同种异体心脏移植术已经成为终末期心脏病理想的治疗手段，随着各种新型免疫抑制药物不断出现、移植手术和心肌保护技术不断提高，心脏移植术后患者存活时间明显延长，生活质量显著改善。尽管如此，移植术后急、慢性排斥反应和移植物血管病仍然是制约心脏移植术后患者长期生存的主要原因之一，其内在机制尚未完全清楚。近年来，大量动物实验及临床研究已经证明，趋化因子(Chemokine，CK)及其受体在介导抗原提呈、淋巴细胞活化的第一信号及第二信号通路、淋巴细胞毒性效应过程等方面发挥了重要作用。基因芯片技术的发明给这个领域的研究提供了极大的方便，国内外这方面的研究进展很快，目前已经发现很多基因在排斥反应时移植物中可以检测出明显的上调或者下调，趋化因子受体(Chemokine Receptor，CKR)中CXCR3和CCR5是起主要作用，而其他一些趋化因子受体比如CCR1、CCR2则作用不是十分显著。但是，外周血单个核细胞(Peripheral Blood Mononeuclear Cell，PBMC)的表面趋化因子受体CXCR3是否与排斥反应具有相关性，这方面的报道较少。本研究成功建立了大鼠腹部异位心脏移植模型，采用实时定量PCR技术动态观察了大鼠心脏移植术后PBMC的CXCR3 mRNA表达情况，采用免疫组织化学分析方法研究了CXCR3在移植心心肌组织中的定位；并通过动态观察大鼠心脏移植术后外周血CD4+／CD8+T淋巴细胞比值变化、外周血血清中细胞因子IL-10、IL-2、IFN-γ和TNF-α的动态变化，初步探讨PBMC表面的趋化因子受体CXCR3参与大鼠心脏移植术后急性排斥反应的作用机制，评估PBMC的CXCR3 mRNA表达在监测和判断心脏移植术后急性排斥反应中可能的应用价值。整个实验共分以下三个部分。第一部分非工作型和工作型大鼠腹部异位心脏移植模型的建立及比较目的建立非工作型和工作型大鼠腹部异位心脏移植模型，并比较其优缺点。方法20只健康雄性Wistar大鼠作为供体，20只健康雄性SD大鼠作为受体，均为清洁级。供心获取方法基本相同，与受体的吻合略有差异：非工作型心脏移植模型供心升主动脉与受体腹主动脉端侧吻合，供心肺动脉与受体下腔静脉端侧吻合；工作型心脏移植模型先行供心肺动脉与左心耳吻合，然后供心升主动脉与受体腹主动脉端侧吻合。观察比较手术各步骤时间、术后一般情况、移植心存活时间和心脏超声心动图检查等。结果非工作型和工作型心脏移植模型手术成功率分别为100％和90％，30s内移植心复跳率100％。结论非工作型心脏移植模型的建立技巧较成熟，可以单人独立完成操作，适合于心脏移植术后短期观察急性排斥反应的移植免疫学方面研究；工作型心脏移植模型有左、右心室作功，更适合于移植术后长期观察慢性排斥反应和移植物血管病等方面的研究，但缺点是需两人合作才能完成手术操作，且手术难度较大。第二部分外周血单个核细胞CXCR3 mRNA表达与大鼠心脏移植急性排斥反应的关系目的探讨外周血单个核细胞CXCR3 mRNA动态变化与大鼠心脏移植术后急性排斥反应的关系及其在早期诊断中的价值。方法以Wistar和SD大鼠作为供体，SD大鼠作为受体，建立非工作型腹部异位心脏移植模型，按移植前后处理方法不同随机分3组：A组为SD大鼠同基因移植对照组，移植前后未作处理；B组为Wistar-SD急性排斥组，移植前后未作处理；C组为Wistar-SD异基因移植治疗组，移植日开始给予环胞素A(CsA)5mg／Kg／d腹腔注射×14天。术后第1、3、5、7天分批处死，采用实时定量PCR检测移植心心肌和PBMC的CXCR3 mRNA表达，采用免疫组织化学方法分析CXCR3在移植心心肌组织中的定位，并对移植心肌进行病理组织学检查，每组留8只用于观察生存期。