你是否还记得2022年1月美国马里兰大学医学院完成了一项突破性的手术，成功地将一颗“转基因猪心脏”移植到了病人体内。美国心脏协会科学会议（AHA 2022）发表的一项研究正是关于全球首例人类移植猪心脏的手术——患者的心电图检查发现，与未修饰的猪心脏相比，转基因猪心脏的电传导系统发生了意想不到的变化。
编者按
你是否还记得2022年1月美国马里兰大学医学院完成了一项突破性的手术，成功地将一颗“转基因猪心脏”移植到了病人体内。美国心脏协会科学会议（AHA 2022）发表的一项研究正是关于全球首例人类移植猪心脏的手术——患者的心电图检查发现，与未修饰的猪心脏相比，转基因猪心脏的电传导系统发生了意想不到的变化。
研究亮点
第一次猪心脏人体移植后的心电图发现，与原生猪心脏（猪心脏移植到猪体内）相比，电传导特性不同。
猪的心电图通常比人短，然而在2022年1月的猪心脏人体移植中，心电图出乎意料地延长了。
异种移植指将一个物种的组织移植到另一个物种体内，例如，从猪到人。2022年1月一名57岁男性心力衰竭患者接受了有史以来第一次转基因猪心脏移植，存活61天。多年来人们一直在研究猪心脏人体移植技术，如果这项技术取得成功，那么从转基因猪获取心脏并安全地移植到人类身上，有一天可能会成为现实。
方法：移植后ECG监测心脏是评估心脏移植后电传导系统的一种方法。研究人员回顾了两种ECG检查：PR间期/ QRS波群和QT间期。在这项研究中，移植患者的心电图数据为移植后每天收集一次12导联心电图。
结果：既往研究表明，猪体内猪心脏的心电图参数具有短PR间期（50~120ms），短QRS（70~90 ms）和短QT（260~380ms）。然而首个转基因心脏异种移植的心电图显示相对较长的PR间期为190 ms，QRS持续时间为138 ms，QT为538 ms（图1）。
图1
延长的PR间期在术后保持稳定，为210±22ms （范围142~246ms）。然而，心房起搏显示心房内传导延迟/房室传导延迟在第12天（PR：380 ms）最明显。QRS持续时间延长至 145±16 ms (范围 116~192 ms)，但在术后缩短（第 21-40 天与 41-60 天：148±14 ms vs 132±11 ms；P<0.001）。QT持续增长为509±54ms （范围384~650ms），并伴有动态波动（第14天左右QT最低点（428±22ms vs 533±36ms; P<0.001）。
结论：与供体中通常的心电图相比，首例转基因猪心脏异种移植的心电图参数显示延长，包括心脏去极化和复极化的变化。延长的心电图参数持续存在，但在术后呈现动态变化。这为异种移植这一不断发展的领域提供了初步见解，表明除了手术后和药物相关变化外，物种间生理学和猪去神经支配的复杂相互作用。
异种移植里程碑
将猪心脏移植到人体有几个潜在问题：一是任何移植总存在排异风险，二是潜在的感染风险，三是心律异常。马里兰大学医学院Timm Dickfeld博士说：“这确实是一个新发现，与原生猪心脏的常见心电图参数相比，移植到人类体内后猪心脏的心电图参数是如此不同。在人类心脏中，当心电图参数延长时可能表明心脏传导出现了问题或是心肌疾病的迹象。猪心脏心电图参数延长至如同人类心脏中所见的，甚至超出了人类心脏的正常范围。在人类心脏中QT持续时间与异常心律的风险增加有关，因此QT间期延长是令人担忧的。虽然我们看到了一些波动，但QT间期在整个61天内保持延长。”
“这是异种移植研究一个真正的里程碑。对于手术的成功有许多关键步骤至关重要，主要集中在减少器官排异的基因操作上，”没有参与这项研究的AHA期刊Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology的主编Paul J. Wang博士说，他没有参与这项研究，“了解影响参数变化的因素非常有趣。我们将研究这些因素是如何影响排异和血流动力学状态，进一步分析心电图，也可能提供独特的见解。”
这些发现为未来的研究提供了基础，以更好地了解异种移植对心脏电生理系统的影响，并为未来的异种移植病例做更好的准备。根据AHA 2022年心脏病和卒中统计更新，2020 美国的心脏移植数量最多，进行了3658 例移植。截至2021年2月，等待心脏移植的名单有3515人，49人在等待心肺移植。Dickfeld表示：“我们的最终目标是如果有人需要心脏，异种移植可能是一种选择，我们希望异种移植在这些领域更安全，更可行。”
参考
1. 146 - EKG Appearance and Evolution of Baseline EKG-Characteristics in the Worldwide First Genetically Modified Porcine-to-Human Xenotransplant (“Pig Heart-in-Human Body”).AHA 2022.
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