Dual-system microbiological screening to prevent fungal transmission in corneal grafts: a four-year eye bank retrospective study

想象一下，你的身体就像一座繁忙的城市，而你的眼睛就是这座城市里最重要的窗户。有时，这些窗户会变得非常浑浊或受损，导致你无法再清晰地看清世界。为了修复这个问题，医生可以进行一种精细的手术，叫做角膜移植，即用一个新鲜、透明的窗户替换掉受损的窗户。但问题在于：就像一块新的窗玻璃在安装前必须一尘不染一样，捐赠的组织也必须完全没有像细菌和真菌这样的隐形入侵者。如果哪怕只有一个微小的、狡猾的病菌躲在新的角膜里，它都可能在进入眼睛后生长成严重的感染，从而毁掉手术并导致疼痛或失明。这就是为什么眼库扮演着高科技安检站的角色，对每一块组织进行筛查，以确保其安全。科学家们一直在思考的大问题是：“我们如何建立一套终极安检系统，在这些隐形的偷渡者到达患者身上之前就抓住它们？”

这篇论文讲述了意大利的一个团队如何决定将他们的安检系统升级为“双屏”模式，以阻止真菌感染，特别是名为“念珠菌”（Candida）的一种酵母菌。把他们旧的方法想象成只用一个金属探测器检查包裹；而他们的新方法使用了两种不同的探测器协同工作：一种观察液体中的浑浊生长（就像看到瓶中形成雾气），另一种则倾听微小的化学信号（就像一个超灵敏的麦克风在捕捉耳语）。他们在数千块角膜上测试了这个新系统，测试时间长达四年。结果非常令人振奋：虽然他们发现了许多受污染的角膜并安全地将其丢弃，但接受移植的患者中，零例发生真菌感染。研究还发现，较年轻的捐赠者、夏季月份以及死后等待收集角膜的时间过长，都会使组织更容易被污染。他们甚至还为同一捐赠者的“双胞胎”角膜（另一只眼睛）制定了一套聪明的策略：当其中一只眼睛发现受污染时，根据额外的测试仔细决定是保留还是丢弃它。

超级安检眼库的故事

在意大利的艾米利亚-罗马涅大区，眼库就像一个繁忙的仓库，储存并准备着透明、健康的窗户（角膜），供需要它们的人使用。多年来，他们一直使用一种被称为“器官培养”的方法，这种方法将角膜保存在一个温暖舒适的孵化器中（约 31–37°C）长达 30 天。这与在其他地方使用的“冷藏存储”不同，后者就像把角膜放进冰箱。这种温暖的方法很好，因为它能让细胞保持活跃，并允许科学家进行更长时间的测试，但也意味着如果那里有病菌，它们可能会生长得更快。

为了确保没有病菌溜进去，团队引入了双系统筛查。想象一下你正在检查一个行李箱是否有违禁品：

1. 浊度检测系统（雾气探测器）： 这个系统使用一台机器，向浸泡角膜的液体射出光线。如果细菌或真菌正在生长，液体会变得浑浊，就像牛奶混入水中一样。机器通过测量这种浑浊度来发现问题。
2. 荧光检测系统（化学耳语者）： 这台机器甚至更加灵敏。它倾听二氧化碳（CO₂）——这是一种活着的微生物呼出的气体。它每周每 10 分钟检查一次液体。如果病菌在那里，它们会通过“耳语”释放 CO₂，而机器能捕捉到它。

寻找念珠菌的大搜寻

研究人员回顾了 2020 年至 2023 年间的数据。在此期间，他们处理了 3,138 块捐献角膜，并将其中 2,255 块用于移植。

重大胜利：
在这一全新的、极其严格的方案下，零名患者在手术后出现了真菌感染（如念珠菌性角膜炎或眼内炎）。在这一新系统全面投入使用之前，在仅仅 5 例移植中就出现了 5 例念珠菌并发症。新系统成功阻止了所有这类情况。

“坏消息”其实是好消息：
这种筛查非常出色，它在问题到达患者身上之前就抓住了许多麻烦。在 3,138 份捐献中，有 204 份（约 6.5%）被发现受到细菌或真菌的污染。

• 其中 136 份是特指被念珠菌感染的。
• 因为抓住了这些情况，这些角膜被安全地丢弃，从未被使用。
• 这意味着那些真正获得了移植的患者，得到的是一个洁净、安全的窗户。

谁和什么会让角膜变“脏”？

团队不仅止步于抓捕病菌，他们还想知道为什么有些角膜是脏的，而有些是干净的。他们通过调查捐赠者的历史记录扮演了侦探的角色，并发现了清晰的规律：

• 年龄因素： 年轻的捐赠者更容易拥有受污染的角膜。受污染捐赠者的平均年龄为 65 岁，而“干净”捐赠者的平均年龄为 68 岁。看起来年轻的组织可能更活跃，为病菌提供了更好的隐藏或生长场所。
• 季节性的潜入： 夏季是最危险的时期。夏季捐献的角膜被污染的可能性是冬季的 两倍。热量和湿度可能有助于病菌更快地繁殖。
• 等待的游戏： 在死亡后等待收集角膜的时间越长，风险就越高。如果收集发生在死亡后 12–24 小时，与 6 小时内收集相比，污染风险显著上升。
• 病房差异： 来自内科或肿瘤科（癌症）病房的捐赠者，比来自 ICU 的捐赠者更有可能拥有受污染的角膜。这可能是因为这些患者在医院停留的时间更长，或者有着不同的病史。

“配对”角膜之谜

这是一个棘手的环节。当一个人捐献两只眼睛时，它们被称为“配对角膜”。如果其中一只眼睛检测出有病菌，该怎么办？是把两只都扔掉，还是可以保留第二只？

研究观察了 191 例其中一只眼睛受污染的情况。

• 62.3% 的“配对”角膜不得不被丢弃。
• 主要原因是：确认受污染（第二只也脏了）、形状改变（看起来受损）或捐赠者因其他原因不符合标准。
• 然而，新方案允许他们对“配对”角膜进行额外测试。如果第一只眼睛呈阳性，他们不会盲目猜测，而是会在 14 天后再次测试第二只眼睛。这个额外的步骤帮助他们做出了安全的决定：有时他们可以救回第二只眼睛，但大多数情况下，为了保险起见，他们必须非常谨慎地将其丢弃。

这对我们意味着什么

这篇论文表明，通过使用两种高科技探测器并对测试时间和方式保持高度严格，眼库可以完全阻止真菌感染。它表明：

1. 年轻的捐赠者和夏季捐献需要额外的关注。
   2.等待时间过长来收集角膜是一个巨大的风险。
2. 丢弃“配对”角膜通常是最安全的抉择，但通过额外的测试，我们或许能在不冒险的前提下挽救一些角膜。

作者们对他们的新系统非常有信心，因为他们看到了在超过 2,000 例手术中零感染。虽然他们不能确定是否仅由他们的方法导致了这一结果（因为他们没有进行对比实验），但从 5 例感染降至 0 例是一个非常强烈的信号，表明他们的“双重筛查”安全机制正在发挥作用。这提醒我们，在角膜移植的世界里，对病菌保持一点“偏执”是让人们看清世界的最佳方式。