冷凍保存異體血管
前言：本站為你精心整理了冷凍保存異體血管范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。
隨著現代免疫學、冷凍生物學、分子生物學的發展，冷凍保護劑、免疫抑制
劑的應用以及注重移植結構及功能的完整。冷凍保存同種異體靜脈無論是基礎研究
還是臨床實踐都獲得相當經驗，但存在移植物再狹窄及替代小口徑動脈(＜2mm)
失敗率高的缺點。近年來，有關動脈作為血管替代物逐漸被重視，取得一些進展
，但尚需繼續長期地探索和實踐。
1血管移植免疫進展
大量的實驗和臨床結果不但證實血管內皮細胞(EC)是移植排斥重要的靶器官，
而且通過其抗原遞呈作用、表型變化和細胞因子合成等，主動參與移植排斥過程
。EC表達多種抗原，如：ABO血型抗原，MHC抗原和血管內皮細胞抗原系統。在排
斥過程中，EC上的抗原與其相應的抗體結合形成抗原抗體復合物，激活補體釋放
趨化因子，白細胞在補體參與下溶解EC，使基底膜暴露，激活凝血系統，形成血
栓，激活的巨噬細胞釋放白介素-1、腫瘤壞死因子等可提高EC表面組織因子活性
，增加纖溶酶激活物抑制因子和減少血栓調理蛋白，EC在細胞因子刺激下可合成
和分泌單核細胞趨化因子MCP-1/JE，吸引單核巨噬細胞遷移至移植物局部。同時
表達ClassⅡ抗原，提供所有激活CD4+T細胞所必需的信號，并可產生各種細胞因
子，引起表型的變化。另外內皮細胞膜還可作為血管緊張素轉化酶場所，以使血
管緊張素Ⅰ轉化成血管緊張素Ⅱ，使血管收縮。近來，一些學者發現血管平滑肌
細胞也表達ClassⅠ和ClassⅡ抗原系統，參與排斥反應全過程〔1〕。
2同種異體血管移植的基礎研究進展
2.1移植前血管處理及冷凍復溫技術
2.1.1制備(1)供體選擇來源于新鮮尸體及創傷性截肢患者，采用美國組織
庫協會(AATB)制定的標準〔2〕。取血管應在死后4h完成，所有操作均在無菌條
件下進行。(2)制備技術的基本原則：從供體獲取血管應嚴格遵循無創傷技術；獲
取血管前15～30min，供體給予平滑肌松弛劑(罌粟堿)及抗凝藥物(肝素)，以防
止血管痙攣和血栓形成；保持制備液和室溫37℃；灌注壓＜100mg。(3)理論上以
37℃自身含罌粟堿肝素化血液低壓灌注可最好保持血管的生物活性，但通常從供
體獲取血液是困難的。目前常采用37℃的生物培養液(如DMEM，1640)，Brocdban
k等獲得保存24h后80%內皮細胞存活率和平滑肌收縮度最大限度的保持〔3〕。
2.1.2冷凍復溫隨著冷凍保護劑二甲基亞砜(DMSO)和甘油的應用及控溫冷
凍技術的成熟，血管活性得以很好的保持。DMSO因穿透力強，研究較多，其濃度
以15%為最佳。控溫冷凍第二步溫值在-60～-80℃之間，冷凍速率為0.5～1℃/mi
n，復溫采用37℃水浴快速復溫。經過這樣處理的靜脈獲得80%的內皮細胞存活率
。Banbang等證實這些內皮細胞具有與正常內皮細胞相似的增值和抗凝血功能〔4
〕。Salomon等也從冷凍保存靜脈上獲得表達HLA抗原的平滑肌細胞〔1〕。
2.2實驗性同種異體移植與自體移植的比較性研究同種異體血管移植的主
要障礙是受體的免疫排斥反應。因此，研究在免疫缺陷的情況下在體冷凍保存血
管移植的變化是必需的。這樣自體冷凍血管不僅檢驗血管制備及宿主對移植物產
生排斥反應的冷凍保存技術的效果，而且通過與同種異體移植物移植后組織結構
與功能的對比，了解同種異體移植物在整個過程中的變化。
自體移植物在移植過程中，可因離體缺血、牽拉、切割、吻合及在受體動脈高
壓沖擊下，內皮細胞可有不同程度的壞死，從而使位于內皮細胞下的結締組織裸
露于血流，使附壁血栓形成。1周后殘留的附壁血栓向致密而平滑的纖維被膜演變
，同時內皮細胞再生開始。內膜增生和動脈粥樣硬化是發生在內皮下層兩個相關
聯的病理現象，或許是不可避免的創傷適應性改變。移植血管中膜可見平滑肌細
胞壞死和纖維替代，外膜因部分膠原纖維束斷裂和血管滋養管栓塞，形成纖維瘢
痕，移植后72h，新的滋養血管出現，2個月后基本恢復正常，神經再生于2～4周
后開始。上述這些改變實質上是導致自體靜脈移植后失敗的病理基礎。
相對于自體靜脈移植的內膜增生，同種異體移植物動脈化主要是中膜增生〔5
〕。當在同種異體移植物中又觀察到的內膜增生是由于局部血栓沉積后成纖維細
胞的重新排列，移植后10d內皮細胞因免疫反應而脫落，在隨后的6個月內，裸露
的內膜上纖維蛋白堆積減少并出現重新內皮化，3～6個月移植物外膜的血管周圍
組織可見游離淋巴細胞并在9個月后消失。移植后5個月前列環素(PGI2)生成量與
受體動脈PGI2生成量相比有顯著性差異(P＜0.001)〔6〕。新鮮靜脈的順應性明顯
