亚低温治疗是指通过控制性降低患者核心温度以保护器官免受损伤影响，其对器官的保护作用已经得到广泛证实^[1]。临床应用亚低温来保护重要器官缺血缺氧及再灌注损伤已有很多报道，它能有效地维护器官质量和修复器官损伤，目前已经广泛用于大脑和心脏等脏器疾病的治疗。因此，运用亚低温处理来维护供体器官质量可以显著提高移植成功率，降低器官移植后移植物发生器官原发性无功能(primary nonfunction，PNF)和移植物功能恢复延迟(delayed graft function，DGF)的概率，在器官移植领域具有远大的发展前景。

低温治疗的概念最早于20世纪40年代提出，至今已得到广泛研究并应用于临床。根据温度的深度，低温包括超深度低温( < 5 ℃)，极深度低温(5-20 ℃)，深度低温(20-28 ℃)，适度低温(28-32 ℃)和亚低温(32-35 ℃)，由于深度低温以下的温度难以达到和维持，而亚低温较之相对简单且可降低甚至避免深度低温对患者的副作用，更好地发挥低温的保护作用，故而临床应用较多的为亚低温治疗^[2]。研究证实^{[2, 3]}，亚低温可以通过作用于多条通路来发挥其保护作用，如基因表达、能量消耗、离子转移、自由基形成、氨基酸/蛋白质释放、免疫反应和炎症反应等，其作用机制多样，适用于多种疾病的治疗。目前，亚低温被普遍认为是脑损伤/缺血时保护神经最好的治疗措施，也可常规应用在心脏和肾脏等器官缺血的保护治疗中，还可以显著减轻缺血后再灌注的二次损伤^[4]，因而被主要用于神经外科、心脏外科、血管外科和ICU等的疾病治疗中^[5]。

亚低温的保护作用已经得到广泛证实和应用，其作用机制多样，可影响一系列的机体反应过程来发挥其保护作用。综合文献^{[2, 4-16]}，亚低温发挥其保护作用的机制主要包括：①影响基因表达，诱导保护性蛋白的表达，如CIRP，能够调控下游抗氧化蛋白的表达来减轻缺血缺氧及氧化应激对组织的损伤；②减少损伤相关因子和蛋白的表达，如Bax，能够调节细胞凋亡；③抑制细胞凋亡，减少钙蛋白酶介导的蛋白水解和DNA损伤；④降低代谢需求(温度每降低1 ℃，细胞对氧和糖的需要量平均降低5%-8%)，并保护线粒体功能，维持机体能量平衡；⑤调节机体血流，减少碳水化合物的氧化率，降低无氧糖酵解，减轻乳酸酸中毒；⑥减少自由基的产生，降低活性氧(ROS)活性，减少脂质过氧化，减轻氧化应激损伤；⑦减轻再灌注的二次损伤；⑧降低血脑屏障和血管壁通透性，减少水肿形成，降低颅内压；⑨稳定细胞膜通透性，保护细胞功能，减轻细胞内酸中毒和DNA损伤，维持细胞内环境稳定；⑩调节机体能量平衡，保护离子泵功能，调节钙离子内流，避免细胞内钙超载，维持体内电解质平衡并保护细胞功能；抗凝血功能，减少微血栓形成；抑制癫痫发作和抽搐，亚低温可以减少病人缺血或创伤后的癫痫活动，避免其带来的损伤；抑制免疫应答、补体激活和各种有害的促炎性反应，亚低温可以抑制持续有害的炎症反应和促炎性因子的分泌；减少大脑温度池和局部高温，大脑部分区域的温度较其周围组织和平均核心温度高，这种差异会在大脑受到损伤后显著加重，可高达2-3 ℃，温度的升高会进一步增加脑细胞损伤，而亚低温能够减少甚至消除这类差异，进而减轻局部脑细胞损伤，保护大脑；降低兴奋性神经递质的释放，减少神经细胞损伤，增强神经细胞对缺血缺氧的耐受；调节血管活性介质的分泌，降低内皮素和血栓素A2的分泌，增加前列腺素的分泌，舒张血管平滑肌，降低外周阻力；传播超极化电位，降低组织细胞兴奋性，减少细胞代谢废物的产生，保护细胞和脏器功能。研究表明^{[3, 17]}，亚低温治疗可以明显减少缺血再灌注后组织坏死体积，降低血液中乳酸含量，维持机体血糖水平，保护脏器功能，增强神经系统功能，改善患者预后。

