英国剑桥MRC分子生物实验室的研究团队在 Nature 子刊发表的文章表明，钠离子、钾离子和氯离子通过SLC12A家族协同转运蛋白的电中性主动转运，影响和调节昼夜节律。

心肌细胞通过钠、钾、氯离子水平变化及振幅变化来调节昼夜节律及心率。其中，可溶性蛋白质的节律影响离子稳态，对心肌细胞的生理学产生重大影响。当心脏离子或蛋白质节律的失调使心脏不能满足增加的输出量需求时，会导致不良事件如心脏猝死的风险增加。

有研究显示工作日24:00以后入睡，心梗风险会增加62.8%，而在22：01-23:00就寝的人心梗风险最低²。其原因是心脏受到生物节律影响，根据昼夜节律切换不同的速率。当熬夜时，心率模式会出现异常，猝死风险增加。

机械灌注作为心脏移植的重要保存方式，可提供氧及营养物质，改善心脏代谢与心脏收缩功能，缩短缺血时间，降低死亡风险^3,4。

一篇基础研究结果显示与常规冷保存组心脏相比，机械灌注组的心率和心脏收缩指数及ATP水平显著高于常规冷保存组（图1，图2），有降低钾离子、乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）和肌钙蛋白T（TnT）水平的趋势（图3）⁴。

另一篇持续氧合血灌注保存心脏实验研究也显示，相比于低温浸泡保存组，持续氧合血灌注保存组猪的心肌细胞超微结构保存良好，心肌细胞内高能磷酸化合物ATP含量较高⁵。

另一篇研究比较不同灌注流量下左室收缩压、舒张压、心肌耗氧量、心率，来评价离体心脏功能，结果显示低流量与高流量时的心率、左室收缩压、舒张压的差异有统计学意义，在低流量温血持续灌注保存下，离体心脏心肌未发生明显水肿，冠脉内皮细胞未明显受损，心功能良好⁶。

图1.不同组心率、心肌收缩指数比较

注：三组对比：为新鲜心脏对照组（Fresh）、常规冷保存组（WI）和机械灌注处理的缺血组（WI+Recond）。A为平均心率；B为平均心肌收缩指数；C为最大心率；D为等容收缩期指标。

图2.不同组ATP水平的比较

图3.不同组钾离子、LDH、TnT、CK水平的比较

机械灌注在心脏移植中的临床研究显示，机械灌注较常规冷藏改善心脏移植的结局，机械灌注显著缩短缺血时间（132min vs 225min，P＜0.001）、显著降低缺血时间＞4h的概率（0 vs 38%，P＜0.01），有降低30天死亡率的趋势（0 vs 13%），显著降低移植物失败（PGD）的概率（7% vs 42%，P=0.03），有提高1年生存率的趋势（84% vs 79%）（图4）⁷。

另1篇临床研究也显示，与常规冷藏相比，机械灌注显著缩短缺血时间（P =＜0.0001）⁸。

图4.机械灌注与常规冷藏组心脏移植后的指标比较

参考文献：

1.Stangherlin A,et al.Compensatory ion transport buffers daily protein rhythms to regulate osmotic balance and cellular physiology. Nat Commun. 2021 Oct 15;12(1):6035.

2.Yajuan Fan,et al.Sleeping Late Increases the Risk of Myocardial Infarction in the Middle-Aged and Older Populations . Front Cardiovasc Med. 2021 Sep 24;8:709468.

3.仲肇基, 刘盛. 供心机械灌注与保存研究进展[J]. 器官移植, 2017, 8(3):5:215-219.

4.Herman Tolboom，et al.Recovery of donor hearts after circulatory death with normothermic extracorporeal machine perfusion. Eur J Cardiothorac Surg . 2015 Jan;47(1):173-9.

5.李勇男. 持续氧合血灌注保存供体心脏实验研究[D]. 兰州大学, 2016.

6.刘洋. 离体猪心脏保存及功能评价的进展性研究[D]. 郑州大学, 2014.

7.Sandro Sponga,et al.Heart transplant outcomes in patients with mechanical circulatory support: cold storage versus normothermic perfusion organ preservation. Interact Cardiovasc Thorac Surg  . 2021;32(3):476-482.

8.Abbas Ardehali.et al. Ex-vivo perfusion of donor hearts for human heart transplantation (PROCEED II): a prospective, open-label, multicentre, randomised non-inferiority trial. Lancet.2015 Jun 27;385(9987):2577-84.