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目前由于器官移植供者缺乏，更多扩大标准供者器官应用于移植，如何解决远距离以及长时间缺血供者器官的保存，这对器官保存液维持移植器官活力的效果提出了更高的要求[1]。迄今为止，由于运输方便和成本低廉，单纯低温保存是大多数移植中心的首选器官保存方法[2]。世界范围内主要应用于单纯低温保存的器官保存液为威斯康星液(UW液)和组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐液(HTK液)，UW液是腹部实体器官的标准保存液，HTK液是心脏移植器官的主要保存液体，他们各有优缺点。怎样减少供者三磷酸腺甙(ATP)的消耗及减轻缺血-再灌注损伤是科学家不断追求的目标。Custodiol-N液是在HTK液的基础上开发的新型器官保存液，添加N-α-乙酰基-L-组氨酸、铁螯合剂、丙氨酸和蔗糖等。Custodiol-N液最初主要应用于心脏移植保护，防止心肌和血管内皮缺血-再灌注损伤，现已有动物实验应用于肺脏、肝脏、肾脏等实体移植器官保护。
HTK液由Brettschneider开发的一种生理性心脏停搏溶液。它是一种低钠离子浓度、稍高钾离子的等渗性液体，由组氨酸作为缓冲液，色氨酸作为膜稳定剂和酮戊二酸作为能量底物[3]。它是心脏移植的主要保存液，临床上应用HTK液保存心脏比UW液更有效。组氨酸是HTK液的缓冲剂，可诱导增加细胞内氧化还原活性螯合铁的毒性；此外，HTK溶液中的氯化物可引起非铁介导的细胞损伤[4]。为了改善HTK液中冷缺血保存后心脏功能，降低组氨酸的毒性和减少氯化物相关的损伤，以及减轻铁介导的活性氧自由基(ROS)引起的细胞损伤(缺血再灌注的主要损伤机制)，在HTK液的基础上开发了一种新的保存溶液Custodiol-N液。
N-乙酰基-L-组氨酸是组氨酸的衍生物，有组氨酸的强大缓冲效果，而没有其毒性，可能是由于降低了的细胞对Fe 2＋的亲和力，也有可能是改变铁络合物的氧化还原活性。在Custodiol-N液中组氨酸部分被N-乙酰基-L-组氨酸取代，如全部被取代则需重新设计保存液，因为其电荷不同于组氨酸的电荷，这是由于氨基的正电荷损失(组氨酸：两性离子或阳离子；N-乙酰基-L-组氨酸：阴离子或两性离子，取决于质子化的程度)，因此低浓度的组氨酸和N-乙酰基-L-组氨酸的组合是最佳[5]。
单纯低温保存时低温可引起ROS介导的细胞损伤，细胞可螯合铁池在这种损伤中起决定性作用，引起大量脂质过氧化，最重要的是引发线粒体通透性转变，最终导致线粒体通透性转换孔的打开，其通过凋亡或坏死诱导ATP依赖性细胞死亡[6]。去铁胺是膜渗透性差的铁螯合剂，其与Fe 3＋离子形成强的络合物，从而减少羟基自由基和高反应性铁氧物质的形成；LK-614(Custodiol-N一种配方)是分子量较小、更亲脂和膜渗透性更好的铁螯合剂，与去铁胺组合用于阻断铁依赖性ROS介导的细胞损伤。此外，为了进一步淬灭在低温保存期间由氧化还原活性铁诱导的ROS产生，使用不同剂量的铁螯合剂[7]。
在单纯低温保存时细胞质内钠水平升高在缺氧损伤中起重要作用，钠和氯离子以顺浓度梯度进入细胞，引起细胞肿胀，这个过程可被甘氨酸抑制，与甘氨酸结构相关的丙氨酸也被证明可通过阻断缺氧诱导的钠内流发挥保护作用[8]。
精氨酸作为一氧化氮合酶的底物，并添加天冬氨酸作为额外的能量底物。天冬氨酸与HTK溶液中的α-酮戊二酸结合补充三羧酸循环，在再灌注时有利于代谢作用；此外，通过用天冬氨酸和乳糖酸盐部分代替氯化物，氯化物浓度的降低可以减少细胞肿胀程度，并防止由氯离子引发的细胞凋亡[9]。
蔗糖代替存在于HTK溶液中的甘露醇，减轻细胞肿胀程度，因为蔗糖是不渗透的，而甘露醇可以渗透到一些细胞内，例如肝细胞中[9]。
Loganathan等[10]在Lewis大鼠中进行异位心脏移植，Custodiol-N液和HTK液对照，Custodiol-N液组中1 h后冠状动脉血流量(CBF)、左心室压力和一阶导数显著高于相应的对照组，提示左心室收缩功能改善；内皮非依赖性血管扩张剂硝普钠的血管舒张反应在两组之间无明显差异，而内皮依赖性缓激肽在Custodiol-N液组中CBF增加，表明Custodiol-N液能显著改善受损的内皮功能；心肌ATP含量显著增加，细胞凋亡原位末端转移酶标技术染色显示凋亡水平显著降低。Hasun等[11]研究HTK-N46液(Custodiol-N液一种配方)对心肌梗死后14周的动物心脏的保护作用，在HTK-N46液中大鼠心脏外做功的缺血后恢复显着改善，冠状动脉血流量更高，组织损伤减少，而高能磷酸盐含量没有差异。Veres等[12]研究Custodiol-N液在体外循环的临床相关犬模型中的心脏保存，Custodiol-N液改善冠状动脉血流量，心肌ATP含量高、血浆亚硝酸盐及血浆髓过氧化物酶水平中显著降低，减少细胞毒性和缺氧条件下氧自由基产生而有效预防心脏骤停后的功能障碍。