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肝移植已经成为治疗终末期肝病、急性肝衰竭的唯一有效的方法。临床肝移植技术的发展有赖于实验动物的研究,大鼠原位肝移植(OLT)模型由于其价格低廉、饲养管理便捷、操作简单、遗传背景清晰等成为众多实验动物模型的首选,是研究肝脏移植器官保存、缺血-再灌注损伤、血流动力学、免疫抑制剂、移植排斥反应及免疫耐受的理想动物模型。经过30多年中外学者的改进,“二袖套法”成为广泛采用的经典术式。国内由于鼠种、价格等诸多因素,广泛选用SD与Wistar大鼠进行移植,认为SD-Wistar是一组高排斥反应的模型。
在肝移植治疗方面尽管各种新的免疫抑制剂不断问世,但移植后的排斥反应仍无法完全避免,诱导移植物抗原免疫耐受,成为解决器官移植排斥的根本方法。此外,免疫抑制剂和抑制方案仍存在不少弊端,寻找高效、低毒及价格低廉的免疫抑制药物为临床移植学界日益关注。青藤碱(SIN)是从防己科防己属青风藤中分离出的主要活性成分,分子式为C19H23NO4,具有镇痛、抗炎等作用,临床主要用于类风湿的治疗,疗效确切。近年来经中、日等国学者的研究,青藤碱的免疫抑制作用受到高度重视。
在移植肝脏的病理诊断学方面,彩色多普勒是目前最为常用的影像诊断工具,应用彩色多普勒可以对移植肝脏血流进行监测,了解血流动力学变化,但由于二维图像缺乏客观性,影响了其对移植后排斥反应的诊断价值。背向散射积分技术是近年发展起来的组织定征技术,与组织的病理改变有较好的相关性,有望成为又一重要的诊断技术。
本实验以大鼠原位肝移植为模型,探讨青藤碱对大鼠原位肝移植急性排斥反应的作用机制,以及联合环孢素A的治疗效果,同时应用彩色多普勒与背向散射积分技术监测治疗后大鼠肝脏的声学特征,为青藤碱的临床应用和背向散射积分技术的术后监测提供理论依据。
第一部分 大鼠肝移植模型的建立和术式改进
目的:探讨两种改进型大鼠肝移植手术术式对大鼠生存率的影响。
方法:经典术式组建立SD-Wistar模型70例,改进术式组35例,比较无肝期时间、肝上下腔静脉吻合时间和大鼠一周生存率。观察经典术式组大鼠的生存时间和肝脏病理改变。
结果:经典术式组无肝期20.3±1.6min;吻合肝上下腔静脉时间10.7±1.3min。改进术式组无肝期26.7±4.1min;吻合肝上下腔静脉时间15.1±1.7min。一周生存率,经典术式组17.1%,改进术式组91.4%。经典手术组12只手术成功大鼠生存时间11-22天,平均为14.8±2.8天,大鼠死亡后肝脏病理表现为WilliamsⅢ级。
结论:SD-Wistar大鼠原位肝移植模型是一组高排斥反应模型。通过改进肝上下腔静脉离断方式和门静脉袖套制作技术,能够提高大鼠血管吻合质量。大鼠术后能否长期存活的关键在于良好的肝上下腔静脉、门静脉吻合,吻合质量较无肝期时间更为重要。
第二部分 青藤碱对大鼠原位肝移植急性排斥反应影响的实验研究
目的:探讨青藤碱、环孢素及两者联合应用对大鼠肝移植模型排斥反应的影响
方法:正常组:8只Wistar大鼠为空白对照。建立SD-Wistar OLT模型,分为四组,对照组:8只未予药物干预,CsA组:8只给予环孢素A30 mg/kg/d,SIN组:8只给予青藤碱40 mg/kg/d,CsA+SIN组:8只给予青藤碱40 mg/k9/d+环孢素15 mg/kg/d。检测肝功、肾功变化,ELISA法比较各组血浆中IL-2、IL-10、sICAM-1情况,免疫组化法分析肝内TGF-β1表达情况,RT-PCR法分析肾脏TGF-β1mRNA表达情况,TUNEL法分析肝脏内淋巴细胞的凋亡情况,HE染色分析肝脏的病理损害。
结果:①对照组肝脏功能损害最为明显,谷丙转氨酶、谷草转氨酶升高,总胆红素升高、直接胆红素明显升高。各组间尿素氮和肌酐均无显著性差异。②CsA组、SIN组、SIN+CsA组IL-2明显低于对照组。③SIN、SIN+C sA明显刺激IL-10分泌,CsA无明显作用。④对照组sICAM-1明显高于其他四组,随着损伤程度减轻sICAM-1呈下降趋势。⑤各组肝脏表达的TGF-β1蛋白和肾脏TGF-β1 mRNA表达均有显著性差异,并CsA组表达最高。⑥移植后肝内汇管区淋巴细胞凋亡以SIN+CsA组最为明显。⑦血浆sICAM与肝脏病理损害间呈正相关。
结论:①SIN能够抑制促炎性因子IL-2、sICAM-1的分泌,促进抑炎性因子IL-10、TGF-β1的表达,抑制炎症反应;②SIN与CsA联合作用能够促进汇管区的淋巴细胞凋亡,诱导免疫耐受的形成;⑨SIN与CsA联合作用能减少CsA的用量,减轻肾脏纤维化因子TGF-β1的表达;④sICAM-1是监测排斥反应发生和评价抗排斥治疗效果的可靠指标。
第三部分 应用彩色多普勒与背向散射积分技术对大鼠移植肝脏病理损害的评价
目的:应用彩色多普勒与背向散射积分技术评价移植后大鼠肝脏病理损害和药物的治疗作用。
方法:正常组:8只Wistar为空白对照。建立SD-Wistar OLT模型,分为四组,对照组:8只未予药物干预,CsA组:8只给予环孢素A30mg/kg/d,SIN组:8只给予青藤碱40 mg/kg/d,CsA+SIN组:8只给予青藤碱40 mg/k9/d+环孢素15 mg/kg/d。术后4天、10天测量肝脏的IBS和门静脉、下腔静脉的血流速度,术后10天处死大鼠取肝脏组织行病理检查。
结果:①门静脉血流速度:术后4天对照组明显低于各手术组,CsA组与SIN+CsA组速度显著增快,SIN组轻度增快。术后10天血流速度普遍下降。CsA组与SIN+CsA组仍快于正常组,SIN组与正常组无差异。②IBS对比:术后4天对照组与SIN组较正常组、CsA组、SIN+CsA组增高,CsA组、SIN+CsA组高于正常组。术后10天组间IBS对比:CsA组、SIN+CsA组、SIN组明显下降,对照组无明显改变。③相关性:大鼠肝移植后肝脏病理损害程度与IBS呈正相关关系,动物模型组内肝脏病理损害与门静脉血流速度呈负相关关系。
结论:①门静脉血流速度降低提示移植肝脏可能发生排斥反应;②移植肝脏的IBS测定能够判定移植肝脏损害的程度。