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研究目的和背景 同种异体心脏移植是治疗终末期心脏疾病以挽救病人生命的重要手段,但移植后免疫排斥反应制约了心脏移植的治疗效果,虽然临床上使用免疫抑制剂药物使同种异体心脏移植的一年存活率大幅度提高,达到80%,但与此同时也带来了许多致命的副作用,因此,深入探讨同种移植急性排斥反应的机制,探索发展抑制排斥反应或诱导移植物耐受的新手段和新药物,是最终克服移植排斥反应的有效途径。传统移植免疫理论认为补体系统的激活是抗体介导的急性排斥反应和异种移植超急性排斥反应的最主要机制,而同种移植急性排斥反应发生的主要机制是T淋巴细胞介导的针对同种异型抗原(MHC等)的特异性免疫应答,补体系统对同种移植急性排斥反应无明显影响。但Julian R Pratt等于1996年在Lewis-DA大鼠同种异体肾移植模型上,利用sCR1抑制受体血清中的C3,将移植肾出现Ⅲ度排斥反应的时间由5天延后至9天,同时发现给药组移植肾中CD4+、CD8+ T细胞以及巨噬细胞浸润的数量都大大减少。2000年,Julian R. Pratt等发现小鼠肾移植后,IL-2和IFN-γ的增加可促进移植肾肾小管分泌C3。2002年,Pratt等分别将野生型C57BL/6H-2b和C57BL/6H-2b(C3-/-)小鼠的肾脏移植给B10.BrH-2k小鼠,发现B10.BrH-2k小鼠平均在12.5天排斥来源于野生型C57BL/6H-2b的移植肾,而来自C57BL/6H-2b(C3-/-)小鼠的移植肾却获得了长期存活(>100天),同时将B10.BrH-2k小鼠的肾脏移植给C57BL/6H-2b(C3-/-)小鼠,其移植肾平均存活时间仅为16.2天,从而提出移植肾局部的皮质肾小管上皮细胞分泌的补体成分C3可以调节同种肾移植急性排斥反应这一观点。以上文献都表明,补体系统确实以某种方式参与了同种移植急性排斥反应发生和发展的过程,进一步明确其作用和机制不仅对扩展同种移植排斥反应免疫学机制的认识具有重要的理论价值,而且可为探索发展新的抑制移植排斥反应的手段和药物奠定基础。目前,尚未见到有关补体在同种心脏移植急性排斥反应中所起作用的研究报道,本实验拟在Wistar-SD大鼠同种心脏移植模型上,利用CVF消耗受体血清中补体,并观察移植心的存活时间及其不同时期的病理改变和淋巴细胞浸润情况,为探索发展新的抑制移植排斥反应的手段和药物提供线索,并初步探讨补体系统在同种心脏移植急性排斥反应<WP=8>发生机制中的作用。方法 本研究主要进行了以下三方面工作:1、应用改良Ono术式建立大鼠同种异位心脏移植动物模型。2、将小剂量CVF应用于SD大鼠,用CH50法测定大鼠注射CVF后血清补体活性的变化,以了解该种CVF的抗补体活性及毒副作用,并确定长时间用药的方法。3、建立两组Wistar-SD大鼠同种心脏移植模型,一组作为对照组,一组作为CVF治疗组。首先利用触摸法监测移植心存活情况,观察两组移植心存活时间;其次从两组中各抽取5只动物模型分别于1、3、5、6、7天活杀,分别比较各时间点的急性排斥反应病理分级,血清补体活性,C3沉积情况,以及CD3+、CD4+和CD8+T细胞的浸润程度。结果:(1)成功建立了大鼠同种异位心脏移植动物模型。(2)大鼠尾静脉注射小剂量CVF 2h血清补体活性即显著下降,并于4h达到最低,此后1-3d保持在10%以下,8d恢复到35.14%,10d才基本恢复正常(62.02%)。(3)CVF治疗组移植心脏存活时间较对照组显著延长(р<0.01),其中部分移植心存活时间大于60天;免疫组织化学检测证实,实验组1-7d血管壁及心肌组织内未见C3沉着,内皮细胞未见肿胀、坏死,而同期对照组血管壁及基底层可见C3沉着,血管内皮细胞出现肿胀、坏死;免疫组织化学检测发现,实验组CD4+、CD3+以及CD8+T淋巴细胞浸润情况较对照组同期明显减轻。结论 1、改良Ono术式建立的Wistar大鼠至SD大鼠同种异位心脏移植模型稳定可靠,是研究同种心脏移植的理想小动物模型;2、来源于云南产孟加拉眼睛蛇的CVF,经体内实验证实该药物在较小剂量下即具有较好的抗补体活性,同时长期应用未发现明显毒副作用,具有潜在的临床应用价值;3、CVF消耗补体显著延长移植心存活时间,部分移植心甚至可以达到长期存活,其机制可能为:1)抑制缺血再灌注损伤,2)抑制T细胞的活化和浸润。