【摘要】: 背景 在過(guò)去的幾十年里,由于免疫抑制劑的發(fā)展,不僅使器官移植成為終末期腎、肝、心臟疾病可接受的治療方式,而且顯著減少了急性排斥的發(fā)生率,同時(shí)顯著提高了器官移植的短期、長(zhǎng)期生存率。然而,免疫抑制劑的應(yīng)用帶來(lái)了許多問(wèn)題。首先,要終身連續(xù)對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行非特異性免疫抑制。第二,當(dāng)前使用的免疫抑制劑中,沒(méi)有一種能完全預(yù)防急性排斥或者慢性排斥。第三,免疫抑制劑的應(yīng)用帶來(lái)了腫瘤和感染的風(fēng)險(xiǎn)。第四,免疫抑制劑的應(yīng)用增加了移植病人高血壓的風(fēng)險(xiǎn)以及由此導(dǎo)致的心血管并發(fā)癥。面對(duì)以上問(wèn)題,新的免疫調(diào)節(jié)法增加了特異性,減少了這樣的毒副作用。在最近,細(xì)胞治療的研究取了顯著的進(jìn)步。特別是凋亡細(xì)胞的靜脈輸注能誘導(dǎo)實(shí)質(zhì)器官的移植免疫耐受。在臨床工作中,一些病人對(duì)移植物無(wú)限期地形成耐受,只須使用少量的免疫抑制劑,這說(shuō)明在臨床可以通過(guò)人工的方法誘導(dǎo)免疫耐受。 我們的研究小組應(yīng)用凋亡細(xì)胞誘導(dǎo)免疫耐受明顯延長(zhǎng)鼠心臟移植的存活時(shí)間,這一思路已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外很多實(shí)驗(yàn)室所承認(rèn)和重復(fù),F(xiàn)已證明,在許多嚙齒類小動(dòng)物模型中,靜脈輸注凋亡細(xì)胞可以誘導(dǎo)供者特異性的移植免疫耐受,這給我們一個(gè)啟示,在臨床上是否也可以通過(guò)類似的方法誘導(dǎo)免疫耐受,從而有效延長(zhǎng)移植物存活,減少免疫抑制劑的使用呢? 為了證明這個(gè)問(wèn)題,我們首先選擇非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行供體凋亡細(xì)胞誘導(dǎo)免疫耐受的研究。但是,在成功應(yīng)用供體凋亡細(xì)胞誘導(dǎo)非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物移植免疫耐受之前,首先必須解決好以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)測(cè)定恒河猴的類人血型;(2)要找到誘導(dǎo)恒河猴外周血單個(gè)核細(xì)胞凋亡的有效方法;(3)建立合適的與臨床情況最相似、并且有利于免疫耐受研究的器官移植模型。許多文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)傳統(tǒng)的切除雙腎的恒河猴腎移植模型術(shù)后因排斥反應(yīng)、急性腎小管壞死等并癥很容易導(dǎo)致恒河猴術(shù)后7-10天死亡,不利于免疫耐受的研究,因此,要建立有利于免疫耐受研究的恒河猴腎移植模型。本文對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究,并初步研究了供者凋亡細(xì)胞對(duì)非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物同種異體腎移植移植物存活以及急性排斥反應(yīng)的影響。 目的 研究恒河猴類人血型的檢測(cè)方法;建立恒河猴同種異體腎移植模型;研究誘導(dǎo)恒河猴外周血單個(gè)核細(xì)胞凋亡的方法;研究供者凋亡細(xì)胞對(duì)恒河猴同種異體腎移植免疫耐受的誘導(dǎo)。 方法 1、43只恒河猴,肌注氯胺酮麻醉后,分別抽取靜脈血5ml,肝素抗凝。分別收集恒河猴唾液。應(yīng)用常規(guī)單克隆抗體法、凝集抑制實(shí)驗(yàn)法(檢測(cè)唾液)、抗A抗B凝集素檢測(cè)法(反向定型法)共三種方法測(cè)定恒河猴的類人血型。 