器官移植领域近十年的重要研究成果之一是关于线粒体的研究，线粒体为细胞生命活动提供能量ATP、促进细胞信号产生、物质合成以及保持细胞电化学完整性，是器官移植成功的关键。

研究表明，线粒体氧化应激是移植器官缺血再灌注损伤的关键机制，主要包括自由基（ROS）的产生、线粒体还原型辅酶Ⅰ（NADH）水平升高、琥珀酸等代谢产物积聚、ATP水平下降、线粒体呼吸链无法正常维持电子转运等（图1）。

图1.缺血再灌注损伤时线粒体氧化应激

机械灌注中低温氧合机械灌注（HOPE）/低温双通道氧合机械灌注（D-HOPE）通过改善线粒体的氧合、提高ATP的水平、减少琥珀酸的积聚、减少ROS及炎症因子的产生等，是一种有效减轻器官移植缺血再损伤的方法。

HOPE通过改善线粒体呼吸链复合物I、II和IV酶的活性，诱导线粒体的代谢转换，减轻线粒体氧化应激，显著提高肝脏ATP的水平，降低NADH/NAD的比值，减少乳酸、琥珀酸、嘌呤衍生物等代谢产物水平¹（图2）。许多研究也表明，HOPE可显著提高肾脏、心脏、肺等器官组织ATP的水平（图3）。

图2.HOPE改善线粒体的氧合

图3.HOPE提高多种器官ATP水平

关于HOPE的治疗时间，研究表明HOPE治疗≥2h，可显著提高ATP的水平、降低NADH的水平以及增加胆汁量（图4）。近十年的研究结果汇总也表明，HOPE治疗≥2h，可显著降低术后并发症、改善患者结局（图5）。

图4.HOPE治疗≥2h，显著提高ATP水平等