豬腎在零下保存三天后成功移植，有望延長人體器官保存時間

(來源：麻省理工科技評論）

在器官捐獻中，時間幾乎決定一切。器官從捐獻者體內取出后，便會開始逐漸受損。醫生通常只有幾個小時，必須盡快將它移植到受者體內。拖得越久，器官失去活性的風險就越高，最終可能無法使用。目前，大多數捐獻器官會被保存在約 4℃ 的冰上運輸。它們不能直接冷凍，因為此前的嘗試中，器官內部會形成冰晶，進而造成嚴重損傷。

得克薩斯農工大學的馬修·鮑威爾·帕姆（Matthew Powell Palm）和同事提出了另一種方案：他們開發了一臺設備，可以把器官冷卻到零下 4℃，同時避免結冰。在一項最新的豬器官實驗中，研究團隊發現，至少對于腎臟而言，這套設備可以將其過冷保存數天。復溫之后，這些腎臟能夠成功移植回動物體內，而且恢復情況似乎優于傳統冰上保存的器官。

總部位于得克薩斯州的器官獲取組織 LifeGift 總裁兼首席執行官凱文·邁爾（Kevin Myer）評價稱，這項工作是一項里程碑式的成果。

鮑威爾·帕姆希望，這項技術最終能幫助緩解器官短缺問題。目前，僅美國就有超過 10.4 萬人在等待腎臟移植。據估計，美國每天約有 17 人在等待器官移植的過程中死亡。問題不只是捐獻腎臟數量不足。即使已有器官可供移植，其中相當一部分也沒能真正到達受者體內。有些年份，大約三分之一的捐獻腎臟最終會被丟棄，原因往往是運輸和匹配耗時過長，器官在抵達受者之前已經受損，無法繼續使用。

腎臟通?？梢栽诒媳４婕s 24 小時，也可以放入模擬人體環境的設備中維持運轉，但保存時間一般同樣不超過 24 小時。邁爾表示，這段時間并不總是足夠醫生找到合適的受者，并將器官運送到位。

全球許多研究團隊都在嘗試通過進一步降低溫度，延長器官的保存時間。器官溫度越低，新陳代謝速度就越慢，理論上能夠保存的時間也就越長。目前，卵子、精子和胚胎已經可以通過低溫技術長期保存，但大型器官的冷凍要困難得多。研究人員嘗試過不同溫度和多種冷凍保護劑——這類化學物質的作用類似防凍液——但迄今為止，還沒有人能夠成功冷凍可供移植的人體器官。

作為一名熱力學研究者，鮑威爾·帕姆選擇了另一條路線。從理論上說，只要將器官浸沒在液體中，并維持穩定壓力，就有可能在略低于 0℃ 的環境中阻止冰晶形成，而且不需要加入冷凍保護劑。后者可能帶來副作用，若用于人體移植，也需要經過額外的監管審批。

為了驗證這一設想，鮑威爾·帕姆和同事開發了一套相應設備。它本質上是一個帶透明蓋的密封艙。艙體底部裝有監測裝置，用于持續測量器官溫度，并檢測是否出現結冰。器官則被浸泡在一種臨床上已經廣泛用于移植保存的溶液中。鮑威爾·帕姆說，“我通常會把它形容為‘低技術，高科學’。我們花了大量時間研究這個系統背后的動力學機制，但真正做成設備之后，其實相當簡單?！?/p>

為了測試這套設備，鮑威爾·帕姆和同事首先從豬體內取出一側腎臟。研究人員使用臨床常見的保存液沖洗腎臟，清除其中的血液，操作方式與人體器官移植基本一致。隨后，一部分腎臟被放在冰上保存 2 小時或 24 小時，用來模擬目前人體移植中的標準條件；另一部分腎臟則被放入新設備中，分別過冷保存 24 小時、48 小時和 72 小時。

