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目的:供者反应性记忆性T细胞(Tm)介导加速性排斥反应,是诱导移植物耐受的主要障碍。本研究利用1,25(OH)2D3和封闭性单克隆抗体anti-CD154/anti-LFA-1对Tm介导的加速性排斥反应进行治疗,比较不同用药组合对移植物的保护作用并探索该方案的作用机制。
方法:首先通过同种异体皮肤移植得到预致敏小鼠,过继转移同种反应性记忆性T细胞,构建小鼠同种异体心脏移植模型后再联合1,25(OH)2D3和anti-CD154/anti-LFA-1进行治疗,观察移植物生存期的改变,并从移植物和模型鼠整体两个角度探讨其可能的作用机制;之后以同种异体皮肤移植预致敏小鼠为受体进行心脏移植(二次移植模型),联合1,25(OH)2D3和anti-CD154/anti-LFA-1进行治疗并观察其生存期。采集二次移植受体鼠脾脏、血清及移植物标本,探讨其可能的作用机制。
结果:在过继转移模型中,(1)预致敏小鼠脾脏T细胞中含有大量表型为CD44highCD62Llow的记忆性T细胞,其中CD4+Tm占58.56%,CD8+Tm占49.04%,未致敏小鼠CD4+Tm占16.49%,CD8+Tm占14.19%;(2)1,25(OH)2D3及Ab单独或联合应用进行短期干预实验,结果得到各组平均存活时间分别为HTx control组6.5d,Ab组23.5d,1,25(OH)2D3组15.5d,Ab+1,25(OH)2D3联合用药组80d。术后各组之间体重无明显差异;(3)各组治疗后第5天和第20天处死动物,对心脏移植物进行了病理学检测:各组之间相比较,对照组发生了严重的淋巴细胞浸润和组织结构的破坏,1,25(OH)2D3组和Ab组显示了中等程度的淋巴细胞浸润和组织结构的破坏,而联合组淋巴细胞浸润和组织破坏的程度最轻;(4)在心脏移植后第5天和第20天,收集各组移植物和血清,对各组移植物和血清中与排斥相关的细胞因子表达水平进行检测。从统计分析当中可以看出1,25(OH)2D3和联合组心脏移植物和血清中的IL-2、IFN-γ和IL-10的相对表达水平都明显下调。而TGF-β表达水平升高,Foxp3基因的表达水平升高,说明1,25(OH)2D3和联合组都能上调移植物中Tregs的表达水平,而联合组效果最佳;(5)过继转移移植后应用1,25(OH)2D3单独及联合Ab治疗,通过流式细胞术检测各组脾脏中记忆性T细胞及调节性T细胞(Tregs)表达水平;通过MLR检测各组脾脏T细胞同种异体反应能力。发现1,25(OH)2D3单独及联合Ab治疗均可明显减弱脾脏记忆性CD4+和CD8+T细胞的比例和同种异体反应能力。停药后移植物能长期存活,可能由于诱导产生大量Tregs有关。在预致敏小鼠二次移植模型中,(6)各组平均生存期为HTx allo-primed ctrl组3d,Ab组5.5d,1,25(OH)2D3组7d,联合组19d;组织学检测可以观察到,与对照组比较,联合用药方案明显阻止了淋巴细胞对移植物的浸润;(7)移植物中相关基因相对表达量的检测表明:联合用药方案可显著降低移植物中排斥相关基因IL-2和IFN-γ的表达量,上调TGF-β的相对表达量而下调IL-10的相对表达量。联合用药组治疗后,二级淋巴器官脾脏中CD4+Tm和CD8+Tm细胞比例均出现不同程度地减少,同时其活化增殖、免疫辅助的功能也被抑制。移植后5天时,联合用药组表现为诱导Foxp3基因的高表达和脾脏中Tregs比例的升高;(8)虽然联合用药组明显减少血清中同种异型抗体表达水平,但是一旦停药,移植物仍被迅速排斥。
结论:在过继转移同种反应性记忆性T细胞的移植模型中,联合阻断效应及记忆性T细胞可获得移植物长期存活,其机制可能是对Th1的抑制作用,而联合用药方案更能诱导Th1向Th2型细胞转换。联合用药方案明显降低移植物和移植受者细胞免疫应答水平的同时,诱导移植物中表达大量TGF-β分泌性Th3细胞,增加调节性T细胞的比例;而在二次心脏移植模型中,抑制效应及记忆性T细胞虽可明显延长移植物生存期,但并不能有效诱导移植物长期存活,推测记忆性B细胞可能是诱导二次移植免疫耐受的重要障碍,此问题有待进一步研究。