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如何预防和控制心脏移植排斥反应是心脏移植成功的关键。转化生长因子-β1(Transforming growth factorβ1，TGF-β1)是目前发现的具有很大潜力的免疫抑制细胞因子，具有抑制T细胞的增殖，参与免疫偏离的形成，调控抗原提呈细胞等诸多功能。本课题通过大鼠颈部心脏移植模型，探讨转化生长因子β1抗心脏移植排斥反应的作用及机制，以期为其应用于临床心脏移植提供理论依据。本课题共分两部分：第一部分大鼠颈部心脏移植模型的建立及改进目的探讨大鼠颈部心脏移植术的改进和研究心脏移植排斥反应。方法将then术式加以改进，采用供心主动脉与受体颈总动脉行端侧吻合，进行100次大鼠颈部心脏移植。结果新方法使供心总缺血时间缩短至25分钟，7天存活率为97％。结论改进的术式简单实用，有较高的存活率，值得推广。第二部分转化生长因子β1抗心脏移植排斥反应的作用及机制研究实验一转化生长因子β1抗心脏移植排斥反应的作用研究目的探讨转化生长因子β1对大鼠心脏移植排斥反应的抑制作用。方法采用大鼠颈部心脏移植模型，随机分为4组：对照组，CsA组，TGF-β1组，TGF-β1+CsA半剂量组。观察移植心脏的存活天数及心脏跳动情况。结果TGF-β1组、TGF-β1+Csk半剂量组和CsA组移植心脏存活时间均较对照组显著延长(P＜0.01)。TGF-β1组移植心脏存活时间较CsA组明显延长(P＜0.05)，TGF-β1+CsA半剂量组移植心脏存活时间最长，优于TGF-β1组(P＜0.05)和CsA组(P＜0.01)。结论TGF-β1对心脏移植排斥反应有较强的免疫抑制作用，可明显延长移植心脏的存活时间，并且与CsA有协同作用，可减少CsA的用量。实验二转化生长因子β1对心脏移植排斥反应中心肌细胞凋亡的影响目的探讨转化生长因子β1对心脏移植排斥反应中心肌细胞凋亡的影响。方法采用大鼠颈部心脏移植模型，随机分为3组：对照组，移植组，TGF-β1组。分别于术后第1、3、5、7天各取4只移植心脏，原位末端标记(TUNEL)法染色检测心肌细胞凋亡，以心肌细胞凋亡阳性细胞数占总心肌细胞数的百分比作为心肌细胞凋亡指数(apoptosis index，AI)。用免疫组化方法观察Bcl-2、Bax的表达情况。结果移植组心肌细胞于术后第1天即已出现凋亡，第3天明显增加，第7天达高峰。TGF-β1组各时间点心肌细胞凋亡指数明显小于对应的移植组(P＜0.01)。与移植组相比，TGF-β1组心肌细胞Bax表达明显降低(P＜0.01)。结论TGF-β1对心脏移植排斥反应中心肌细胞凋亡有显著抑制作用。TGF-β1对心肌细胞凋亡的抑制作用可能与其下调Bax表达，提高Bcl-2／Bax有关。实验三转化生长因子β1对心脏移植排斥反应中IL-12、IL-15、IL-18、IL-4和IL-10表达的影响目的探讨转化生长因子β1对大鼠心脏移植排斥反应中IL-12、IL-15、IL-18、IL-4和IL-10表达的影响。方法采用大鼠颈部心脏移植模型，随机分为3组：对照组，移植组，TGF-β1组。于术后第5天取移植心脏，用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法观察IL-12、IL-15、IL-18、IL-4和IL-10的表达情况。结果移植组IL-12、IL-15、IL-18表达明显升高，IL-4和IL-10表达显著降低(与对照组相比，P＜0.01)。TGF-β1组IL-12、IL-15、IL-18表达明显降低，而IL-4和IL-10表达显著升高(与移植组相比，P＜0.01)。结论TGF-β1对心脏移植排斥反应的免疫抑制作用可能与其抑制IL-12、IL-15、IL-18等Th1型细胞因子的表达，促进Th2型细胞因子IL-4和IL-10的表达有关。实验四转化生长因子β1对心脏移植排斥反应中CD44、选择素E、LFA-1、VCAM-1表达的影响目的探讨转化生长因子β1对大鼠心脏移植排斥反应中CD44、选择素E、LFA-1、VCAM-1表达的影响。方法采用大鼠颈部心脏移植模型，随机分为3组：对照组，移植组，TGF-β1组。于术后第5天取移植心脏，用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法观察CD44、选择素E、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)、淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)的表达情况。结果移植组CD44、选择素E、LFA-1、VCAM-1表达明显升高(与对照组相比，P＜0.01)。TGF-β1组CD44、选择素E、LFA-1、VCAM-1表达明显降低(与移植组相比，P＜0.01)。结论TGF-β1对心脏移植排斥反应的免疫抑制作用可能与其抑制CD44、选择素E、LFA-1、VCAM-1等粘附分子的表达有关。实验五转化生长因子β1对心脏移植排斥反应中穿孔素和颗粒酶B表达的影响目的探讨转化生长因子β1对大鼠心脏移植排斥反应中穿孔素和颗粒酶B表达的影响。方法采用大鼠颈部心脏移植模型，随机分为3组：对照组，移植组，TGF-β1组。于术后第5天取移植心脏，用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法观察穿孔素和颗粒酶B的表达情况。结果移植组穿孔素和颗粒酶B表达明显升高(与对照组相比，P＜0.01)。TGF-β1组穿孔素和颗粒酶B表达明显降低(与移植组相比，P＜0.01)。结论TGF-β1对心脏移植排斥反应的免疫抑制作用可能与其抑制穿孔素和颗粒酶B的表达有关。实验六转化生长因子β1对心脏移植排斥反应中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达的影响目的探讨转化生长因子β1对大鼠心脏移植排斥反应中诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)表达的影响。方法采用大鼠颈部心脏移植模型，随机分为3组：对照组，移植组，TGF-β1组。于术后第5天取移植心脏，用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法观察iNOS的表达情况。结果移植组iNOS表达明显升高(与对照组相比，P＜0.01)。TGF-β1组iNOS表达明显降低(与移植组相比，P＜0.01)。结论TGF-β1对心脏移植排斥反应的免疫抑制作用可能与其抑制iNOS的表达有关。总结本论文研究结果显示：1．成功建立大鼠颈部心脏移植模型并加以改进，改进的术式简单实用，有较高的存活率，值得推广。2．TGF-β1对心脏移植排斥反应有较强的免疫抑制作用，明显延长移植心脏的存活时间。TGF-β1对心脏移植排斥反应的免疫抑制作用可能与其抑制IL-12、IL-15、IL-18、CD44、选择素E、LFA-1、VCAM-1的表达，促进IL-4和IL-10的表达有关。此外，TGF-β1还可通过下调Bax表达，提高Bcl-2／Bax比例而抑制移植排斥反应中心肌细胞的凋亡。3．本研究还发现，穿孔素、颗粒酶B及iNOS mRNA和血清NO含量的检测可作为心脏移植急性排斥的预见性和特异性指标，对于急性排斥反应的早期诊断和移植物预后的估计具有重要的临床意义，同时为及时调整免疫抑制治疗提供客观依据。TGF-β1可通过抑制心脏移植排斥反应中穿孔素、颗粒酶B及iNOS的表达抑制心脏移植排斥反应。