2、建立恒河猴同種異體腎移植模型:4只恒河猴隨機(jī)配成兩對(duì),每只恒河猴均捐出左腎,保留右腎,同時(shí)接受另一只恒河猴的左腎移植。供腎切。貉刂芯切開(kāi)腹部,顯露左腎。上血管夾前給予肝素(100u/kg,iv)。切下腎臟后用4℃HCA保存液50ml灌注。受者手術(shù):沿中線切開(kāi)腹部,游離腹主動(dòng)脈和下腔靜脈遠(yuǎn)端,上血管夾前靜脈注射肝素(100u/kg,iv)。腎動(dòng)脈、靜脈分別于腹主動(dòng)脈、下腔靜脈遠(yuǎn)端行端側(cè)吻合。血管吻合過(guò)程中應(yīng)用顯微外科器械、7/0無(wú)損傷血管縫合線。輸尿管與膀胱吻合,并臨時(shí)留置雙豬尾支架管。術(shù)后給予阿司匹林100mg口服,共3天。術(shù)后采用亞臨床劑量免疫抑制方案:甲基強(qiáng)的松龍+環(huán)磷酰胺+雷帕霉素。術(shù)中、術(shù)后一天、二天靜脈注射甲基強(qiáng)的松龍均為120mg;環(huán)磷酰胺20mg,術(shù)前4天開(kāi)始,每?jī)扇找淮危焕着撩顾?.4mg,手術(shù)日開(kāi)始,每日一次。術(shù)后抗生素:硫酸慶大霉素(10000u/kg/d,IM)。 3、在我們的研究中有一個(gè)重要的問(wèn)題值得注意,即細(xì)胞凋亡后很容易發(fā)生繼發(fā)性壞死,而壞死細(xì)胞對(duì)免疫的影響與凋亡細(xì)胞截然不同,因此在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的同時(shí)應(yīng)盡量減少壞死細(xì)胞。為此我們比較了高能X線法、Co60γ射線法、紫外線(UVC)照射法三種方法,發(fā)現(xiàn)紫外線(UVC)照射法效果最佳,因此我們對(duì)紫外線照射法進(jìn)行了詳細(xì)的研究,在不同的照射時(shí)間(40,50,60分鐘)、照射距離(15,20,30厘米)、不同的小牛血清濃度(10%,15%,20%)、不同的液面高度(0.106,0.142,0.177厘米)等條件下的凋亡率,確定誘導(dǎo)恒河猴外周血單個(gè)核細(xì)胞凋亡的最佳條件。 4、供者凋亡的單個(gè)核細(xì)胞預(yù)輸注誘導(dǎo)恒河猴同種異體腎移植免疫耐受:6只恒河猴隨機(jī)配對(duì)分為兩組,即凋亡組和對(duì)照組。凋亡組接受對(duì)照組配對(duì)供者的凋亡細(xì)胞。制備的凋亡細(xì)胞用20mlPBS液稀釋后輸注給凋亡組配對(duì)的受者。對(duì)照組輸注PBS液20ml作為空白對(duì)照處理。每只恒河猴均接受對(duì)方左側(cè)供腎,行腎移植術(shù),保留右側(cè)腎臟。 (1)大量凋亡的單個(gè)核細(xì)胞制備 抽取供者恒河猴外周血50ml,應(yīng)用淋巴細(xì)胞分離液分離單個(gè)核細(xì)胞,應(yīng)用UVC法照射單個(gè)核細(xì)胞,誘導(dǎo)單個(gè)核細(xì)胞凋亡條件:培養(yǎng)皿直徑為6cm,10%小牛血清培養(yǎng)基4ml,照射距離20cm,照射時(shí)間為60分鐘。制備凋亡細(xì)胞后應(yīng)用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)儀檢測(cè)凋亡率,同時(shí)靜脈輸注給受者猴,7天后行同種異體腎移植術(shù)。 (2)術(shù)后免疫抑制劑的方案同前。 (3)術(shù)后動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血常規(guī)、雷帕霉素濃度、CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞;定期行移植腎B超、CT檢查和移植腎穿刺病理檢查,觀察移植腎存活時(shí)間。 結(jié)果 1、應(yīng)用常規(guī)單克隆抗體法檢測(cè)恒河猴類人血型沒(méi)有一例出現(xiàn)陽(yáng)性凝集反應(yīng),不能檢測(cè)出恒河猴類人血型。凝集抑制實(shí)驗(yàn)(檢測(cè)唾液)檢測(cè)恒河猴唾液類人血型也未出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)。