫生部脑死亡判定标准起草小组.脑死亡判定标准(成人)和脑死亡判定技术规范(征求意见稿)[J].中华医学杂志,2003,83(3): 262-264.

[2] Chang AC,Orens JB.Are there more lungs available than currently meet the eye? Am Respir Crit Care Med.2006; 174(6): 624-625.

[3] Riant T,Thicoïpé M,Masson F,et al.Plasma catecholamines in brain death. Presse Med 1991; 20(40):1991-1993.

[4] Halejcio-Delophont P,Hoshiai K,Fukuyama N,et al.No evidence of NO-induced damage in potential donor organs after brain death.J Heart Lung Transplant.2001; 20(1):71-79.

[5] Avlonitis VS,Fisher AJ,Kirby JA,et al.Pulmonary transplantation: the role of braindeath in donor lung injury. Transplantation.2003; 75(12):1928-1933.

[6] Kaye MP.The registry of the international society for heart and lung transplantation : tenth official report 1993.J Heart Lung Transplantat.1993;12(4):541-548.

[7] Subramanian A MBBS, Brown DR. Management of the Brain-Dead Organ Donor. Contemporary Critical Care.2010; 8:1-12.

[8] Follette DM,Rudich SM,Babcock ED.Improved oxygenation and increased lung donor recovery with high-dose steroid administration after brain death.J Heart Lung Transplant. 1998;17(4):423-429.

[9] Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome.The Acute Respiratory Distress Syndrome Network.N Engl J Med.2000; 34(11): 1301-1308.

[10] Parsons PE,Eisner MD,Thompson BT,et al.Lower tidal volume ventilation and plasma cytokine markers of inflammation in patients with acute lung injury. Crit Care Med 2005;7(5):327-328.

[11] Fiser SM,Kron IL,Lonn SM,et al.Controlled perfusion decreases reperfusion injury after high - flow reperfusion. J Heart Lung Transplant.2002;21(6): 687-691.

引言

材料方法

讨论

肺移植是很多肺终末期患者生存的惟一希望，在所有大器官移植中肺脏移植是最后进行实验移植研究的，临床肺移植的进展也落后于其他器官。然而供体的缺乏、移植后排斥反应、闭塞性细支气管炎仍然是影响肺移植数量及移植后患者长期生存的主要问题。美国器官获取和移植中心统计数据显示，在所有器官供体中只有15%的供肺可以实施移植，因大多数移植物都是因为器官功能降低而无法实施移植^[2]。增加器官供体的途径之一就是从脑死亡捐献者当中选择合适供体，扩大供体的入选标准，优化潜在的脑死亡供体标准，这样可以最大限度地获得合适的供体以提高移植的成功率。在脑死亡供体当中脑损伤引起的死亡占绝大多数。有学者认为在脑死亡过程中很多因素导致肺的改变，首先大面积的脑损伤可使儿茶酚胺水平升高，在通过增加全身及肺循环血管阻力来升高血压，收缩血管引起肺初期的病理生理改变，由于脑损伤时儿茶酚胺水平提高，儿茶酚胺增多刺激内皮细胞损伤并导致肺水肿的发生^[3-5]。其次，急性脑损伤诱导肿瘤坏死因子和白细胞介素6的产生，这些炎症因子可以引发血管的炎症反应。最重要的因素是供者器官在移植过程中由于供血中断及通过血管吻合或恢复血液循环后血液再灌入器官所形成的缺血再灌注损伤，严重的缺血再灌注损伤可以造成广泛的肺泡损伤、肺泡间隔毛细血管血栓形成及局部肺泡透明膜的形成。

根据国际心肺移植协会2006年的统计，肺移植后3个月的存活率为87%，移植后30d内的主要死因中手术技术原因占8.4%，原发性移植肺失功占28.4%、而急性排斥及感染分别占5.1%及21.2%。移植后1，3，5年生存率分别为78%，61%，49%^[6]。然而新近有学者提出这些改变可以通过移植前对供体肺的处理来逆转^[7]。目前临床上对脑死亡供体肺的保护主要是通过维持体液平衡和机械通气两方面。维持体液平衡就是要使满足终末器官所需的血管内液和引起血管内超负荷的最少液体量之间达到平衡，以解决因血管内超负荷引起的炎症反应。然而这种体液目前正处在试验阶段。在动物实验中，早期吸入沙丁醇胺可有效减少肺水肿的形成，但是在临床试验当中还没有实施^[8]。

机械通气是保护肺的必要措施，包括低潮气量，低压强和合适的呼吸末正压通气量，低潮气量可以改善患者移植后急性肺损伤的发生^[9]，减少炎症反应^[10]。合适的呼吸末正压通气可以减少肺膨胀不全，以保证肺循环血流量。在临床工作中，通过维持体液平衡、机械通气等措施维持呼吸循环等生命体征，保护了器官功能，为移植后提高移植肺的生存创造了条件。

移植肺供肺的保护也是手术成功的关键环节，如在肺保护液中加入血小板活化因子拮抗剂、黏附分子拮抗剂等能改善肺内皮细胞的生存能力。Fischer等^[11]发现，在以120 mL/min高流率灌注供肺前10 min先以60 mL/min较低流率灌注，较持续高流率灌注能显著降低供肺的肺动脉压、吸气峰压，改善供肺的氧合能力并防止肺水肿。

