本发明涉及细胞生物学,具体涉及一种器官储存液及其应用。
背景技术:
1、器官移植是治疗各种器官终末期疾病的唯一有效治疗手段,但供体的严重短缺成为限制器官移植发展的关键问题之一。离体器官的保存时间短、保存效果差是造成供体器官短缺的主要原因之一,大量的潜在供体因缺乏更有效的保存措施而遭到废弃。同时供肝的保存效果直接影响供肝质量,而供肝质量的优劣直接关系受者移植手术的成功。
2、uw(university of wisconsin solution)保存液是目前移植中器官保存液的“金标准”临床应用近20年,能够有效保存肝脏、胰腺、肾脏2天。uw器官保存液属于细胞内液型器官保存液,含高k+、na+、h2po4-、oh-以中和在无氧代谢下细胞内所产生的h+。细胞内液型保存液中的电解质成份与细胞内电解质浓度相近,可以减少细胞内外电解质的交换,从而使细胞处于静止状态。uw保存液含有非渗透性物质包括乳糖酸、木棉糖、羟乙基淀粉,能够抑制低温保存期间的细胞水肿,含有谷胱甘肽和腺苷,有助于提高移植物抵抗缺血、再灌注损伤的能力并维持细胞能量代谢。但是仍有部分器官(10~15%的肝脏和20-30%的肾脏)在uw保存液灌洗保存后发生移植物功能不全的问题,除去供器官本身的因素之外,uw保存液本身的保存效果也需要提高。理论上uw保存液可保存供肝20~24h,但基于器官保存液的静态冷保存(static cold storage,scs)过程中存在冷保存损伤,过长的冷保存时间即冷缺血时间延长可以引起胆道并发症、移植物失去功能甚至受者死亡。理想供肝冷保存时间不超过8h,临床实践中供肝的保存时限一般不超过12~15h。
3、celsior器官保存液1994年由pasteur-merieux研制成功,是一种细胞外液型器官保存液。celsior液高钠低钾,与细胞外液相似,且其黏度低,易于快速、均匀地扩散至组织间隙,使保存器官在短时间内均匀降温,从而改善灌注效果。celsior液中含有谷氨酸,其可以与α-酮戊二酸转换,而α-酮戊二酸为三羧酸循环的中间产物,它可以通过三羧酸循环、呼吸链及氧化磷酸化合成atp。因此,有助于在缺血再灌注期间atp的合成,缓解细胞的能量不足。
4、目前,低温冷缺血保存仍是保存器官最重要的技术。6-8℃的低温和溶液的化学成分是冷缺血保存的基础。低温保存虽然可以减慢生化反应的速度,但并不能使细胞代谢停止,也不能阻止细胞死亡,由缺血和低温所致的有害过程仍在继续,如细胞水肿、间质水肿和细胞酸中毒等。这就需要对溶液的组分加以改进,以避免或减轻此类损害。研究证明,4℃保存对于细胞是有害的,因为它破坏了na-k-atp泵和线粒体腺苷转换酶,破坏了细胞内环境的稳定,诱发细胞应激反应。同时细胞水肿或细胞间质水肿可以降低气体交换的速度,研究者通过向保存液中添加地塞米松、谷胱甘肽、别嘌醇等其他化学物质,达到降低氧自由基、减少细胞应激损伤、减轻再灌注损伤的作用。因而对现有器官保存液进行改良,亦或研究开发新型器官保存液都具有积极而深远的意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中组织或器官保存液冷缺血引起细胞内应激反应导致的细胞损伤,组织或器官保存质量低的缺陷,本技术提供了一种器官储存液及其应用,所述器官储存液包含新型atp通道抑制剂pan23多肽,组织或器官经所述器官储存液保存,抑制细胞膜上panx1膜通道开放,从而抑制atp释放,减少组织或器官中细胞的应激反应,最终可以减少细胞损伤,延长器官保存时间,提升保存质量。
2、为了解决上述问题,本发明方案之一提供了一种器官储存液,所述器官储存液包含pan23多肽和器官保存液。
3、在具体实施方案中,所述pan23多肽的氨基酸序列如seq id no:1所示。
4、在一些实施方案中,所述氨基酸序列中的氨基酸为l型。
5、在一些实施方案中,pan23多肽的含量≥30μm,例如为50μm、100μm或200μm,优选为50μm。
6、在一些实施方案中,所述器官保存液为仿细胞外液型器官保存液或仿细胞内液型器官保存液。
7、在优选实施方案中,所述仿细胞外液型器官保存液为celsior保存液,所述仿细胞内液型器官保存液为university wisconsin(uw)保存液。
8、为了解决上述问题,本发明方案之二提供了一种保存组织或器官的方法,所述方法包括以下步骤:将经灌洗后游离的组织或器官置于如本发明方案之一所述的器官储存液中保存;所述器官储存液的温度为1~10℃,优选为4℃。
9、在具体实施方案中,所述器官为肝脏。
10、为了解决上述问题,本发明方案之三提供了本发明方案之一所述器官储存液的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:将pan23多肽加入到器官保存液例如uw保存液或celsior保存液中;所述pan23多肽的终浓度≥30μm,例如为50μm、100μm或200μm,优选为50μm。
11、为了解决上述问题,本发明方案之四提供了pan23多肽或如本发明方案之一所述的器官储存液在保存组织或器官中的应用。