所以,單克隆抗體法、凝集抑制實(shí)驗(yàn)法均不能檢測(cè)出恒河猴類人血型。抗A抗B凝集素檢測(cè)法(反向定型法)能測(cè)出每只恒河猴的類人血型。43只恒河猴中類人A型3只(7%),類人B型25只(58.14%),,類人AB型15只(34.88%)。而未發(fā)現(xiàn)類人O型。 2、四只恒河猴左腎的切取和腎移植手術(shù)時(shí)間平均在兩小時(shí)內(nèi)完成,腎移植手術(shù)均成功,開(kāi)放血流后移植腎即恢復(fù)功能,開(kāi)始泌尿,術(shù)中尿量多,說(shuō)明移植腎進(jìn)入多尿期。術(shù)后二天移植腎彩超檢查示移植腎血供良好。移植腎存活的時(shí)間分別為5,5,6,7天。移植腎均出現(xiàn)強(qiáng)烈的急性排斥反應(yīng)。術(shù)后未出現(xiàn)血腫、感染、尿瘺、輸尿血管梗阻等并發(fā)癥。其中一只恒河猴移植腎出現(xiàn)腎動(dòng)脈栓塞,移植腎存活5天;存活7天的恒河猴因腸梗阻而死亡。其余的猴切除排斥腎臟后均存活。與正常腎比較,術(shù)后移植腎明顯腫大,穿刺病理和移植腎切除病理示移植腎有許多炎性細(xì)胞浸潤(rùn),局灶性壞死。 3、由于在前期研究中發(fā)現(xiàn)紫外線(UVC)照射法明顯優(yōu)于高能X線法和Co60γ射線法,因此我們對(duì)紫外線誘導(dǎo)方法進(jìn)行了深入探討。發(fā)現(xiàn)影響細(xì)胞凋亡的主要因素有:照射距離、照射時(shí)間、培養(yǎng)液的量、小牛血清濃度。對(duì)UVC照射法重復(fù)研究,發(fā)現(xiàn)照射距離20厘米的凋亡率顯著高于照射距離30厘米的凋亡率(P<0.0001)、照射60分鐘的凋亡率顯著高于40、50分鐘的凋亡率(P<0.01),而其壞死率不超過(guò)10%、直徑6cm的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)液4ml時(shí)的凋亡率顯著高于培養(yǎng)液5ml時(shí)的凋亡率(P<0.01),而其壞死率顯著低于培養(yǎng)液3ml時(shí)的壞死率(P<0.05)、用10%的小牛血清培養(yǎng)液時(shí)的凋亡率顯著高于用15%、20%的小牛血清培養(yǎng)液時(shí)的凋亡率(P<0.005)。 4、供者凋亡細(xì)胞預(yù)輸注后恒河猴同種異體腎移植結(jié)果: 4(1)、恒河猴外周血50ml,可分離出單個(gè)核細(xì)胞數(shù)為8×10~7-8.5×10~7個(gè),經(jīng)UVC照射后獲取的細(xì)胞總數(shù)(即為靜脈輸注的細(xì)胞總數(shù))為7.2×10~7-7.5×10~7個(gè)。其凋亡率為40-60%,壞死率為5-10%。 4 (2)、移植腎存活時(shí)間:凋亡組為7(手術(shù)原因死亡),19,30天,對(duì)照組為5(移植腎動(dòng)靜脈血管栓塞),6,14天。 4 (3)、凋亡組:99523術(shù)后6天B超示移植‘腎血流不豐富,移植腎輕度腫大,大小53×25×35mm,活檢病理示急性排斥。術(shù)后7天死亡,死亡原因?yàn)槟c梗阻,其誘因是手術(shù)中結(jié)扎了腸系膜下動(dòng)脈。97387和00209術(shù)后7天B超示移植腎血流豐富,移植腎大小和結(jié)構(gòu)正常,大小分別為41×28×32mm、52×24×38mm,活檢病理見(jiàn)少量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。對(duì)照組:99581術(shù)后5天行移植腎B超檢查,發(fā)現(xiàn)移植腎明顯腫大,大小約55×25×40mm。活檢病理檢查顯示移植腎大量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn),廣泛局灶性的壞死。98447術(shù)后5天行B超檢查示移植腎大小為:43×18.3×37mm,無(wú)血供;即行移植腎CT檢查,靜注造影劑后,移植腎不顯影,說(shuō)明移植腎無(wú)血供。