ブタの脳死後の心臓死後に提供された肝移植片の病理学的特徴

Pathological characteristics of liver allografts from donation after brain death followed by cardiac death in pigs.

• Hui Ye
• Dong-Ping Wang
• Chuan-Zhao Zhang
• Long-Juan Zhang
• Hao-Chen Wang
• Zhuo-Hui Li
• Zhen Chen
• Tao Zhang
• Chang-Jie Cai
• Wei-Qiang Ju
• Yi Ma
• Zhi-Yong Guo
• Xiao-Shun He

抄録

脳死後循環死後ドネーション（DBCD）は、中国では珍しい慣習である。本研究の目的は、ブタモデルにおけるDBCD肝移植片の病理学的特徴を定義することであった。15頭の雄豚（25～30kg）を脳死後提供（DBD）、循環死後提供（DCD）、DBCD群に無作為に割り付けた。脳死は頭蓋内圧の増強により誘導した。循環死はDBCD群では救命処置の中止により、DCD群では40mLの10%塩化カリウムを静脈注射することにより誘発された。肝組織と総胆管を採取し、ヘマトキシリン・エオジン染色、TUNEL検査、電子顕微鏡検査を行った。DBD群とDBCD群では肝実質にスポット壊死が認められたが、DCD群では大面積の壊死が認められた。肝細胞のアポトーシス率は、DBD群［(0.56±0.30)%］とDBCD群［(0.50±0.11)%］では、DCD群［(3.78±0.33)%］に比べてはるかに低かった（P＜0.05）。また、DBCD群とDBCD群の間には有意差はなかった（P>0.05）。胆管の構造はDBD群、DBCD群ともに無傷であったが、DCD群では胆道上皮が完全に損傷していた。電子顕微鏡観察では、DBD群の肝細胞は、細胞膜が損傷しておらず、小胞体がよく組織化されており、軽度のミトコンドリアの浮腫と豊富な糖質が特徴的であった。また、DBCD肝細胞では、細胞膜の破れ、軽度の炎症性細胞の浸潤、洞状上皮の浮腫、グリコーゲン量の減少が認められた。DCD 肝細胞では、細胞オルガネラの損傷がより深く、グリコーゲン貯蔵量の減少が見られた。結論として、DBCD肝移植片の保存損傷は、未コントロールのDCD肝移植片に比べてはるかに少ないが、電子顕微鏡下ではDBCD肝移植片よりも深刻であり、移植後の肝機能をある程度反映している可能性がある。

Donation after brain death followed by circulatory death (DBCD) is a unique practice in China. The aim of this study was to define the pathologic characteristics of DBCD liver allografts in a porcine model. Fifteen male pigs (25-30 kg) were allocated randomly into donation after brain death (DBD), donation after circulatory death (DCD) and DBCD groups. Brain death was induced by augmenting intracranial pressure. Circulatory death was induced by withdrawal of life support in DBCD group and by venous injection of 40 mL 10% potassium chloride in DCD group. The donor livers were perfused in situ and kept in cold storage for 4 h. Liver tissue and common bile duct samples were collected for hematoxylin and eosin staining, TUNEL testing and electron microscopic examination. Spot necrosis was found in hepatic parenchyma of DBD and DBCD groups, while a large area of necrosis was shown in DCD group. The apoptosis rate of hepatocytes in DBD [(0.56±0.30)%] and DBCD [(0.50 ± 0.11)%] groups was much lower than that in DCD group [(3.78±0.33)%] (P<0.05). And there was no significant difference between DBD group and DBCD group (P>0.05)). The structures of bile duct were intact in both DBD and DBCD groups, while the biliary epithelium was totally damaged in DCD group. Under electron microscope, the DBD hepatocytes were characterized by intact cell membrane, well-organized endoplasmic reticulum, mild mitochondria edema and abundant glycogens. Broken cell membrane, mild inflammatory cell infiltration and sinusoidal epithelium edema, as well as reduced glycogen volume, were found in the DBCD hepatocytes. The DCD hepatocytes had more profound cell organelle injury and much less glycogen storage. In conclusion, the preservation injury of DBCD liver allografts is much less severe than that of un-controlled DCD, but more severe than that of DBD liver allografts under electron microscope, which might reflect post-transplant liver function to some extent.