12、在具体实施方案中,所述器官为肝脏。
13、在本发明方案之一的一个较佳实施方案中,当所述器官保存液为仿细胞外液型器官保存液时,所述器官储存液至少由celsior保存液与pan23配置得到;当所述器官保存液为仿细胞内液型器官保存液时,所述器官储存液至少由uw保存液与pan23配置得到。
14、在本发明方案之一的一个优选实施方案中,pan23的终浓度为≥30μm,例如为50μm、100μm或200μm。
15、在本发明方案之一的一个具体实施方案中,所述uw保存液包含羟乙基淀粉50g/l、乳糖醛酸100mmol/l、磷酸二氢钾25mmol/l、硫酸镁5mmol/l、棉子糖30mmol/l、腺嘌呤核苷5mmol/l、谷胱甘肽3mmol/l、氢氧化钾150mmol/l,渗透压3163mosm/l;所述celsior保存液包含乳糖醛酸盐酸80mmol/l、磷酸二氢钾(kh2po4·2h2o)1-3mmol/l、硫酸镁(mgso4·7h2o)13mmol/l、谷氨酸钠100mmol/l、腺嘌呤核苷(c10h13n5o4)10mmol/l、甘露醇60mmol/l、谷胱甘肽3mmol/l、氢氧化钾(koh)15mmol/l、谷氨酸盐20mmol/l和组氨酸30mmol/l。
16、在本发明方案之四的一个较佳实施方案中,所述组织或器官为冷缺血8-24小时的组织或器官;较佳地为8-12小时,更佳地为8-10小时。
17、在本发明方案之四的一个优选实施方案中,所述保存选自一下一种或多种:
18、(1)降低灌流液或血清中ast和alt的含量;
19、(2)上调细胞内过氧化物酶基因表达和过氧化物酶体;
20、(3)减少细胞自噬小体的形成;
21、(4)抑制细胞膜通道蛋白panx1的开放,减少细胞内atp释放,维持细胞内环境的稳定,减少组织器官的应激反应;
22、(5)提升移植术后24小时存活率;
23、(6)降低胆汁酸对于细胞的损伤;
24、(7)减少肝细胞桥接性坏死、炎性细胞浸润、非正常形态肝索和小叶;
25、(8)较少线粒体损伤、mams、内质网应激和细胞自噬反应。
26、为了解决上述问题,本发明方案之五还提供了pan23多肽或如本发明方案之一所述的器官保存液在促进其移植术后的再生功能中的应用。
27、本发明中,所述器官储存液是指改造后的器官保存液,器官储存液和器官保存液仅用来区分是否是在现有技术的器官保存制剂的基础上改造过,不具有其他实际含义。所述器官保存液在本发明中指现有技术中的用于保存器官的制剂。
28、本发明中,μm=μm/ml。
29、在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
30、本发明所用试剂和原料均市售可得。
31、本发明的积极进步效果在于:本发明提供的器官储存液,在保存组织或器官时,能够有效减少细胞应激反应,减少细胞损伤。较佳地,所述储存液可以减少细胞内质网应激,减少内质网线粒体耦连体(mitochondria-endoplasmic reticulum coupline,mams)形成,减少细胞内脂滴形成,减少4℃保存冰晶形成造成的细胞冷损伤,同时线粒体损伤减少,细胞抗氧化物酶水平增加,减少细胞自噬反应,发挥细胞保护作用,提高术后生存率,降低血清中ast和alt含量,有效降低胆汁酸对于肝细胞损伤,减少肝细胞桥接性坏死、炎性细胞浸润、非正常形态肝索和小叶。例如对肝脏具有远超不含pan23多肽的常规保存液的保存效果。
1.一种器官储存液,其特征在于,所述器官储存液包含pan23多肽和器官保存液。
2.如权利要求1所述的器官储存液,其特征在于,所述pan23多肽的氨基酸序列如seqid no:1所示。
3.如权利要求2所述的器官储存液,其特征在于,所述氨基酸序列中的氨基酸为l型。
4.如权利要求1~3任一项所述的器官储存液,其特征在于,pan23多肽的含量≥30μm,例如为50μm、100μm或200μm,优选为50μm。
5.如权利要求1~4任一项所述的器官储存液,其特征在于,所述器官保存液为仿细胞外液型器官保存液或仿细胞内液型器官保存液;
6.一种保存组织或器官的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:将经灌洗后游离的组织或器官置于如权利要求1~5任一项所述的器官储存液中保存;
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述器官为肝脏。
8.如权利要求1~5任一项所述器官储存液的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:将pan23多肽加入到器官保存液例如uw保存液或celsior保存液中;
9.pan23多肽或如权利要求1~5任一项所述的器官储存液在保存组织或器官或中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述器官为肝脏。
