前言糖尿病是常见的内分泌代谢疾病,其引发的多种并发症严重危害人们的身心健康,只有建立内源性胰岛素分泌系统才能根治糖尿病。目前主要有胰腺移植和胰岛移植两种方法能达到此治疗目的。胰岛移植属于细胞移植范畴,虽然目前胰岛移植对外源性胰岛素依赖性的解除不如胰腺移植高,但与胰腺移植相比具有安全、简便、利于体外移植物修饰、不良反应较低和可重复性等优点,已成为很有发展前景的方法。尽管胰岛移植在治疗1型和部分2型糖尿病有其独特的优势,但其远期疗效不够理想,其主要原因包括(1):供体胰岛的分离和纯化技术尚不完善,无法获得数量及质量都上乘的胰岛细胞,(2):免疫排斥反应,(3):胰岛缺血缺氧损伤,(4):胰岛移植早期即刻经血液介导的炎性反应(IBMIR)。目前研究表明,胰岛移植早期常伴有大量胰岛的丢失,这种现象被统称为原发性无功能,而与免疫因素无关。除了胰岛制备中内在的固有质量因素外,另外的一个重要原因就是新植入的胰岛与血流接触后所引发的反应,被称为立即经血液介导的炎症(Instant blood mediated inflammatory reaction以下简称IBMIR),其反应特征是血小板的激活和凝血系统以及补体系统的激活,这些瀑布反应导致胰岛的损伤。当胰岛细胞与ABO血型相容性的血液相互接触之后,5 min即出现凝血现象。血小板与胰岛表面迅速的结合并导致血液中血小板的迅速减少,紧接着是纤维蛋白形成并围绕在胰岛的表面以及大量炎性细胞浸润和补体的活化,接着就出现血液凝固,从而引起胰岛细胞的破坏。综上所述,这些反应也都是由血小板的活化和凝血反应所引起的。因此寻找一种有效的抑制血小板活化和凝血反应的方法将可以阻止IBMIR的发生,从而减少移植早期胰岛的破坏。研究表明,凝血酶是一种丝氨酸蛋白酶,由凝血酶原转换而来,它不但是凝血反应中起关键作用的酶,而且是一种有效的血小板活化剂,它通过与血小板表面的PAR-1和PAR-4结合激活血小板,因此凝血酶抑制剂将会有效的抑制凝血的发生和血小板的活化,从而抑制IBMIR。本实验通过应用体外模拟血管模型构建IBMIR模型并通过加入凝血酶抑制剂(阿加曲班)研究其对胰岛移植早期IBMIR的抑制作用。材料与方法实验动物:普通级封闭群Wistar大鼠,雌雄不限,重量250-300g(购自中国医科大学实验动物部)。实验分组:空白对照组即经60min循环反应无胰岛细胞组(2mlblood+RPMI-1640 150μl),对照组即经60min循环反应含胰岛组(2mlblood+RPMI-1640 150μl+800当量胰岛),实验组即(2mlblood+RPMI-1640 150μl+阿加曲班1ml+800当量胰岛)。胰岛提取:向供鼠胰管内原位逆行灌注胶原酶溶液(用冷的Hank’s液配制,剂量为1.5mg/ml)10-12ml,使胰腺充分膨胀。切取后在37±1℃水浴中振荡消化,消化时间12-15min。终止消化后,两次离心洗涤,过80目筛。Ficoll梯度离心法纯化胰岛,浓度分别为25%、23%、20.5%和11%,离心后于23%和20.5%之间,及20.5%和11%之间交界处吸取胰岛细胞,RPMI-1640洗涤两次备用。获取的胰岛用双硫腙染色来判断所提胰岛的纯度,胰岛细胞数=3次样品中DTZ阳性细胞团数÷3×20×样本总量(ml)。丫啶橙/溴乙啶(AO/EB)荧光染色法显示细胞活率,体外葡萄糖刺激下胰岛素释放试验检测胰岛活性。肝素化处理:将所有与大鼠血液相接触的管道内表面均涂以肝素,所用肝素浓度为0.5μg/cm~2,相当于0.1unit/cm~2。血液制备:新鲜的大鼠血液被收集于肝素化的20ml的注射器中。体外模拟循环模型建立:该模型由长度为390mm,直径为6.3mm聚乙烯管构成,管的内表面涂以固定化的肝素,将循环管的两端通过肝素化的三腔接头连接,将循环管固定于摆动器上,并放入37℃温箱中,通过摆动模拟体内血液循环。反应后指标检测:将反应后的胰岛行葡萄糖下胰岛素刺激试验,评价胰岛功能。大鼠血液经血常规检查,计数血小板,白细胞,淋巴细胞,单核细胞数。组织形态学检测:反应后过滤血液,将组织块行TCT检测,观察胰岛形态变化及周围包绕细胞类型。统计学分析:将所得数据用均值±标准差表示。t检验进行处理,P＜0.05认为有统计学意义。结果1.胰岛提取:平均每只大鼠可获得约500-600IEQ胰岛,经DTZ染色后,纯度＞90%。胰岛活率＞95%。体外葡萄糖刺激下胰岛素释放试验表明,新鲜胰岛在低糖溶液中胰岛素平均含量58.1±3.5μIU/ml,高糖溶液中胰岛素平均含量为195.2±12.6μIU/ml,释放指数(SI)为3.35±0.20,说明胰岛功能较好,对照组中胰岛在低糖下胰岛素平均含量为46.1±3.2μIU/ml,高糖下胰岛素平均含量为103.2±11.8μIU/ml,释放指数(SI)为2.25±0.18,说明胰岛功能明显受损,实验组中低糖下胰岛素释放量为53.6±3.3μIU/ml,高糖下胰岛素释放量为180.2±10.8μIU/ml,释放指数(SI)为3.36±0.18说明胰岛功能较好。2.血液分析:对照组中血小板数为(n=10)38±14×10~9/L,实验组中血小板数为255±85×10~9/L,两组间有明显的统计学差异(p＜0.05),对照组中白细胞数为4.2±0.96×10~9/L,实验组中白细胞数8.1±1.19×10~9/L,两组间有明显统计学差异(p＜0.05),对照组中单核细胞数为(n=10)0.25±0.10×10~9/L,实验组中单核细胞数为0.41±0.13×10~9/L,两组间有明显的统计学差异(p＜0.05),对照组中淋巴细胞百分数为51.5±8.5%,实验组中淋巴细胞百分数为66.2±9.8%,两组间有明显统计学差异(p＜0.05)。3.TCT检测:对照组中胰岛明显减少,被膜不完整,胰岛周围见大量红细胞形成的微血栓,而实验组中胰岛形态较完整,数量较多,周围无炎性细胞浸润,也未见明显微血栓形成。结论1.IBMIR是胰岛移植早期胰岛损伤的主要原因。2.应用凝血酶抑制剂阿加曲班可以有效的抑制IBMIR。