当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国免疫学杂志》 > 1999年第3期
编号:10258019
供体脾细胞胸腺内注射对致敏大鼠移植心脏存活的影响
http://www.100md.com 《中国免疫学杂志》 1999年第3期
     作者:陈 凡 宋惠民 张彦恩 陈忠堂 许复郁

    单位:陈 凡 (南京铁道医学院附院胸外科,南京210009);宋惠民 张彦恩 陈忠堂 许复郁 (山东医科大学附院心外科,济南250012)

    关键词:中枢性免疫耐受;急性血管排斥;心脏移植;脾细胞

    中国免疫学杂志990304 中国图书分类号 R392.4

    摘 要 目的:研究胸腺内耐受诱导对心脏移植(HT)存活的影响。方法:SD大鼠作为供体,Wistar大鼠作为受体。A组单做心脏移植,B组于HT前作皮肤移植致敏,C组在皮肤移植及HT前作供体脾细胞胸腺内免疫耐受诱导。结果:致敏模型能使移植排斥终点时间显著缩短,C组供心存活时间显著延长并伴相应的细胞免疫排斥指标降低。结论:未经紫外线处理的供体脾细胞也能诱导出一定程度的免疫耐受。MHC-2不影响耐受诱导。该方法对细胞免疫排斥有一定的抑制作用,对急性血管排斥不能预防。
, 百拇医药
    Intrathymic injection of donor-strained splenocytes abrogates accelerated rejection of cardiac allografts in sensitized rats

    CHEN Fan,SONG Hui-Min,ZHANG Yan-En et al.

    Nanjing Railway Medical College,Nanjing 210009. Shandong Medical University,Shandong 250012

    Abstract Objective:To investigate the effects of intrathymic inoculation of allogeneic splenocytes on the survival of heterotopic heart transplantation(TH).Methods:SD and male Wistar rats served as skin and heart donor and recipients,respectively.Rats in group A receive HT only,rats sensitized with donor skin in group B were then challenged 7~9 days later with cardiac allografts,in group C were given intrathymic injection of donor splenocyte 7 days,before skin allografts and then HT.Results:An intrathymic injection of allogeneic spleen cells(2×107)prevented accelerated(<32 h) rejection in sensitized Wistar rats (group B),and prolonged the survival of SD cardiac allografts to about 8 days,this effects is donor-specific and thymus-dependent,it does not requires ajunctive immunosuppresive therapy and is companied by the mitigation of cell-mediated immunity.Conclusion:Intrathymic injection of ultraviolet untreated allogeneic splenocytes,without the aids of immunosupressive agents could also establish a relative state of immunologic unresponsiveness to rats cardiac allografts.MHC-2 antigen does not influence the inducement of donor specific tolerance.This method can obviously depress the cell mediated immunity,but it seems that it couldn't suppress the humoral immunity and couldn't prevent the vessel injury caused by acute vascular rejection.
, 百拇医药
    Key words Central immunologic unresponsiveness Acute vascular rejection Heart transplantation Splenocyte

    环孢素A的发现带来了第2次心脏移植高潮。使病人术后五年生存率达60%以上,但药物的毒副作用和慢性排斥又跃升为进一步提高远期存活时间的巨大障碍。现在认为解决此难题的重要研究方向之一是诱导宿主的特异移植免疫耐受,本研究的目的就是用供体脾细胞胸腺内注射诱导免疫耐受,观察它对供体皮肤移植致敏大鼠心脏移植存活的影响。

    1 材料与方法

    1.1 实验方法

    1.1.1 动物 纯种Wistar大鼠,4月龄,300~400 g,雄性,作皮肤及心脏移植受体,SD大鼠(均由山东医科大学实验动物中心提供)3~4月龄,250~300 g,雌雄不限,作皮肤、脾细胞及心脏供体。
, http://www.100md.com
    1.1.2 皮肤移植 所有实验组受体(B组和C组)均在心脏移植前7~9 d移植2 cm2供体全厚皮瓣于胸背部右侧以致敏大鼠,胸背部左侧移植相应大小的自体皮瓣对照,仔细剥除皮瓣下肌肉,术毕外敷青霉素干粉0.2 g。

    1.1.3 脾细胞悬液制作及检测 见文献[1]。

    1.1.4 受体胸腺内供体脾细胞悬液注射 皮肤移植前8 d受体胸部去毛消毒,上胸骨段正中部分剪开,直视下每侧胸腺注射悬液0.2 ml,共2×107个脾细胞。

    1.1.5 腹腔内异位心脏移植 见文献[2]略改进。

    1.2 实验分组 对照组(A组)单纯作心脏移植,皮肤移植致敏组(B组)于心脏移植前7~9 d先作皮肤移植,耐受诱导组(C组)在皮肤移植前7 d作胸腺内供体脾细胞注射,皮肤移植后7~9 d作心脏移植。每组各7只大鼠。
, http://www.100md.com
    1.3 观察指标