手術(shù)探查切除移植腎,術(shù)中見(jiàn)移植腎呈紫黑色,腎動(dòng)脈無(wú)搏動(dòng)。腎動(dòng)脈有血栓形成。切除移植腎送病理檢查顯示移植腎壞死。00473術(shù)后7天行B超檢查示移植腎結(jié)構(gòu)正常,大小為53×41×39mm,移植腎血流豐富,穿刺活檢病理見(jiàn)少量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。術(shù)后14天復(fù)查移植腎B超示血流豐富,阻力指數(shù)0.74。活檢病理見(jiàn)大量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。 4 (4)、CD4+CD25+淋巴細(xì)胞亞群的監(jiān)測(cè):凋亡組受者97387、00209的CD4+CD25+的百分率在術(shù)前為3.49%和3.19%;術(shù)后一周達(dá)到高峰,分別為11.79%和13.58%,約是術(shù)前的3-4倍。對(duì)照組00473的CD4+CD25+在術(shù)前、術(shù)后相對(duì)穩(wěn)定。 結(jié)論 1、本研究對(duì)比了單克隆抗體法、凝集抑制實(shí)驗(yàn)法和抗A抗B凝集素檢測(cè)法(反向定型法)檢測(cè)恒河猴類人血型的情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示反向定型法測(cè)定恒河猴類人血型敏感,有效;恒河猴類人血型分布以B型最多(58.14%),AB型次之(34.88%),A型最少(7%);而無(wú)類人O型。而單克隆抗體法和凝集抑制實(shí)驗(yàn)法不能檢測(cè)恒河猴類人血型。 2、保留一側(cè)腎的恒河猴腎移植模型與以往模型相比有以下優(yōu)勢(shì):(1)保留了受體的原腎,更見(jiàn)符合臨床情況,因?yàn)樵谂R床上對(duì)于受體原腎均不予切除,這樣不但可以減少創(chuàng)傷,而且更有利于術(shù)后恢復(fù);(2)保留原腎更加有利于術(shù)后維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,減少圍手術(shù)期護(hù)理的難度;(3)移植物排斥時(shí),將排斥的移植物切除后受體猴可以長(zhǎng)期存活,這不但更好地模擬了臨床情況,而且減少了受體猴不必要的死亡,更加符合動(dòng)物的倫理學(xué);(4)由于受體猴能夠長(zhǎng)期存活,更有利于我們長(zhǎng)期對(duì)受體猴進(jìn)行免疫學(xué)的長(zhǎng)期隨訪觀察,是我們進(jìn)行免疫耐受研究的良好模型。 3、誘導(dǎo)恒河猴外周血單個(gè)核細(xì)胞凋亡,紫外線照射法比高能X線和γ射線法敏感,效果好。紫外線照射誘導(dǎo)恒河猴外周血單個(gè)核細(xì)胞凋亡的最佳條件是用含10%小牛血清的1640培養(yǎng)液,直徑6cm的培養(yǎng)皿中加培養(yǎng)液4ml,照射距離20cm,照射時(shí)間為60分鐘。 4、凋亡組的移植腎存活時(shí)間比對(duì)照組長(zhǎng),說(shuō)明可能存在部分免疫耐受,但是,凋亡組和對(duì)照組均出現(xiàn)急性排斥反應(yīng),說(shuō)明術(shù)前輸注供者的凋亡細(xì)胞沒(méi)有誘導(dǎo)出完全的免疫耐受。 5、凋亡細(xì)胞輸注可誘導(dǎo)CD4+CD25+T調(diào)節(jié)細(xì)胞升高。凋亡組的CD4+CD25+T調(diào)節(jié)細(xì)胞升高可能是移植腎存活時(shí)間延長(zhǎng)的原因。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:第一軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:R699;R392
【參考文獻(xiàn)】
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