低于正常動脈灌注壓下動脈順應性(P＜0.001)〔5〕，可以看出，盡管移植段靜脈
結構發生動脈化，但其內膜功能和生物力學特性并未發生動脈化。自體移植物與
異體移植物短期的不同在于異體移植物經歷一個免疫反應及內皮細胞脫落的過程
，因此，減少或阻止受體免疫排斥反應的實驗被嘗試。
2.3免疫抑制劑對同種異體移植物的影響移植物免疫反應特點已見前述，
可以肯定免疫排斥反應在移植過程中扮演極其重要的角色。Augelli分別用倒置異
體靜脈作為動脈橋接物，結果顯示經免疫抑制劑處理組與未用免疫抑制劑處理組
通暢率之比為7/11∶0/10，有顯著性差異(P＜0.001)，但長期通暢率依賴于免疫
抑制劑的應用〔7〕。Miller等移植術后受體行免疫抑制治療及抗血小板治療1月
后，血管平滑肌喪失功能〔8〕。可以看出盡管免疫抑制劑可能增加移植物通暢率
，并且不損害內皮細胞的可能性也存在，但免疫抑制劑增加血小板聚集及血栓素(
TxA2)的釋放，減少前列環素(PGI2)的產生，同時潛在的免疫抑制特性可能導致感
染、神經、腎毒、肝臟、血液、內分泌等并發癥〔9〕。因此，移植物的治療代替
受體的治療能避免免疫抑制劑的并發癥，這建立在冷凍保存移植物免疫抑制劑術前
治療可能會減低免疫反應和提高通暢率這個假設上，靜脈移植物術前治療能顯著提
高通暢率已作為一種方法被肯定。
2.4血管移植受體的抗凝血治療在藥物實驗中抗血小板治療能減少移植物
血栓形成的觀點已被接受。動物實驗證明，經抗血小板治療的異體移植物與未經治
療移植物早期通暢率之比為83%∶58%〔10〕。近年來，對阿司匹林等抗凝藥物的作
用機制有新的看法，認為其在抑制血小板釋放效應的同時，也抑制血管內皮細胞P
GI2的合成〔11〕。因此，抗凝藥物使用與否，有待于進一步的對比研究和臨床長
期觀察。
3臨床應用的初步結果
初期一些學者通過戊二醛、酒精浸泡、冷凍、射線照射等來降低移植物的抗原
性，以提高移植物的通暢率，這些研究結果從術后6～12個月15%至13～42個月78%
的不等通暢率。1971年D用改良的臍帶靜脈行下肢血管重建術后3年獲得76.4%(股
)～39.8%(股腓)的通暢率。Shan等列出了38個患者43條硫酸軟骨素保存的靜脈得到
9～17個月至12～18個月累積67.8%的通暢率。1994年Mestres報道用大口徑冷凍保
存動脈得到8個月92.9%的通暢率〔12〕。另外，一些回顧性的隨機的臨床報告正著
手調查，這些研究包括失敗的機制以及猜測治療干涉手段或改善移植術的外科技術
，更多的臨床經驗和移植物的長期觀察和積累，將決定是否在無合適的自體血管下
有限制的使用問題。
4同種異體血管移植失敗的影響因素
影響移植段通暢率的因素，分為內源性和外源性兩類，影響移植段遠期通暢率
的主要因素是內源性因素。外源性因素包括：(1)手術技術缺陷：未遵循無創傷原
則，吻合技術所致吻合口狹窄、扭曲等；(2)流出道受阻：Mcnally報道在膝關節以
下動脈旁路移植術后1年通暢率的結果，當移植物處于0～1個流出道情況下得到44
%的通暢率，而在2～3個流出道時則獲得73%的通暢率〔13〕；(3)靜脈移植瓣膜；
(4)其他：如內毒素、感染等。內源性因素包括：(1)免疫排斥反應；(2)管壁結構
的病理性改變，如動脈粥樣硬化；(3)生物力學的不匹配，如順應性的改變；(4)移
植段功能的改變，如PGI2的釋放減少，TxA2的釋放增加。另外，血管內膜釋放的內
皮細胞血管舒張因子(EDRF)、內皮素(ET)、抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ)和肝素分子復合物、
血栓調理蛋白(TM)、蛋白激酶C(PC)以及纖溶酶原激活物(PA)也參與整個過程〔14
〕。近來一些生長因子，如血小板衍生因子、堿性成纖維細胞生長因子和轉移生長
因子的作用也得到重視〔15〕。這些物質如何相互作用，影響移植物通暢率，是今
后值得進一步研究的課題。
5展望
盡管冷凍小血管異體移植已經取得很大成績，并展示出令人激動的前景，但仍
有許多尚未解決的問題和難點，如移植段新生內皮細胞的來源，冷凍保存能否降低
抗原性，冷凍保存動脈移植能否成為合適的移植物應用于臨床。大部分血管移植的
最終目的是保存完整肢體的成活，特別在創傷外科中，當合并有其他嚴重創傷不能
耐受手術時，如果肢體能被冷凍保存直至能耐受手術時再植，肢體就能挽救。依靠
現代冷凍保存技術，肢體延遲重建將由夢想變為現實。而改進HLA配型技術、提高
供體質量、新的免疫抑制劑和生物制品的開發和應用以及移植后準確靈敏的免疫檢
測等，仍是移植免疫學研究的重要課題。