    1.3.1 每日经腹壁触摸心跳,必要时查心电图以记录供心存活时间,凡存活小于20 h者均作意外,排除在实验之外。

    1.3.2 红细胞免疫功能测定 B、C组于皮肤移植前及移植后6 d,心脏移植后第1天取鼠尾血0.5 ml肝素抗凝,用酵母菌花环法测红细胞C3b受体(RBC-C3bR)花环活性和RBC粘附免疫复合物能力(RBC-IC花环),以后若供心存活则每周测1次,切取供心当天最后测1次。A组于心脏移植后第4天及停跳时各测1次。

    1.3.3 皮肤迟发性超敏反应(DTH)诱导 见文献[3],于供心停跳后次日进行。

    1.3.4 供心停跳后立即摘取,C组部分大鼠胸腺于脾细胞注射后第2、7天切取常规病检及供心电镜检查,重点观察血管病变。

, 百拇医药     1.3.5 供心MHC-Ⅱ抗原免疫组化检查 用MaRIa小鼠抗大鼠Ia抗原单抗为第一抗体,异硫氰酸荧光黄标记羊抗鼠免疫球蛋白单抗(GAM-IgG-FITC)为二抗(北京军事医科院邦定公司提供),检查移植心脏MHC-Ⅱ抗原变化情况。

    1.4 统计学处理 全部数据均用±s表示,多样本均数比较用F检验,两两比较用q检验,两样本均数比较用t检验。

    2 结果

    2.1 各组供心存活情况 B组平均存活26.9±2.97 h,A组为174.8±30.00 h,C组为190.0±28.40 h,经检验差异显著(P<0.05)。在未发生排斥时供心心博有力、心律齐,心率130~160 次/min,当发生排斥时心博减弱或扪不到,心电图电压低,心率慢,心律不齐,QRS波宽大畸形,最终停跳。
, http://www.100md.com
    2.2 RBC免疫功能变化 皮肤移植前各组无明显差异,移植后1 w B组IC和C3bR花环率均显著升高,心脏移植后在排斥终点心脏停跳时B和A组的红细胞免疫花环率达最高值,其中A组值显著高于B组,而C组在整个过程中RBC免疫花环率变化不大,不同组不同时间比较,差异显著(P<0.01)。

    2.3 DTH变化 A组为1.960±0.25 mm,B组为2.100±0.30 mm,C组为0.693±0.22 mm,A、B组间比较无明显差异(P>0.05),C组与A或B组比较差异显著(P<0.01)。

    2.4 移植心脏及C组胸腺常规病检 按1990年国际心脏移植学会(ISH)急性心脏排斥反应分级诊断标准分级,A和B组均为IV~V级,C组为Ⅱ~ⅢA,但C组心肌细胞空泡变性及细胞间出血甚为突出[4]。C组大鼠胸腺注射脾细胞后第2天见皮质和髓质分界不清,髓质内亦有大量的淋巴细胞密集,胸腺小体消失,注射后第7天检查已恢复正常结构。
, http://www.100md.com
    2.5 耐受的特异性 用Lewis大鼠脾细胞注入2只Wistar大鼠胸腺内、未能诱导出对SD大鼠皮肤致敏后的SD大鼠心脏移植特异免疫耐受,供心均在28 h内受到急性排斥停跳,测DTH反应强烈。

    2.6 供心血管病变超微结构观察 B组血管内皮细胞肿胀明显,结构不清,细胞间紧密连接消失,基底膜部分增厚、断裂,管腔内外有少量电子致密物质沉积。C组见内皮细胞溶解,基底膜裂解增厚,红细胞及巨噬细胞向外渗出,血管内外有大量电子致密物质沉积,使血管壁增厚,管腔狭窄。

