氢气作为一种保护器官移植损伤的药物研究，主要有两个方面，一是直接对抗移植后排斥反应，另一个针对体外器官的冷缺血损伤，也就是用于器官体外的保护。器官保护在器官移植中是一种重要技术，虽然有一些有效器官保护液，但仍无法继续延长离体时间。氢气生物学效应发现后，不少学者开始关注这一领域，试图用氢气的优点来达到保护器官损伤的目的。以下内容来自下月24-27将在加拿大Montreal，召开的ISHLT33rd Annual Meeting & Scientific Sessions会议上的一篇会议摘要。

作为一种高度安全的多功能的治疗性气体，过去曾经有人发现呼吸氢气可通过对抗炎症、细胞凋亡等途径保护动物急性肺损伤，本研究试图证明体外肺脏灌流期间呼吸氢气是否可以作为一种新型的器官保护手段，以用于肺脏器官移植的效果。

研究采用Lewis大鼠为供体，采用稳定的体外灌流系统，首先让器官在1小时冷缺血，然后用37度acellular Steen溶液灌流并进行通风4小时。氢气处理组在呼吸气体中加2%氢气，对照组使用空气通风。

研究结果发现，氢气呼吸可明显提高移植肺功能，主要包括氧合能力、肺组织顺应性，减少肺血管阻力。另外氢气处理可以显著减少部分炎症因子(IL-6,IL-1β, TNF-α) mRNA水平。有意思的是，肺组织内代表细胞损伤的乳酸脱氢酶和代表低氧应激的低氧诱导因子水平都明显低于对照组（对照组明显高于正常组），说明在体外器官保护期间给肺脏通氢气可以改善移植器官的代谢。

结论：呼吸氢气可以发挥关键作用提高肺脏器官保护效果，这种作用可能和氢气的抗炎症和提高线颗体生物能量代谢的细胞保护效应有关。

 Hydrogen Inhalation during Ex Vivo Lung PerfusionAmeliorates the Quality of Lung Grafts in Rats

K. Noda, N. Shigemura, Y. Tanaka, C.A. Bermudez

 Department ofCardiothoracic Surgery, University of Pittsburgh Medical Center, Pittsburgh, PA

http://dx.doi.org/10.1016/j.healun.2013.01.979, How toCite or Link Using DOI

Hydrogen (H2) has a high potential as a safe andmulti-potent therapeutic gas. We have recently reported inhaled H2 couldprevent acute lung injury through anti-inflammatory and anti apoptotic effectsin lung injury animal models. We hypothesized that H2 inhalation during exvivolung perfusion (EVLP) that is a novel strategy for donor lung preservation,optimizes the opportunity and contributes to further refinement in the currentEVLP strategy.

Methods and Materials

Using heart-lung blocks harvested from Lewis rats, ourrat EVLP system was established in a stable and reliable fashion where ratlungs after 1hr cold preservation, perfused with acellular Steen solution andventilated at 37°C on EVLP for 4hrs were evaluated. In the H2 treated group,lungs were ventilated with 2% H2 during EVLP and their results were comparedwith those from lungs ventilated with air on EVLP as the control group.

Results H2 inhalation was associated with significantly betterpreserved graft function in terms of oxygenation, lung compliance and reducedpulmonary vascular resistance. In addition, H2-treated lungs exhibitedsignificantly reduced proinflammatory cytokine (IL-6, IL-1β, TNF-α) mRNA levelsin the allografts. Interestingly, H2 treated lungs resulted in significantlyreduced elevation of lactate levels as well as hypoxia-inducible factor 1(HIF1) levels in lung tissues as compared to the control group, suggesting thecontribution of H2 to improve metabolism in lung grafts during EVLP. [figure 1]

Conclusions

H2 inhalation during EVLP may play a pivotal role inpreserving better graft function through promotion of antiinflammatory andcytoprotective effects as well as activation of mitochondrial biogenesis inlungs.