作者簡介：孫煒(1970-)，男，安徽黃山人，主治醫師，現為第一軍醫大學博士
生，主要從事骨質疏松和關節外科研究.
參考文獻
〔1〕SalomonRN,FriedmanGB,CallowAD,etal.Cryopresetvedaortichomo
graftscontainviablesmoothmusclecellscapableofexpressingtranspl
antationantigens〔J〕.JThoracCardiovascSurg,1993,106(6)∶1173.
〔2〕AebiM,RegazzoniP.Bonetransplantation〔M〕.Berlin：Springer,1989
.145.
〔3〕BandliomKO,Toledo-PereyraLH,Improvedsurvivalofvenousallograf
isindogsfollowinggraftipretreatmentwithcyclosporine〔J〕.Transpl
antProc,1983,15(5)∶3084.
〔4〕BambangLS,MazzucotelliJP,MoczarM.etal.Effectsofcryopreserv
ationontheproliferationandanticoagulantactivityofhumansaphenou
sveinendothelialcells〔J〕.JThoracCardiovascSurg,1995,110(4)∶998
.
〔5〕ShowalterD,DurhamS,ShrppackR,etal.Cryopreservedvenoushomogra
ftsasvascularconduitsincaninecarotidarteries〔J〕.Surgery,1989,1
06(4)∶652.
〔6〕YakyeM,RaynaldR,YvanD,etal.Freshvenousfemoralautograftsand
allograftsascarotidsubstitutesinmatchdogsfromthesamelitter〔
J〕.JCardiovascSurg,1990,31(2)∶147.
〔7〕AugelliNP.LupinettiFM,KnatibH,etal.Allograftspatencyinac
aninemodel:Additiveeffectofcryopreservationandcyclosporine〔J〕.T
ransplantation,1991,52(3)∶466.
〔8〕MillerVM,BergmanRT,GloriczkiP,etal.Endothelialandsmoothmusc
lefunctionofcryopreservedvenousallografts:effectsofimmunosuppres
sionandantiplatelettherapy〔J〕.JVascSurg,1993,18(2)∶216.
〔9〕黃沁.免疫藥物學〔M〕.上海：上海科學技術出版社，1986.89～92.
〔10〕SitzmamJV,ImbembsAT,RicottaJJ,etal.Dimethylsulfoxide-treate
d,cryopreservedvenousallograftsinthearterialandvenoussystems〔J
〕.Surgery,1984,95(2)∶154.
〔11〕王成琪，陳中偉，朱盛修.實用顯微外科學〔M〕.北京：人民軍醫出版社
，1992.103～104.
〔12〕MastresCA,MuletJ,PomarJL.Large-calibercryopreservedarteria
lallograftsinvascularreconstructiveoperation:Earlyexperience〔J〕
.AnnThoracSurg,1995,60(Suppl2)∶105.
〔13〕McnallyRT,WalshK,RichardsonW.One-yearclinicalresultsofcr
yopresservedallograftveininbothcoronaryandperipheralperipheral
positions〔J〕.Cryobiology,1993,30(1)∶150.
〔14〕王豪夫，黃新天，張培華.靜脈動脈化后內膜功能的變化〔J〕.中華實驗
外科雜志，1993，10(4)∶186.
〔15〕王民生，陳中偉.生長因子與血管內膜增生〔J〕.中華創傷外科雜志，19
94，10(5)∶241.
相
