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随着医学技术的进步,器官移植越来越成为器官不可逆疾病的终末期的有效治疗手段。肺移植的患者的数量每年都在增长,但与其他的实质器官的移植相比远期的生存率依然不够理想。统计表明,肺移植患者的5年生存率仅为45%。70%的肺移植患者在移植5年后会出现闭塞性细支气管炎(occlusive bronchiolitis:OB)。同时,临床和实验研究也表明闭塞性细支气管炎,即肺移植慢性排斥反应,限制了肺移植患者的长期生存,其主要的病理学特征为结缔组织增生导致的气管部分或完全闭塞。因而在现阶段的肺移植相关的研究中如何减轻OB已成为重要课题之一。研究表明,血红素加氧酶-1(HO-1)是器官移植中的一种保护性基因[2-3]。故我们运用HO-1的细胞保护作用来探究其是否能够改善肺移植缺血再灌注引起的细胞损伤、急性排斥反应,以及改善肺移植再灌注后功能的恢复。本课题分为以下两部分:第一部分建立肺移植相关闭塞性细支气管炎的有效模型目的:探讨建立更稳定有效的大鼠肺移植相关闭塞性细支气管炎模型方法:将30只大鼠随机抽签分为2组,一组行同系移植,一组行同种异系移植。分别观察7天、30天、60天后,通过病理分析两组免疫排斥反应情况,如气管上皮、气管腺以及软骨环、间质组织等的破坏与增生情况。结果:同种异系移植组早起可见气管上皮、气管腺及软骨环的破坏,中期见间质组织水肿和淋巴细胞、单核细胞的浸润;晚期可见肉芽组织样反应。同系移植组气管结构相对完整、壁光滑,气管腔及间质内无渗出液。结论:同种异系移植适合做稳定有效的大鼠肺移植相关闭塞性细支气管炎模型。第二部分血红素加氧酶-1对大鼠肺移植相关闭塞性细支气管炎的保护作用目的:建立大鼠肺移植相关闭塞性细支气管炎模型,并探究HO-1对大鼠肺移植相关闭塞性细支气管炎的保护作用。方法:将实验动物分为对照组同系移植组(SD to SD)与实验组同种异系移植组(wistar to SD),实验组分别给予生理盐水、环孢素A(Cs A)和携带大鼠血红素加氧-1基因的重组腺相关病毒(AAV-r HO-1)干预。分别于移植术后第7天、30天和60天获取移植物,并检测病理组织学改变、外周血CD4~+、CD8~+T淋巴细胞含量、凋亡指数等指标的改变。结果:1.移植术后第7天,CD4~+T淋巴细胞在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间无显著统计学差异(F=0.799,P=0.512)。移植术后第30天,CD4~+T淋巴细胞在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=16.630,P=0.000)。Cs A组与AAV-r HO-1组、同系移植组与生理盐水组均无显著统计学差异(10.24±1.36 vs.8.76±0.70,P=0.253;16.06±1.36 vs.15.22±3.39,P=0.512)。AAV-r HO-1组与同系移植组及生理盐水组比较,CD4~+T淋巴细胞显著下降,差异有统计学意义(16.06±1.36 vs.8.76±0.70,P=0.000;15.22±3.39 vs.8.76±0.70,P=0.000)。移植术后第60天,CD4~+T淋巴细胞在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=4.818,P=0.014)。同系移植组与生理盐水组均无显著统计学差异(P=0.354),但AAV-r HO-1组较同系移植组、生理盐水组、Cs A组比较,均见显著下降,差异有统计学意义(8.09±1.70 vs.12.54±4.13,P=0.015;8.09±1.70vs.10.98±1.52,P=0.026;8.09±1.70 vs.14.02±2.1;P=0.002)。2.移植术后第7天,CD8~+T淋巴细胞在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=3.804,P=0.031)。Cs A组与AAV-r HO-1组、同系移植组与生理盐水组均无显著统计学差异(13.02±1.44vs.13.82±2.90,P=0.557;11.30±0.72 vs.9.69±2.61,P=0.216),但是AAV-r HO-1组与同系移植组及生理盐水组比较显著下降,差异有统计学意义(13.02±1.44vs.9.69±2.61,P=0.024;13.82±2.90 vs.9.69±2.61,P=0.007)。移植术后第30天,CD8~+T淋巴细胞在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=2.005,P=0.154)。AAV-r HO-1组与生理盐水组、Cs A组均无显著差异(P=0.680;P=0.088),但是AAV-r HO-1组较同系移植组显著上升(15.40±1.65 vs.13.12±1.59,P=0.037)。移植术后第60天,CD8~+T淋巴细胞在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=2.612,P=0.087)。AAV-r HO-1组与同系移植组及生理盐水组均无显著差异(P=0.680;P=0.088),但是较Cs A组显著下降(13.84±1.70 vs.17.76±2.95,P=0.028)。3.移植术后第7天,凋亡指数在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=34.219,P=0.000)。AAV-r HO-1组与同系移植组无显著统计学差异(0.110±0.027 vs.0.086±.0523,P=1.000),但与生理盐水组及Cs A组比较,AAV-r HO-1组见显著下降,差异有统计学意义(0.300±0.027 vs.0.110±0.027,P=0.000;0.244±0.045 vs.0.110±0.027,P=0.000)。移植术后第30天,凋亡指数在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间见显著统计学差异(F=28.292,P=0.000)。AAV-r HO-1组与同系移植组无显著统计学差异(0.162±0.041 vs.0.138±0.034,P=1.000),但与生理盐水组及Cs A组比较,AAV-r HO-1组见显著下降,差异有统计学意义(0.424±0.069 vs.0.162±0.041,P=0.000;0.300±0.070 vs.0.162±0.041,P=0.008)。移植术后第60天,凋亡指数在同系移植组、生理盐水组、Cs A组、AAV-r HO-1组四组之间有显著统计学差异(F=28.947,P=0.000)。AAV-r HO-1组与同系移植组无显著统计学差异(0.214±0.011 vs.0.276±0.052,P=0.505)。但与生理盐水组及Cs A组比较,AAV-r HO-1组见显著下降,差异有统计学意义(0.510±0.059 vs.0.214±0.011,P=0.000;0.358±0.071 vs.0.214±0.011,P=0.003)。结论:1.HO-1对急性排斥反应早期细胞免疫反应中的CD4~+T淋巴细胞的抑制作用不明显,但对急性排斥反应晚期CD4~+T淋巴细胞的抑制作用显著,与临床常用的Cs A相当。2.HO-1对急性排斥反应早起和晚期免疫反应中的CD8~+T淋巴细胞的抑制作用均较显著,但仅在急性排斥反应晚期胜于临床常用的Cs A。3.HO-1抑制肺移植后的细胞凋亡,从而减少肺移植上皮细胞死亡。