本组资料的病理检查用快速石蜡切片代替了冰冻切片。因为冰冻切片很容易导致细胞肿胀，使得观察时导致判断错误，而且石蜡切片可以做冰冻切片无法进行的网染和PAS染色，此两种染色对观察肺细胞结构是否完整、肺血管有无损伤等很有帮助。光镜下脑死亡肺组

织可见局部肺泡上皮细胞水肿、坏死、脱落，肺泡腔有渗出液，肺泡间隔增宽，未见肺透明膜的形成。肺间质血管周围有少量的出血，血管周围有炎症反应。肺组织中有淋巴细胞浸润。电镜下脑死亡供体肺肺泡细胞胞质水肿，胞核染色质沿皱缩的核膜下凝聚，有的细胞核出现异形但未见明显细胞坏死。

传统的肺移植供体选择标准如下^[11]：年龄≤55岁；ABO血型相配；肺X射线片正常无阴影；PaO₂≥ 300 mm Hg，呼吸末正压0.49 kPa；吸烟史≤ 20年；无胸外伤；无肺脓肿；无胸外手术史；痰涂片革兰染色阴性；支气管镜下检查正常且无分泌物。肺移植的种类包括单肺移植、整块双肺移植或双侧单肺移植、心肺联合移植。适于单肺移植的病变主要为肺气肿、α-抗胰蛋白酶缺乏症、特发性肺纤维化、原发性肺动脉高压、艾森曼格综合征和慢性阻塞性肺病等。双肺移植主要适用于肺囊性纤维化、晚期慢性阻塞性肺气肿、肺动脉高压和其他肺疾病。通过回顾脑死亡后肺的病理活检发现改变并不大，由于脑损伤引起的肺的病理改变可以通过术前的处理来提高肺移植的成功率，脑死亡供体肺可以进行移植。作者认为脑死亡供体肺移植的标准可参考以下条件：①病理活检；大部分区域肺组织结构清晰，肺泡完整，绒毛存在；未见肺透明膜的形成、肺泡间隔未见明显增宽。②结合临床情况：吸烟史≤ 20年、无胸外伤、无肺脓肿、无胸外手术史及恶性肿瘤病史，肺X射线片正常无阴影；年龄小于55岁；捐献器官前PaO₂≥ 300 mm Hg，呼吸末正压0.49 kPa；HIV、HCV病毒阴性。

目前本组病例样本量还较少，今后计划进一步做更大样本、多中心的研究，以全面了解脑死亡患者的肺脏病理改变，完善供肺移植应用标准的建立。

[1]	杨鑫, 金喆, 冯旭, 卢兵. 沈阳市居民对器官、眼组织及遗体捐献的认知及意愿调查[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 779-784.
[2]	刘路浩, 方佳丽, 张磊, 李光辉, 徐璐, 赖兴强, 熊韫祎, 陈荣鑫, 马俊杰, 陈正. 胰肾联合移植前供胰评估标准的临床分析[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(26): 4157-4161.
[3]	刘志玲, 高明宏, 陈颖欣. 生物工程角膜与人供体角膜治疗真菌性角膜溃疡的比较[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(10): 1563-1569.
[4]	蔡秋程，范洪凯，熊日晖，江艺. 骨髓间充质干细胞对心脏死亡脂肪变供肝移植后肝功能的保护[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(17): 2625-2629.
[5]	魏元凤，韦中玲，杨玉琼，齐晶，严家炜，黄东平. 异基因造血干细胞移植治疗10例重型再生障碍性贫血[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(13): 2042-2048.
[6]	蒋珊珊，王峰，余丽梅. 间充质干细胞免疫调节特性及在器官移植中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(1): 103-109.
[7]	李玲，徐千，魏婉慧，赵慧佳，时玉颖，刘璐，王彦峰，叶啟发. 脑死亡模型兔炎症因子表达和肺损伤性变化[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(28): 4481-4486.
[8]	胡晓慧，周洁，周海侠，张日，吴德沛. 同胞全相合、无关供体全相合及亲缘间单倍型异基因造血干细胞移植治疗伴有费城染色体急性淋巴细胞白血病：疗效和安全性[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(25): 4044-4049.
[9]	童灵犀，张传森，黄飞. 组织工程窦房结构建及血管化的最新研究与应用进展[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(16): 2606-2611.
[10]	赵敏，李秀芬. 骨髓间充质干细胞调节心脏移植大鼠的免疫功能[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(50): 7494-7499.
[11]	戴晨，王顺，徐加波，刘健. 人工虫草复合液对无心跳模型大鼠离体肾的低温保护作用[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(5): 664-670.
[12]	李玲，李宁，艾紫叶，姚亚君，魏婉慧，何维阳，王彦峰，叶啟发. 器官移植预后预测新指标：患者他克莫司浓度个体内的变异性[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(49): 7437-7422.
[13]	林静霞，苏凡，罗宏山. 肝移植及腹部多器官移植手术的成分输血[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(33): 4957-4962.
[14]	董建辉，李海滨，孙煦勇，秦科，廖吉祥，李美思，黄晓诞，黄晨，黄莹，曹嵩，高照，李壮江，聂峰，杨建均. 有机磷中毒供肾移植的效果评价[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(29): 4311-4318.
[15]	孙晓柯，张伟华，秦广启，廖秋明，Stig Steen，乔晨晖. 热缺血20 min猪心脏死亡供体心冠状动脉内皮功能的变化[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(29): 4362-4367.

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