Türk等[13]证实了在Custodiol-N液中保存的心脏再搏动时间显著更短，触诊分数显著较高，较低的心肌损伤评分，较少的间质性纤维化，减轻血管病变和较低的转化生长因子-β1表达。Dzilic等[14]研究Custodiol-N液对急性损伤大鼠心脏的模型中心肌和内皮的保护，在富含S-亚硝基血红蛋白的Custodiol-N液组中心肌梗死面积减少和血液动力学参数缺血后恢复显著增强。Kun等[15]研究心脏存活时间，传统HTK液中13 d，保存在无铁螯合剂Custodiol-N液中延长到2个月，有铁螯合剂Custodiol-N液中达3个月。Szabó等[16]进行了首次Custodiol-N液的前瞻性随机双盲多中心Ⅲ期临床试验，选择在冠状动脉搭桥手术的患者中进行比较，24 h内肌酸激酶MB(CKMB)和肌钙蛋白-T曲线下面积在两组相似，但Custodiol-N液组CKMB的峰值降低。心脏指数、儿茶酚胺释放、重症监护室停留时间和死亡率两组相似，表明Custodiol-N液是安全的。在Custodiol-N液组中观察到显著降低峰值的CKMB水平，这可能意味着在冠状动脉搭桥手术中Custodiol-N液对缺血/再灌注损伤有更好的保护作用。
Stegemann等[17]研究以Custodiol-N液持续低温机械灌注肝脏并推断其保护作用，使用Custodiol-N液基础溶液可使丙氨酸转氨酶或乳酸脱氢酶再灌注后释放显著减少，通过肝代谢产生的二氧化碳评价，再灌注后肝的代谢活性得到改善，降低胱天蛋白酶-9的切割作用从而消除了细胞凋亡，Custodiol-N液增强边缘肝移植器官功能，而连续灌注保存可能优于单纯低温保存。Hoyer等[18]研究控制氧和再复温(COR)与常温机器灌注复苏冷保存后肝移植比较。COR后线粒体胱天蛋白酶-9的活性较低，在修复期结束时组织ATP和TAN(总腺嘌呤核苷酸)的检测显示更好的能量恢复，再灌注期间酶渗漏更低和胆汁产生更多。Liu等[19]在雌性Sprague-Dawley大鼠中进行部分肝移植(右侧和尾侧叶，占总肝体积的30%)，移植后大鼠7 d存活率从HTK和UW溶液冷保存后的0%升至Custodiol-N液的60%，而肝酶降低至HTK或UW液冷保存的50%～70%，组织学证实Custodiol-N液减少了移植物损伤。
Gallinat等[20]研究补充50 g/L右旋糖酐40的Custodiol-N液对猪移植肾脏的保存，与肾灌注溶液1(KPS-1)对照。Custodiol-N液保存的肾脏显示出较高的肾血流量、较多的尿产生以及氧消耗量；肌酐清除率再灌注期间增加，而在KPS-1液中下降；酶的释放或钠排泄分数没有差异。Minor等[21]研究表明，通过补充右旋糖酐40的Custodiol-N液持续低温机械灌注减轻了急性肾小管损伤，在移植后的最初24 h内通过分析脂肪酸结合蛋白的水平表明Custodiol-N液组具有更好的清除功能。在整个观察期内，血清肌酐趋于较低，移植后1周的病理组织学在两组中相似。Custodiol-N液组内皮素-1和Toll样受体4的表达较低，表明内皮应激反应较少。Minor等[22]也添加10 mg/dL肌酸酐于保存液(Custodiol-N液＋5 g/L右旋糖酐40)保存后，与单纯低温保存相比，COR再灌注后肌酐清除率、氧消耗和酶的释放改善超过2倍。基于在4℃灌注期间的参数，再灌注后与肾清除率有相关性的血管阻力在8℃和20℃下减小；在20℃测量中发现最佳相关性，表明COR温度达20°C后的肾功能改善较好，并且可以用于评估供者肾的完整性。4.肺脏保护：Pizanis等[23]研究Custodiol-N在猪肺移植模型中的保存作用。使用Perfadex液(一种保存液)作为对照(Ⅰ)，Custodiol-N液(Ⅱ)和没有铁螯合剂(Ⅲ)的Custodiol-N液，补充右旋糖酐40(Ⅳ)的Custodiol- N液，动物在移植后存活6 h后具有右旋糖酐40的Custodiol N液平均肺动脉压和肺循环阻力与Perfadex液比较显著减少，氧合显著高于其他3组，而二氧化碳分压值更低。组Ⅱ和Ⅲ与组Ⅰ相比较时，显示出具有更好的功能改善，湿重/干重比值没有达到统计学意义。
近年来随着科学技术的进步，保存液也在不断的进步，新型器官保存液不断出现，而在HTK液的基础上改进出不同配方的Custodiol-N液，具有更好的保护作用，减少了氧自由基的产生及再灌期间的氧化损伤，对血管内皮及心肌保护作用更有优势。多中心临床实验首次证明了其对于心脏保存安全性及有益性，而对肝脏、肾脏及肺脏的保存作用尚处于动物实验阶段，目前Custodiol-N液缺乏统一标准的组份，未来对于肠、胰腺等器官的保存，断肢再植中断肢的保存的有益性，以及Custodiol-N液标准组份，有待进一步动物实验研究，然而真正的优势应在多中心临床实验中得到证实。