保存結束后，每枚腎臟都會被重新移植回原來的供體豬體內。手術過程中，研究人員同時切除了豬的另一側腎臟，使每只動物最終只能依靠這枚經過保存并重新植入的腎臟存活。經過 24 小時過冷保存的腎臟在移植后立刻開始產生尿液，這是判斷腎臟是否恢復功能的重要指標。研究人員還檢測了其他腎功能指標，結果顯示，這些腎臟在移植后大約 10 天內便恢復至接近正常水平。

相比之下，它們的恢復速度比僅在冰上保存 2 小時的腎臟更慢，但明顯快于冰上保存 24 小時的腎臟。鮑威爾·帕姆表示，過冷保存 48 小時和 72 小時的腎臟，整體表現也十分接近?！凹词贡４媪巳欤ㄏ喈斢诋斍芭R床標準的三倍）的腎臟，它們的恢復速度，依然快于過去 30 年的傳統標準?！彼f，“所以我們真的非常興奮?！?/p>

美國麻省總醫院布里格姆兒童醫院的移植外科醫生海蒂·葉（Heidi Yeh）也認為，這一結果令人印象深刻?！霸谄渌芯恐?，保存 48 小時的腎臟往往需要一到兩周才會重新開始工作?！彼f。

而這些經過過冷保存的器官，長期表現同樣良好。在 30 天的觀察期內，實驗豬的體重增長了約 30%。移植后的腎臟也隨之生長，體積幾乎擴大了一倍，去適應豬本身的生長，以及豬體內只剩一枚腎臟的情況。

研究團隊還對其中一只實驗豬進行了長達 200 天的追蹤。鮑威爾-帕姆表示，即使到了這一階段，器官看起來依然健康。他和同事已于上個月在波士頓舉行的美國移植大會上公布了這項研究結果。

今年早些時候，加拿大的一支研究團隊也曾將豬腎降至零下保存，并成功移植回豬體內。不過，他們使用了冷凍保護劑，腎臟最長保存了 48 小時，移植后的觀察期則只有一周。鮑威爾·帕姆團隊在此基礎上又向前推進了一步：他們在不使用冷凍保護劑的情況下，將豬腎的保存時間延長至 72 小時，并證實這些腎臟在移植后至少 30 天內仍能維持正常功能。

“這是歷史上第一次有人報告這樣的結果?！滨U威爾·帕姆說。而邁爾認為，多出來的幾十個小時，可能徹底改變器官移植的運作方式。更長的保存時間意味著醫生可以更充分地評估腎臟質量，為器官尋找最合適的受者，并有更多時間完成運輸。它甚至可能讓跨國器官捐獻成為現實，同時也能使用成本更低的運輸方式。

“目前，腎臟移植通常默認的時間上限是 18 到 24 小時?！边~爾說，“如果能延長到 72 小時，那將改變一切?！?/p>

鮑威爾·帕姆和同事認為，保存時間或許還能進一步延長。在初步實驗中，一些保存了 120 小時的器官看起來依然健康。不過，這些器官尚未進行移植測試。

由于整個過程不需要使用任何冷凍保護劑，研究團隊希望能夠獲得美國食品藥品監督管理局的加速審批，從而盡快在人類器官移植中測試這套設備。這套保存裝置結構簡單、體積緊湊，鮑威爾·帕姆認為，它在運輸方面也具有明顯優勢目前，設備尚未在航空運輸環境中測試，但研究團隊已經用一輛起亞索蘭托，將過冷保存的腎臟橫跨美國運送。“從穩定性角度看，我們甚至認為，這種路面運輸比航空運輸的要求更高?！?/p>

此外，鮑威爾·帕姆還表示，他和同事塞巴斯蒂安·吉瓦（Sebastian Giwa）計劃在未來幾個月內成立一家公司，專門開發這項技術，以及其他能夠延緩器官和組織衰變的保存方案。

https://www.technologyreview.com/2026/07/23/1140765/supercooled-kidneys-have-been-transplanted-into-pigs-in-a-landmark-achievement/