胰腺供体选择与保护对胰岛分离结果的影响

王金山,裴广辉，王树森，2，3，王智平（.天津市第一中心医院移植中心，天津 30092；2.卫生部危重病急救医学重点实验室，天津 30000；3.天津市器官移植重点实验室，天津 30092）

1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）是一类自身免疫性疾病，近年来，尽管胰岛素治疗的质量持续改进，但是仍不能避免出现严重并发症的风险［1］。胰岛移植被认为是T1DM最有效的治疗手段，且具有治疗效果显著、移植组织量少、移植方式微创简便、可重复多次进行及并发症少等特点［2-3］。目前，全球已有超过900例患者接受异体胰岛移植［4］。胰岛移植需要大量胰腺组织以达到移植所需的数量，也需要经过多步骤操作及严格的监管机构批准，以确保为T1DM患者提供安全、高质量的胰岛［5-6］。因此，选择合适胰腺供体并对其进行恰当的保护对胰岛分离结果具有很大影响。

胰岛移植选择供体胰腺的基本要求与其他移植器官相似，包括供者既往史、个人史良好、体检合格、实验室化验结果符合器官移植标准等。研究显示，当供者患有以下疾病时，其胰腺组织不能用于胰岛移植∶糖尿病、颅外肿瘤、胰腺外伤、艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎病毒感染或具有以上疾病的危险因素及全身性感染［7］。而供体年龄、体重或体重指数（body mass index，BMI）、血糖水平、冷 /热缺血时间等都是术前必要的评估参数［6，8-9］。本文从以上几个方面对胰腺供体的选择及保护胰岛分离结果的影响进行综述。

1 年龄对胰岛分离结果影响

年龄因素对胰岛分离结果影响很大，由于从胰腺细胞外基质中“提取”胰岛较为困难，因此，多年来一直认为儿童供者（小于18周岁）不适合作为胰岛移植供体［8，10］。通常胰岛移植应选取年龄在20～50岁的供者，也可适当选择年龄稍大的供者。年长供者（45岁以上）分离所获的胰岛细胞数量较多，但胰岛分离失败的风险也较高［11-12］。研究表明，年龄偏大的供体，其胰腺可能出现纤维化，也会严重影响胰岛细胞的分离结果［13-14］。

2 体重或BMI对胰岛分离结果影响

在大多数情况下，较大的胰腺所含有的胰岛β细胞也较多，然而胰腺重量并不是获得供体时能够得到的直观指标［6，15］。一项来自345例供体的分析数据显示，BMI与胰腺重量呈正相关，但体表面积比BMI能够更好地预测胰腺重量［15］。也有研究表明，BMI与胰岛分离产量关系密切［16-18］，因此，BMI仍可作为一项重要的影响胰岛分离结果的供体因素［6，10］。研究表明，BMI较高的供体胰腺脂肪沉积程度较高，脂肪胰腺更易于胰岛分离，不仅所含胰岛细胞的数量较多，而且与脂肪沉积少的胰腺相比，其分离的效果更佳［13］。近期的统计数据表明，很多中心选择BMI水平至少＞21 kg/m2的胰腺供者［19-20］，甚至Minnesota大学所选用于胰岛移植胰腺供者的BMI均＞27 kg/m2［21］。并且美国和英国已经提出了指令，要求BMI＞30 kg/m2或年龄＞50岁的胰腺供者优先提供胰岛移植［22］。

3 供者血糖水平对胰岛分离结果影响

胰腺供者的血糖水平也是影响胰岛细胞分离的重要因素，血糖正常有助于胰岛细胞分离。但当供者脑死亡时血流动力学不稳定，或使用糖皮质激素时可引起血糖升高，若不能明确供者是否存在糖尿病史，则需检测其糖化血红蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）水平以排除应激条件下血糖升高。当HbA1c水平小于6%时，可以判定供者在死亡前无糖代谢紊乱［14，23］。即使供者的HbA1c水平超过6%，有些情况下可以考虑应用，Edmonton小组曾报道了2例供体胰腺的HbA1c水平分别为6.3%和7.9%，受者接受胰岛移植后，血糖水平均得到了良好控制［24］。因此，高血糖并不是供体捐赠的绝对禁忌证，但如果供者明确有1型或2型糖尿病史，则不能用于胰岛移植。

