用于旁路搭桥的静脉保存在血液中还是盐水中更好？

研究人员发现，使用患者自己的血液，而不是盐水，有助于保存冠状动脉旁路移植术中的静脉。需要特别指出的是，该研究结果同样适用于将静脉移植物用于其他外周动脉旁路移植术的情况。

米国弗吉尼亚理工大学VTC弗拉林生物医学研究所(Fralin Biomedical Research Institute)和Carilion诊所的合作中，研究人员了解到，用抗凝肝素和血液的混合物(而不是肝素和生理盐水)保存用于冠状动脉旁路移植术的大腿部浅静脉，可以更好地保护静脉免受细胞和组织损伤。

他们的研究结果发表在5天前的《血管研究杂志》（Journal of Vascular Research）上，可以指导外科实践，并提高静脉移植在冠状动脉旁路手术中的长期成功率。

这项研究的合著者（共同通讯作者）是弗拉林生物医学研究所的助理教授Scott R. Johnstone 和 Carilion Clinic心胸外科医生Mark Joseph。

研究者表示：

最终，我们把更健康的血管放回病人体内。

希望这些发现将激发临床实践的改变，并开发出新的解决方案，用于米国每年近40万名接受冠状动脉旁路移植术的患者。

在严重的冠状动脉疾病病例中，血液流向心脏受到阻碍，这可能导致心脏病发作和心脏损伤。外科医生利用腿部的静脉来改变心脏内的血流路线，从而改善流向心脏的血液。在这些手术中，外科医生会切除一部分静脉，通常在盐水中保存两到四个小时，直到需要。

然而，术后10年或更长时间，50% ~ 60%的移植物会失效。

Meghan Sedovy是一名转化生物学、医学和健康研究生项目的博士生，在弗拉林生物医学研究所Johnstone的实验室工作，当她注意到大隐静脉细胞组织的内皮层严重受损时，她正在进行一个不同的研究项目。最里面的细胞层发生了什么?

Sedovy提出的问题引起了Johnstone的注意，他开始与Joseph和其他同事交谈，这引出了另一个问题：他们能做更多的事情来保护内皮吗?

Joseph和Johnstone设计了一项研究来找出答案。Carilion诊所的外科医生和他们的手术室工作人员使用标准技术从患者腿上摘除血管（皮下浅静脉），用于冠状动脉旁路手术。在大约一半的手术中，静脉保存在标准的肝素化盐水中，其余静脉保存在肝素化动脉血中。肝素用于减少凝血。

在手术结束时，Sedovy将保留下来的、未使用的静脉段送回Johnstone的实验室进行分析。

这项研究需要Johnstone实验室的研究人员(该研究所血管和心脏研究中心的一部分)和Carilion诊所心血管研究所的外科团队之间的协调努力。

米国弗吉尼亚理工大学VTC弗拉林生物医学研究所

Carilion诊所

研究者指出：

与我们的同事合作的能力非常值得，这种合作对于患者护理和继续寻找改善长期结局的方法至关重要。

虽然其他研究已经对保存在血液中的静脉取得了积极的结果，但研究人员发现，当静脉在体外等待用作旁路移植时，肝素化的动脉血液提供了更好的营养，这导致了更健康的内皮细胞。

研究者指出：

当你去除内皮时，它会留下一层非常粘的弹性蛋白和胶原蛋白，这是血小板和免疫细胞排列的地方，你最终会形成血栓和静脉阻塞。手术后，患者服用抗血小板治疗以降低心脏病发作的风险。

另一个挑战是将腿部静脉作为动脉的替代品植入心脏。动脉在体内不像静脉那样丰富，通常不能常规取出用于旁路移植术而不造成后果。它们在本质上是不同的，但我们可以做一些事情，至少让这些血管更好。

在实验室检查了未使用的静脉后，研究人员发现:

大隐静脉移植组织的显微分析显示生理盐水处理后的静脉有损伤。

使用患者自身肝素化动脉血时，内皮覆盖改善。

肝素化的患者血液也可以防止氧化应激或组织损伤。

研究者指出：

经过血液处理的细胞本质上实施了抗氧化剂，以减轻氧化应激的增加。

在心脏搭桥手术中，成功与否取决于大隐静脉的健康和质量。

虽然一些内皮损伤是不可避免的，但研究人员表示，更多的研究可以帮助静脉尽可能保持健康、开放和通畅。

这项特殊的研究将塑造我们的临床实践。它将建立更多的研究，以寻找最佳的解决方案来维持和改善大隐静脉完整性，并有望转化为改善患者的结局。此外，它也可能影响病人护理的其他方面，生理盐水经常被用作常见的静脉溶液，并告诉我们它可能对其他器官系统造成的任何有害影响。

这项研究是跨机构合作改善健康益处的一个例子。他们正在积极实施基础科学，以更好地理解治疗方法，并改变他们治疗患者的方式。

本研究限于时间短和样本量小(共纳入25例患者)，专门检查了静脉，但不是为了观察患者的结果和长期结果。

临床上还有很多问题尚未得到解答。进一步的研究可以填补这一空白。

原文图1：生理盐水可导致隐静脉桥损伤。

原文图2：SVG保存在血液中可改善血管内皮覆盖。

附：上述研究相关信息

使用大隐静脉的冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass graft, CABG）通常是严重冠状动脉疾病的首选干预措施，因此大隐静脉通畅对患者的健康和生存极其重要。即便如此，隐静脉移植物（Saphenous Vein Graft, SVG）的长期通畅率可能低至50%左右。

尽管健康的内皮对于预防移植物衰竭至关重要，但内皮损伤的直接原因和机制仍不清楚。在上述研究中，研究团队评估了标准生理盐水制备和保存大隐静脉隐静脉的方法与廉价且易于实施的自体动脉血保存方法相比对大隐静脉内皮的影响。

