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目的延迟性异种移植排斥反应(DXR)是目前异种移植面临的最大障碍。本实验利用小鼠→大鼠心脏移植模型,研究NF-κB信号传导途径在DXR中的作用,旨在探讨DXR的发生机制及其防治措施。 方法与结果第一部分 为建立适于研究DXR的动物模型,分别选择NIH小鼠和Wistar大鼠作为供体和受体。小鼠升主动脉与大鼠右颈总动脉用袖套法端端套入吻合,小鼠肺动脉与大鼠右颈外静脉也用袖套法端端套入吻合以建立小鼠→大鼠颈部异位心脏移植模型。移植后每日在大鼠颈部触摸移植心脏跳动,以心跳停止作为排斥反应的时间。排斥后取移植心脏作病理学检查。免疫组化法检测C3,IgG,和巨噬细胞(Mф)标记物CD68。结果发现移植成功率95%(18/20)。移植心脏平均存活时间2.00±0.59天。病理检查示被排斥心脏中有广泛血管内血栓形成,出血及炎症细胞浸润,部分心脏有局灶性梗塞和凝固性坏死。所有移植物中未见C3沉积,但60%(11/48)有IgG沉积。免疫组化检测发现浸润的炎症细胞中含有大量Mф。显示IgG和Mф参与小鼠→大鼠移植心脏排斥反应的发生,而补体并不起作用,此模型可用于DXR研究。第二部分 研究在DXR中NF-κB P65蛋白和P65 DNA结合活性。动物分二组:A组(n=6只),空白对照组;B组(n=6只),移植组。心跳停止作为排斥反应发生的时间。移植组心脏平均存活时间为2.00±0.59天,两组心脏分别作HE,Western blot检测NF-κB P65蛋白的表达;EMSA检测NF-κB P65DNA结合活性。统计显示以上各指标与空白对照组比较差异有统计学意义。提示NF-κB在DXR中起作重要作用。 第三部分 研究免疫抑制剂CsA和Lef在DXR中对NF-κB信号传导途径的影响。实验动物分为A、B、C、D组:A组(n=6只),空白移植组;B组(n=6只),CsA20 mg/kg,每2日一次,自day0起使用;C组(n=6只),Lef 10mg/kg自day0起使用;D组(n=6只),Lef+CsA。HE作常规病理检查;免疫组化法<WP=8>和Western blot法检测IKK,P65,IκBα及ICAM-1的表达水平,EMSA检测NF-κB P65 DNA结合活性。结果发现单用CsA不能显著延长异种移植心脏存活时间,而单用Lef可显著延长移植心脏存活时间达4.17±1.33天(与A组比较,p<0.05);Lef联用CsA可获协同作用,使移植心脏存活时间达6.50±2.06天(与B、C、D组比较,p均<0.05);免疫组化及Western blot检测示A、B、C、D组间差异有统计学意义(p<0.05)。提示在DXR中免疫抑制剂的联合应用对NF-κB信号传导途径有抑制作用。第四部分 研究在DXR中PDTC与免疫抑制剂Lef和CsA联合应用对NF-κB信号传导途径的影响。实验动物分为A、B、C、D、E 5组:A组:(n=6只),空白移植;B组:(n=6只),PDTC 500mg/kg每日2次腹腔内注射;C组:(n=6只),PDTC+CsA;D组:(n=6只)PDTC+Lef;E组:(n=6只),PDTC+Lef+CsA。用HE作常规病理检查,免疫组化法和Western blot法检测IKK,P65,IκBα及ICAM-1的表达水平,EMSA检测NF-κB P65 DNA结合活性,结果发现单用PDTC不能显著延长异种移植心脏存活时间;PDTC联用CsA也可显著延长移植心脏存活时间达4.67±1.21天(与A、B组比较p<0.05,但B、C组间p>0.05),PDTC与Lef联用可获协同作用,使移植心脏存活达7.0±1.79天(与A、B、C组比较,p<0.05),而PDTC联用CsA和Lef可使移植心脏存活时间达9.00±1.41天(与A、B、C、D组比较p<0.05)。免疫组化及Western blot检测示C、D、E与A、B组比较有较差异有显著性(p<0.05)。抑制剂Lef和CsA联用NF-κB信号途径抑制剂PDTC可显著抑制NF-κB信号传导途径的激活而延长异种移植心脏的存活时间。 结论(1)袖套法建立小鼠大→鼠心脏移植模型,容易操作,容易观察,稳定可行,可用作研究DXR的动物模型。(2)NF-κB信号传导途径在小鼠→大鼠移植心脏排斥后被激活而表达增强,说明该信号传导途径的激活是被排斥心肌细胞死亡的始动机制之一。(3)单用免疫抑制剂Lef或与CsA联用均可延长小鼠→大鼠移植心脏的存活时间并能抑制NF-κB信号传导途径的激活。(4)NF-κB信号传导途径抑制剂PDTC联合免疫抑制剂Lef 和CsA可显著延长小鼠→大鼠移植心脏的存活时间,并能显著抑制NF-κB信号途径的激活。总之,NF-κB信号传导途径的激活在小鼠→大鼠异种移植中是DXR发生的始动机制之一,抑制或阻断NF-κB信号传导途径的激活能有效地减缓DXR的发生。