亚低温的应用方式包括^{[5, 6, 18-21]}：亚低温预处理，即在相关处理或治疗前将患者体温降至亚低温范畴一段时间，目的是诱导机体产生一系列保护措施以及相应程度地降低代谢，从而减轻或消除相关处理或治疗对机体的损伤，为最终治疗赢得时间，进而降低治疗的并发症；术中亚低温，即在操作过程中将患者体温降至亚低温状态，直至操作结束，目的是当患者存在局部缺血或血管阻断的情况下通过降低代谢和保护大脑等的作用减轻操作和原发疾病给患者带来进一步的损害，提高手术成功率，但是，其保护作用在临床的应用有待进一步证实；术后亚低温治疗，即在患者受到损伤或治疗后，将温度降至亚低温，把亚低温处理作为一种术后后续治疗措施，目的是利用亚低温的保护作用对患者进行治疗，以保护患者免受进一步的损伤，促进患者康复，提高患者术后生存率。

亚低温治疗的三个关键阶段^{[4, 6, 22]}：①亚低温诱导阶段，通过快速灌注1 500-3 000 ml冰林格氏液/平衡盐溶液[平均30-40 ml (/kg·h)]，尽快将温度降至32-34 ℃，可联合使用皮肤降温装置加快降温速率；②亚低温维持阶段，严格监控体温，尽可能减少体温波动( < 0.2-0.5 ℃)，必要时可追加镇静麻醉药物或灌注冰林格氏液/平衡盐溶液；③复温阶段，是亚低温治疗最危险的阶段，复温必须缓慢(平均0.25 ℃/h)，因复温过快会降低亚低温的保护效果，甚至导致副作用的发生，且需避免过度复温导致高热。

降温的速度，亚低温的持续时间和复温的速度是决定亚低温治疗是否有效的关键因素。因此，无论亚低温治疗的哪个阶段都需把握其关键点^{[4, 6, 22-24]}：①诱导阶段，降温的速度和时刻都是越快越好以减少持续的不可逆的缺血性损伤，但需避免过度降温，因深度低温对机体的副作用较多；②严密监测患者液体平衡，防止诱导阶段平衡液灌注过多使血容量增加引起充血性心衰，进而导致肺水肿；③监测血糖和电解质浓度，避免能量代谢不平衡和电解质紊乱；④注意防止肺炎、感染和褥疮的发生；⑤复温必须缓慢，避免使用加热毯等工具快速复温，因复温过快会严重影响亚低温的保护效果，甚至会导致高钾血症和大脑血、氧供应的不平衡等并发症。

亚低温多样的保护机制及其确切的保护效果使得其被广泛应用于临床多种疾病的治疗。综合文献^{[2, 5, 6, 11, 25-32]}，目前亚低温治疗的适应证包括：①创伤性脑损伤；②心脏骤停和心肺复苏术；③休克；④中枢性高热；⑤蛛网膜下腔出血；⑥缺血缺氧性脑损伤；⑦颅内压增高症；⑧急性心肌梗死；⑨新生儿窒息和新生儿缺血缺氧性脑病；⑩癫痫发作；围手术期亚低温治疗；肝性脑病；肝脏、肾脏等器官的缺血-再灌注损伤；急性播散性脑脊髓炎；呼吸窘迫综合征；颅内动脉瘤手术；脊柱损伤。