组织学分析显示，静脉内管腔细胞覆盖碎裂，胶原层暴露，而血液制备和储存可防止这一情况。他们通过免疫荧光技术证实这是由于连续内皮的丧失。关键问题是术后剩余的内皮细胞是否健康。

他们的数据表明，血液的使用增加了内皮层的抗氧化信号，这可能会改善使用后的细胞恢复。这种内皮丢失和氧化应激增加的模式可能是SVG失败率的一个关键因素，而肝素盐水中的血管制备和维持加剧了这种模式。

内皮是调节血管健康和抵抗血栓形成的关键组成部分。因此，在手术中对其进行保留，以保持有效的屏障是至关重要的。再内皮化的过程相对缓慢，来自小鼠内皮损伤模型的数据表明，这是由现有内皮细胞的迁移和增殖而不是循环内皮祖细胞发生的。

因此，限制内皮细胞的丢失对术后长期的血管愈合至关重要。他们的数据表明，在生理盐水制备的SVG中发生了显著的内皮丢失。发生这种情况可能有多种原因，包括使用肝素和长期缺乏营养。血管内皮由一层称为糖萼的薄蛋白多糖层保护，糖萼对调节血管通透性、血栓形成和对环境变化(包括一氧化氮信号)的反应至关重要。

先前的研究表明，这一层对肝素的易损性，损害糖萼功能，导致血管渗漏增加和剪切诱导的血管舒张受损。内皮细胞也对环境高度敏感，研究表明，在生理盐水暴露的培养大隐静脉内皮细胞中，细胞功能显著障碍。

因此，在手术准备过程中，糖萼功能障碍和营养缺乏可能导致内皮细胞死亡。虽然在体外循环下，大多数常规CABG需要使用肝素来防止凝血，但他们的数据表明，自体血的存在有利于抵抗内皮丢失。

虽然内皮保存在他们的血液样本中，但这可能只限制即刻细胞死亡，内皮可能在稍后降解。虽然在上述研究中不可能观察长期影响，但他们的目标是解决使用时内皮的整体健康问题。

当细胞无法抵抗细胞能量产生的正常副产物ROS的产生时，细胞活性氧(ROS)就会增加。这可能是由于环境应激源诱导的细胞功能障碍导致他们假设暴露于生理盐水可能导致内皮对氧化应激的易感性。最终，失控的ROS会增加蛋白质、核酸和细胞器的损伤，从而导致细胞凋亡。

有趣的是，上述研究数据表明，在生理盐水和血液样本中，ROS (4HNE)的水平相似。ROS诱导的应激是通过抗氧化酶的产生来控制的。因此，他们测试了这两种情况是否改变了抗氧化途径的激活。

NRF2是抗氧化防御的重要贡献者，它是一种转录因子，在应对氧化应激时增加并促进抗氧化剂的产生。他们的数据表明，NRF2在血液EC样本中的表达明显上调。虽然观察到的NRF2上调的机制尚不清楚，但之前的研究发现，血红素暴露与NRF2信号上调之间存在相关性。

在该研究中，Georgiou-Siafis等证明了血红素ROS水平升高，但与KEAP1介导的NRF2泛素化和随后的降解抑制相关。因此，在上述研究的患者血液样本中观察到的NRF2表达增加可能是血液血红素暴露的直接结果。需要进一步研究来阐明这一途径。

总体而言，这些数据表明，暴露于血液的静脉中内皮滞留的增加至少部分是由于对氧化应激损伤作用的恢复能力增加，这可能对内皮健康和手术后的伤口修复产生持久影响。

上述研究的一个潜在局限性是不能通过避免过度扩张来控制准备过程中对静脉的潜在损伤。尽管两组患者的获取和准备技术相同，因为他们有相同的助手准备静脉，但研究团队无法客观测量两组患者静脉扩张时的压力。最终，这意味着手术技术的个体差异可能影响了本研究的结果。

此外，低样本量使得结果难以在总体水平上推广。最后，他们无法在每次手术后随访患者结局。未来的研究应包括长期的桥血管通畅性数据，以更好地评估内皮健康和患者结局之间的联系。

虽然他们发现血管内皮细胞在有血液维持的隐静脉桥中更普遍，更不容易受到细胞应激的影响，但静脉移植仍然面临许多挑战。首先是平滑肌细胞（SMC）受损。平滑肌是血管损伤后新生内膜形成的主要贡献者。内皮损伤被认为驱动SMC激活导致新生内膜形成。

因此，使用备血方法保存内皮可能通过减少平滑肌驱动的新生内膜形成而产生临床益处。即使如此，也不可能排除平滑肌直接造成的损伤对新生内膜形成的影响。也有可能是备血保护平滑肌本身免受盐水诱导的损伤。研究团队的数据表明NRF2在血管的SMC层表达增加，这提示了这一点，但这需要进一步的研究。

无论如何，使用已经开发的方法(如no-touch血管制备技术)来减少平滑肌损伤仍然很重要。上述研究的一个局限性是缺乏评估表达水平随时间变化的能力，因为组织必须在手术结束后才固定。由于缺乏患者人口统计学数据，他们也无法解释性别、年龄和病史等变量。

尽管如此，样本并未因患者特征而被排除，因此研究团队假设抽样的人群合理地代表了接受CABG手术的人群。最后，虽然他们在准备血液的SVG手术中展示了内皮保存，但一定程度的内皮损伤和丢失是不可避免的。因此，重要的是未来的研究解决内皮修复的机制，以提供最佳的术后治疗，以延长SVG的寿命。

上述研究团队希望他们的研究发现将激发对改良的SVG预处理溶液(如自体血)的使用，并最终转化为米国每年成千上万接受CABG手术的患者的临床获益。