结果A组大鼠移植心存活时间均大于100d，B、C组分别为(7.40±1.14)d、(24.00±2.35)d，C组较B组存活时间明显延长(P＜0.01)，A组较B、C组存活时间更长(P(＜0.01)。A组各时间点均未发生排斥反应，移植心心肌和PBMC的CXCR3 mRNA呈低水平表达；B组术后移植心心肌和PBMC的CXCR3 mRNA动态变化与急性排斥反应的进程均呈正相关，术后5d心肌和PBMC的CXCR3 mRNA表达上调至峰值，分别为(2.30±0.72)、(4.30±0.82)；C组经环胞素A治疗后排斥反应发生率明显下降，各时间点移植心心肌和PBMC的CXCR3 mRNA表达明显低于B组，术后7d达到峰值(1.21±0.77)、(1.50±0.76)，与B组相比均有显著性差异(P＜0.01)。CXCR3定位于移植心心肌组织内浸润的T淋巴细胞表面，其配体之一CXCL10定位于移植心血管内皮细胞和心肌间质。结论移植心心肌和PBMC的CXCR3 mRNA表达与术后急性排斥反应进程密切相关，提示可作为诊断急性排斥反应或者观察抗排斥反应疗效的指标。第三部分CXCR3参与大鼠心脏移植术后急性排斥反应机制的初步研究目的观察大鼠心脏移植术后外周血细胞因子IL-10、IL-2、IFN-γ和TNF-α及CD4+／CD8+T淋巴细胞的动态变化，初步探讨PBMC的趋化因子受体CXCR3参与急性排斥反应的机制。方法以Wistar和SD大鼠作为供体，SD大鼠作为受体，建立非工作型腹部异位心脏移植模型，按移植前后处理方法不同随机分3组：A组为SD大鼠间同品系移植对照组，移植前后未作处理；B组为Wistar-SD急性排斥组，移植前后未作处理；C组为Wistar-SD异基因移植治疗组，移植日开始给予环胞素A(CsA)5mg／Kg／d腹腔注射×14天。术后第1、3、5、7天分批处死，采用ELISA法检测外周血血清的IL-10、IL-2、IFN-γ和TNF-α的表达水平，采用流式细胞仪对外周血中CD3+、CD4+和CD8+T淋巴细胞计数，对心肌进行病理组织学检查。结果A组术后CD3+T淋巴细胞计数和CD4+／CD8+比值与正常大鼠相比无显著差异，B组随着急性排斥反应进程出现CD3+T淋巴细胞的增高和CD4+／CD8+比值的上升，术后5d达到峰值分别为70.17％±4.04％和2.38±0.35，C组经环胞素A治疗后上述指标各时间点均出现明显下降，术后5d分别为54.67％±3.95％和1.46±0.19(P＜0.01)。A组细胞因子IL-10、IL-2、IFN-γ和TNF-α与正常大鼠相比，均无显著差异；B组术后出现IL-10表达水平的短暂上升，术后5d达到峰值(61.41±2.29)pg／mL，术后7d出现迅速下降，C组经环胞素A治疗后，IL-10呈缓慢上升趋势，与A、B两组相比差异具有显著性；B组术后IL-2、IFN-γ和TNF-α水平与排斥反应具有相关性，均在术后5d达到高峰，C组经治疗后上述细胞因子表达水平均明显下降，B、C两组间有显著差异(P＜0.01)。结论细胞因子和趋化因子及其受体与排斥反应进程密切相关。急性排斥反应发生时，血清中IL-2、IFN-γ和TNF-α表达升高，使Th0细胞表面CXCR3受体表达增加，促进了Th1细胞分化成熟，使Th1／Th2平衡向Th1方向发展，CD4+／CDS+比值明显升高；环胞素A治疗后IL-2、IFN-γ和TNF-α表达下降，IL-10表达升高，对移植物具有保护作用，抑制Th1细胞增殖，促进Th2细胞分化成熟，平衡向Th2方向发展，CD4+／CD8+比值下降，有利于移植物长期存活。综合PBMC的CXCR3 mRNA表达和上述指标，了解Th1／Th2平衡方向，有利于判断机体的移植免疫状态，达到早期诊断排斥反应目的。