    2.7 MHC-Ⅱ抗原免疫组化检查 共作3批次,均无阳性结果。

    3 讨论

    3.1 超敏反应模型所诱发的排斥反应类似因反复输血等、已出现群体反应抗体的(Panel reactive antibody,PRA)阳性病人,属超急性排斥,用此模型研究排斥可同时了解细胞和体液免疫,也缩短了研究周期[5]。本实验B组在26 h左右发生超急性排斥,较A组显著提前,病检见有典型的急性排斥反应表现,DTH反应强烈,超微结构见有急性血管排斥(Acute vascular rejction,AVR)表现,表明这种模型是有效的,在供心植入时受体已处于高度的细胞和体液免疫致敏状态,植入后便立即发生急性排斥。术后RBC免疫功能降低可能与手术创伤有关。
, http://www.100md.com
    3.2 成年后胸腺对机体免疫功能维持有重要作用。根据中枢途径免疫耐受理论,有报道向胸腺内介入异型MHC抗原能特异延长移植器官存活期,但多需在诱导期短时间使用非特异免疫抑制措施造成类新生态,还需先对脾细胞作紫外线处理,据认为MHC-Ⅱ会影响耐受诱导[6]。本研究显示非紫外线处理脾细胞对致敏大鼠也能诱导出一定程度的免疫耐受,不用任何免疫抑制措施,可消除26 h左右发生的超急性排斥,使供心平均存活190 h,最长达240 h,而且这种耐受是供体特异的、MHC-Ⅱ并不影响耐受诱导。注射脾细胞后的胸腺镜下改变的机理不清,文献报道所注入的脾细胞不能在胸腺内形成嵌合体[6]。C组供心病检见细胞浸润及心肌坏死显著减轻,但有心肌变性,间质水肿及广泛出血,电镜见AVR严重,有体液免疫参与。从RBC免疫及DTH看耐受组明显低于非耐受组,看来经胸腺途径的中枢性耐受主要使细胞免疫受抑制,对体液免疫影响不大。心肌变性及出血很可能是急性血管排斥导致的继发损害。

    3.3 AVR是由PRA导致的急性广泛性血管损伤并移植损害,其成分主要是抗MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ抗体[7],非活性内皮细胞是MHC-Ⅰ阳性细胞,当被IFN-γ等活化后又表达MHC-Ⅱ,这便成了PRA的直接靶位[8]。本实验B、C组均有程度不同的典型AVR表现,所见到的电子致密沉积物很可能就是抗体、补体及纤维蛋白等。病变程度C组远较B组重,可能与C组供心存活时间长有关。
, 百拇医药
    3.4 供心免疫刺激细胞(ISCs),如巨噬细胞、树突细胞等是MHC-Ⅱ阳性细胞,内皮也是潜在的ISCs。理论上当排斥启动时MHC-Ⅱ应上调,为此设本指标目的在于了解排斥过程及处理方法对其表达的影响,但未获结果。文献报道在排斥时MHC-Ⅱ表达远弱于MHC-Ⅰ,且其强度变化与移植时间无明显相关,其中MHC-DP与排斥强度还呈负相关[9]。可能的解释是MHC-Ⅱ只在排斥启动时表达增加,发生排斥时已减弱甚至在出现AVR时破坏的内皮已不能表达MHC。由于MHC-Ⅱ是超微量的,用比较粗糙的免疫荧光法检查,其敏感性的问题也不容忽视。

    许复郁 山东医科大学附院病理科,济南250012

    作者简介:陈 凡,男,38岁,副教授,博士,主要研究心脏移植免疫;

    指导教师,宋惠民,男,61岁,教授,博士生导师,主要研究心脏移植、后天性心脏病
, http://www.100md.com
    4 参考文献

    1 马绪娴.供移植用同种脾细胞悬液制作及活力检测法.中华器官移植杂志,1990;11(4):146

    2 徐志云.改进的异位大鼠心脏移植.第二军医大学学报,1992;13(2):116

    3 叶建平.成年小鼠移植耐受实验研究.中华器官移植杂志,1992;13(1):21

    4 赵海路,游联壁.人类移植心脏的病理学进展.中华医学杂志,1995;75(7):440

    5 Sablinski T.Differential role of CD4+ cells in the sensitization and effector phases of accelerated grafts rejection.Transplantation,1991;51:226
, http://www.100md.com
    6 Oluwole S F. Induction of donor specific unrespon siveness to rat cardiac allografts by intrathymic injection of UV-B irradiated donor spleen cells.Transplantation,1993;55:1389

    7 Canstanzo-Nordin M R. Role of humoral immunity in acute cardiac allografts dysfuction.J Heart Lung Transplant,1993;12:S-143

    8 Olivari M T.Treatment of acute vascular rejection with immunoadsorption.Circulation,1994;90(5):Ⅱ-70

    9 Deng M C. Cardiac allografts vascular disease relationship to micro-vascular cell surface marker and inflammatory cell phenotypes on endomyocardial biopsy.Circulation,1995;91(6):1647

    〔收稿1997-09-06 修回1998-02-05〕, http://www.100md.com