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透析型杂合人工肝装置的建立及其实验研究

朱薇  
【摘要】: 背景/目的 肝衰竭是内科治疗的难点,其死亡率高达80%以上。 原位肝移植技术(OLT)虽能大大提高患者成活率,但因供体少,多数病 人在等待OLT时死亡。此外肝脏具有极强的再生能力,病人如能度过 急性期,待肝脏再生后可望能恢复。因此人工肝的临床意义在于提高 患者的生存质量,有条件接受、等待OLT或提高OLT的存活率;支持 部分患者度过急性期,减少并发症,自行恢复好转。本文拟在前期工作 的基础上,构建透析型杂合人工肝装置,并在自行建立的犬急性肝衰 竭模型上评价其治疗作用,总结前期的血液灌流型杂合人工肝与透析 型杂合人工肝的异同点及其临床适应范围,为人工肝临床应用提供方 法和理论基础。 1.乳猪肝细胞大量培养术 (1)目的 改进常用的肝细胞手工震荡粘附培养技术,提高肝细胞粘 附率。方法 使用磁力悬浮培养容器使肝细胞轻度聚集,然后加入微载 体培养,控制在低转速的情况下使肝细胞更加容易粘附于微载体上。 结果 磁力搅拌粘附培养的肝细胞粘附率高且稳定为90.3%±7.73,变 异系数为8.56%;手工震荡粘附培养粘附率为69.5%±18.33,变异系 数为26.37%,波动较大,两者差别有显著性P<0.005。2周内磁力搅拌 粘附培养的肝细胞白蛋白合成功能高于手工震荡粘附培养的肝细胞, 差别有显著性P<0.05。结论 该方法重复性强,稳定性好,操作方便, 减少了肝细胞受污染的机会,同时肝细胞白蛋白合成功能强大。 (2)目的 建立乳猪肝细胞与非实质细胞大量聚集培养技术。方法 采用磁力悬浮培养技术和装置进行聚集培养。结果 一次培养的肝细 胞数可达2~5×10~(10)个,聚集体肝细胞结构完整,相互之间形成紧密 连接,出现胆管等肝组织特异性结构,同时保持良好的生物活性。结 论 该方法能够较好地满足构建杂合型人工肝时对生物材料的要求。 2.家犬急性肝衰竭模型的制备 目的 建立方便易行的大动物肝衰 竭模型,为人工肝提供适合的评价系统。方法采用乙酚氨基酚和四 氯化碳联合、分次及不同途径给药的办法诱导家犬FHF模型。结果犬 的一般表现、生化检测、血浆氨基酸分析等均符合肝性脑病的表现, 病理显示肝脏形成急性肝衰竭特征性的以小叶为中心的大块坏死病 变。模型犬经历麻醉、清醒、嗜睡和昏迷等阶段,经抢救可延长生存 时间或存活,为可逆性模型。模型死亡率为90%,平均死亡时间34.4 ’J’ 时。结论该方法为国内首次报道,它操作简便,成功率高,成本较 低,死亡前可有充分时间进行生物人工肝的支持治疗,满足本课题对 动物模型的要求。 3.透析型杂合人工肝构建及其对肝衰竭犬的支持作用 *)目的 构建透析型杂合人工肝装置并评价该系统的安全性和稳 定性。方法用中空纤维管和透析器连接氧合器供氧,以血泵提供循 环动力,以恒温装置维持循环温度,以透析管道为循环通路,透析器 的侧路入端用输液器连接腹透液,出端以消毒的硅胶管连接到有刻度 的大量筒中,以输液架支撑腹透液,以输液架高低调节腹透液的输出 速度,控制流出量略大于流入量。将聚集培养的肝细胞接种到中空纤 维管外腔,构建透析型杂合人工肝装置。将该系统应用于正常的犬进 行体外实验。结果 正常犬在实验结束后各项生命体征稳定,血常 规无明显变化,生化指标白蛋白明显升高(P<0.05),其他各项指标 无明显变化。结论该系统的血液相容性好,对于循环系统、呼吸系 统、水、电解质平衡等要求来说是安全、可靠、稳定的,为下一步实 验提供了依据。 (2)目的 评价透析型杂合人工肝装置对肝衰竭犬的支持作用。 方法 用透析型杂合人工肝系统对急性肝衰竭模型犬进行支持治疗, 并与单纯接受血液透析治疗的透析组,仅接受内科基础综合治疗的对 照组相互比较。结果杂合组经治疗后3~4小时清醒,存活时间平 均为 38士 2小时O电解质基本维持在正常范围,肌酚、ALT、AST、LDH、 胆红素、血氨明显下降,血糖稳定,白蛋白水平在治疗过程中逐步上 升:透析组治疗大约4~5小时后,肝性脑病有所改善但未能清醒,存 活时间为 34.5土 4.5小时,治疗中可维持血糖水平,水、电解质紊乱 -3- 可短暂改善,肝肾功能障碍无明显改善:对照组肝性脑病未能改善, 生化指标持续恶化。结论 我们设计的透析型人工肝装置对肝衰竭犬 的肝脏功能、肾脏功能等均有较好的支持作用。与血液灌流型人工肝 相比较血液透析对于电解质紊乱的纠正、血糖的稳定以及血氨的下降 作用比血液灌流好,而血液灌流型人工肝对于内毒素的吸附、芳香族 氨基酸的吸附以及降低胆红素的作用比血液透析好。两者在肝衰竭发 生时的作用各有侧重,如果能结合功能完好的生物反应器,则可以更 好的发挥杂合型人工肝的功能。


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