亚低温治疗是把双刃剑，可以产生显著的保护作用，也存在一些潜在的副作用，而副作用一旦出现，亚低温的保护效果便会大打折扣甚至消失。因此，在亚低温治疗过程中需要严格遵守操作规则，把握好三个阶段的关键点并监控患者的生命体征，防止副作用的发生是亚低温治疗产生积极效果的重要因素^[19]。亚低温治疗的副作用主要包括^{[11, 22, 33]}：①低温时外周血管收缩使血液转流入肾脏导致肾小管损伤，进而导致冷利尿引起多尿导致机体血容量不足，进而导致低血压；②心输出量降低，血管阻力和中心静脉压升高，严重影响机体的循环稳定性；③影响心脏电生理导致心律失常，包括窦性心动过速、房颤、室速和室颤，导致机体血流动力学改变；④电解质紊乱，包括低钾、低镁、低磷酸盐和复温后高钾等，增加机体损伤；⑤代谢紊乱，无氧糖酵解增加，引起乳酸堆积，导致代谢性酸中毒，而低温时CO₂溶解性增加，CO₂分压降低又会导致碱中毒；⑥低温会增加胰岛素抵抗，减少胰岛素分泌，导致高血糖症，进而损伤脏器功能，加重病情；⑦寒战，增加机体产热，导致治疗阶段体温波动增加，影响亚低温治疗效果；⑧血小板的数量减少，功能受损，影响凝血功能，进而增加出血风险；⑨呼吸道和伤口感染，影响患者预后；⑩皮肤损伤和褥疮；心肌缺血；血清淀粉酶、酮酸、乳酸盐等升高，白细胞计数降低，降低机体抵抗力；药物清除率降低，导致药物蓄积损伤肝脏和肾脏。

器官移植是是治疗终末期器官衰竭唯一有效的根治手段，高质量的器官是器官移植成功的先决条件和根本保障^[34]。供体器官缺乏和受体数量增加之间的极度不平衡是限制器官移植事业发展的主要因素^[35]，为增加供体器官来源，供体器官使用的标准得到放宽。越来越多的边缘供体/扩大标准的供体(ECD)得到应用, ECD主要包括循环功能不稳定的脑死亡器官捐献者(DBD)以及心脏死亡器官捐献者(DCD)。这些类型的供体热缺血时间增加，脏器不可避免地受到不同程度的缺血-再灌注损伤，器官质量亦受到不同程度的损害，使得器官移植后移植物发生器官原发性无功能(PNF)和移植物功能恢复延迟(DGF)的概率增加^{[36, 37]}。因此，有效地维护器官质量和修复器官损伤是移植领域迫切需要解决的核心问题。

另外，在受体的选择方面^[38]，受体的身体质量也是影响移植成功率的另一重要因素。在满足器官移植的适应证的情况下，受体的一般情况越好，手术成功率越高，术后并发症和死亡率越低。有研究报道^[39-41]，亚低温可以控制急性肝衰竭和肝性脑病病人的颅内压，避免患者在等待肝移植的过程中因颅内压增高而死亡，帮助病人顺利度过等待肝源的时间提高移植生存率。因此，术前改善受体一般情况也是移植领域需要解决的重要问题。

目前，亚低温治疗在器官移植领域中的运用较少，但是亚低温治疗对患者大脑和脏器的保护作用和亚低温预处理对机体的保护作用已得到广泛证实，且亚低温治疗可以显著增加缺血再灌注病人的存活率和生活质量。因此，随着器官移植事业的发展和研究的深入，亚低温治疗可用在ECD中以保护器官质量以及通过改善受体身体状况，帮助患者顺利度过移植前的等待期，从而提高移植成功率，减少术后并发症和死亡率。作为器官移植领域新的热点，研究亚低温对器官质量的保护作用具有广泛前景，对促进移植事业的进一步快速发展具有非常深远的意义。