目的:肾脏移植已成为治疗肾功能衰竭患者主要手段,但是由于供体的严重短缺,在现有的法律条件下,越来越多的心脏死亡(Donation after circulatory death,DCD)供肾应用于临床。但是,对于经历较长热缺血时间的DCD供肾而言,目前通用的UW液单纯低温保存方法已不能满足临床需求,肾移植术后原发性移植物无功能(Primary graft nonfunction,PNF)、移植物功能延迟恢复(Delayed graft function,DGF)等发生率均明显增加,亦缺乏精确的供肾活力方式,主要依靠临床评分、活检组织学检查、低温机械灌注参数等。近年来出现的常温机械灌注技术(Normothermic machine perfusion,NMP)优势在于最大限度地模拟供肾的生理条件,维持肾脏正常的生理机能及代谢环境。本研究拟构建新型NMP系统,利用猪自体肾移植模型,探讨NMP对猪DCD供肾活力评估、减轻热缺血及缺血再灌注损伤,改善供肾保存质量的意义及相关机制。方法:1.NMP保存装置的建立:采用离心泵、恒温水浴箱、膜式氧合器、滤栓滤泡装置、肝素化涂层管路、压力传感器、流量及温度传感器等部件构建肾脏NMP保存装置,通过对10只巴马小型猪肾脏的NMP保存预实验,观察灌注保存期间肾脏表面温度、肾动脉的压力及流量、肾组织的常规病理及超微结构变化、尿量等指标;2.建立猪自体肾移植模型:选用健康巴马小型猪10只,将右肾切除后灌注,其后将左肾切除,将保存后的右肾移植至左肾处。观察术中血流动力学变化、动脉血气指标变化、术后存活率以及术后并发症发生情况,验证模型稳定性;3.NMP对猪DCD供肾保存的实验研究:选用健康巴马小型猪10只,随机分为两组,在原位夹闭右肾动脉30min后,UW液低温灌注,A组(n=5)以NMP保存8h,B组(n=5)以UW液4℃低温保存8h,然后两组均行自体肾移植术,比较术后血清生化指标、肾组织病理变化、细胞因子的表达情况、5d存活率等指标。结果:1.成功建立稳定的新型肾脏NMP装置,对小型猪正常肾脏进行体外灌注保存过程中,温度维持恒定、肾动脉的压力及流量稳定、尿量正常;2.经过预试验后,猪自体肾移植术后5天存活率达100%,无手术相关并发症;3.A组可以通过每小时尿量变化、肾动脉压力及流量、乳酸水平、葡萄糖消耗速度等指标准确判断肾脏活力变化;B组无法判断精确、动态地判断肾脏活力。两组均成功在经过30min热缺血和8h保存后,进行自体肾移植。血流开放1h后,A组肾组织免疫组化TNF-α、Caspas-3、ET-1水平明显低于B组,TUNEL法测定凋亡细胞比例亦明显低于B组,两组间比较有统计学差异(P<0.05);血流开放6h后,A组血清肌酐、TNF-α、Caspas-3水平明显低于B组,两组间比较有统计学差异(P<0.05);A组每小时尿量明显高于B组,两组间比较有统计学差异(P<0.05);开放后肾脏活检常规病理检查提示,A组肾脏损伤程度明显减轻。A和B组术后5天存活率分别为100%和20%,两组间比较具有显著性差异(P<0.05)。结论:1.本研究成功建立肾脏NMP保存装置;2.成功建立猪自体肾移植模型;3.经猪自体肾移植模型证实,NMP保存可明显减轻猪DCD供肾的缺血再灌注损伤,其作用机制与NMP可模拟器官的生理环境,维持充足能量与氧气供应,减少保存期间和再灌注后炎性细胞因子释放等有关。