4 供体胰腺冷/热缺血时间对胰岛分离结果的影响

随着传统的死者捐赠方式的萎缩，移植供体需求的增加，“边缘”胰腺供体已成为重要的器官来源［25］。心脏死亡器官捐献（donation after cardiac death，DCD）供体胰腺显示出良好的即时作用效果，其热缺血时间维持在20～30分钟，且冷藏保存不超过16小时［26］。关于DCD供者胰岛分离产量和体外功能的研究表明，从DCD供体胰腺提取的胰岛细胞，以8 500 IEQ/kg（受体体重）移植到受者体内，可以使受者达到脱离胰岛素水平［27］，甚至以更低的剂量（5 160 IEQ/kg）输注分离后的DCD供体胰岛细胞，可使受者恢复C肽分泌，但未实现脱离胰岛素［28］。事实上，如果扩大供体胰腺的应用标准，可能使胰岛分离数量增加 44%［29］。

当热缺血不超过25分钟时，尽管三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）数量减少，移植肾功能延迟恢复率增加，但与传统的尸体胰腺相比，DCD胰腺仍可以产生相当数量的胰岛［30］。一项5例DCD供体胰岛的研究数据显示，移植术后受体分泌C肽，HbA1c显著改善，胰岛素需求降低，更重要的是严重低血糖发生情况减少，说明与传统供体相比，使用“边缘”供体所提取的胰岛功能无明显下降［31］。

5 供体胰腺保护对胰岛分离结果影响

胰岛移植供体胰腺的摘取及保存原则与胰腺移植相同，摘取前应用冷却的器官保存液对腹腔器官簇进行原位灌注，将胰腺连同十二指肠、脾脏一并摘除，并置于0～4℃冷却的器官保存液中保存、运输。其中，供者胰腺的保存对于胰岛细胞分离是至关重要的。在胰腺缺血过程中发生的大多数生化损伤是由于缺乏ATP氧化磷酸化。目前，多种方式可用于维持ATP在胰腺保存过程中的功能，如通过冷却可以降低细胞代谢，减少ATP在保存期间的损失，并促进再灌注过程中ATP的复苏。但一般来说，胰岛移植供体胰腺的保存时间也不应超过 12 小时［32］.

目前，用于胰岛移植供体胰腺的器官保存液根据其中所含离子成分的不同分为2种∶一种为富含K+的保存液，包括UW液、HTK液、LAP-1液和Euro-Collins液，另一种为富含Na+的保存液，例 如Celsior液。其 中UW液、Celsior液、HTK液相比，并没有证据表明哪种保存液更有利于保护供体器官。目前，供体胰腺使用低温机器灌注（hypothemic machine perfusion，HMP）的临床经验很少，相关研究结果显示，使用HMP后胰岛分离的产量增多［33］。为了提高保存效果，其中一些保存液还增添了抗氧化、抗凋亡及一些营养物质以提高胰岛细胞分离的产量。虽然器官保存液的进步使胰腺保存时间得以延长，但却不能抑制因缺血对胰腺造成的损伤。Kuroda等［34］发明了双层保存方法来保存胰腺，利用全氟化碳（perfluorocarbon，PFC）和UW液来共同保存胰腺，PFC可以与O2结合，在胰腺保存过程中持续释放O2，结合UW液的器官保存优势，提高了胰腺的保存质量。但是随着胰岛分离技术的不断发展，与单纯用UW液方法保存相比，前者并未显著提高胰岛细胞的分离效果［35-36］。

综上所述，选择合适胰腺供体并对其进行恰当的保护对胰岛分离结果具有很大影响，除供者既往史、个人史良好、体检合格、实验室化验结果需符合移植器官标准等基本要求，与供体的年龄、体重或BMI、血糖水平、冷/热缺血时间及器官保存等都有密切的关系。在移植术前需对供体进行严密评估，并予以恰当保存，使胰岛分离技术不断提高，胰岛移植将成为1型糖尿病的理想治疗方法。