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编号:10497911
性腺移植
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 2000年第3期
     作者:曹金燕 史小林 诸定寿

    单位:(首都医科大学生殖医学研究中心)

    关键词:

    首都医科大学学报000338

    性腺包括卵巢和睾丸,主要功能是产生生殖细胞和分泌性激素。性激素除维持生育功能外,对非生殖系统的作用已越来越被研究者们重视。应用性腺移植手段改善机体的生育状况,纠正机体的衰老状态早在上世纪就已被研究者们关注。现在随着人类寿命的延长及性激素对机体健康作用的不断揭示,希望通过性腺移植纠正性腺衰退所致的机体功能失调,已成为研究者们再次关注的课题。为此特将性腺移植的历史及现状总结如下。

    1 卵巢组织的移植

    卵巢组织的移植始于19世纪末,从自体移植、异体移植到当今的胚胎性腺移植。此外,采用冷冻和培养技术试图解决移植物的保存和排斥问题,为生殖医学研究开辟了新方向。
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    生后卵巢直接移植:生后卵巢移植根据受体不同分为自体移植和异体移植。每一种又分为单侧和双侧移植。

    同种自体移植:是早期卵巢移植研究主要方式,移植结果发现移植卵巢中可见不同发育阶段的卵泡及新鲜黄体,但卵巢总体发育较差。近年来我国的梁元晶等用小鼠进行自体单侧移植[1,2],结果显示自体双侧移植效果好于单侧移植。她们认为双侧卵巢移植物生长较好与受体较高的促性腺激素环境有关。双侧卵巢切除后有一较高促性腺激素的内分泌环境已被实验证实,在实际应用中自体卵巢移植仅适用于女性行盆腔特殊治疗的患者。

    异体移植:有学者用大鼠进行了单侧异体原位移植,结果卵巢存活率低,发育迟缓。Scott用同系大鼠异体移植[3],将部分输卵管与卵巢一同移植,并行血管及输卵管吻合术,结果移植物成活率75%、受体受孕率50%,而未使用血管吻合术的无一存活。另外他使用免疫抑制剂做大鼠异系之间的异体移植,存活率为58.3%、受孕率42.9%,而未用者移植物无一存活。周春等未使用任何免疫抑制剂进行卵巢异体移植的动物实验[4],结果术后3个月移植物切片中仍有生长卵泡,阴道上皮细胞及子宫内膜有雌激素效应。异位移植部位包括肾背膜下、眼前房、脾脏、肠系膜、皮下组织。其中较常见的是肾背膜下,这是因肾背膜下被认为是一免疫缺损区域,移植物不易被排斥,容易生长。
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    异种移植:异种移植最大的障碍是移植后发生超急性排斥反应,克服该反应是异种移植成功的关键一步。Gosden等曾将猫或羊的卵巢皮质片移植到卵巢切除的SCID鼠的肾背膜下[5],9个月后移植物切片中仍可发现3 mm的卵泡存在,但阴道涂片未出现过正常的周期。

    由于异体移植和异种移植存在免疫排斥现象,应用免疫抑制剂虽有改善,但大大增加了感染机会,还可造成肾脏损害,引起消化性溃疡。因此,如何降低移植物免疫原性以减少宿主排斥反应仍是移植学研究的一个重要领域。一些学者通过实验观察到培养后的组织、细胞免疫原性降低,这为移植提供了好的来源。

    卵巢培养后移植:越来越多的学者通过实验观察证明经培养的组织或细胞,免疫源性降低,移植后较未培养的生长好。Jacobs用H-2抗原不相容的小鼠进行实验观察[6]。他将生后12~14 d小鼠卵巢置于M199+100 U青链霉素+10% FBS中培养6~12 d,然后移入去势雌鼠左耻区皮下,通过阴道涂片确定功能恢复情况,发现培养后的卵巢移植物存活率增高。Davide等得出结论[7]:自体双侧移植后,受体全部恢复周期功能,单侧移植后受体周期功能未恢复;60%双侧切除卵巢接受未培养移植物的异体移植受体恢复周期功能,但35 d后无一存活。而培养后的异体移植85%恢复周期,至第60天时仍有55%移植卵巢具有功能,第90天时50%仍有功能。这更进一步说明培养后移植有利于移植物的存活。
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    除此之外,Gosden Carrol等分别将培养后的原始卵泡或初级卵泡移植给受体[8,9],受体恢复周期功能,有的还产下幼仔,经基因标记证明是来自移植物。

    胚胎卵巢组织的移植:胚胎组织移植的优越性是胚胎组织潜在免疫不成熟性。一些实验发现小鼠H-2抗原表达在孕11 d,在孕早期大鼠肾移植比孕晚期更佳,且胎肝组织存活不如胚胎性腺和肾移植的存活,因此认为胚胎组织移植物排斥具有器官特异性。

    胚胎卵巢直接移植:70年代Mangoushi使用Wistar大鼠研究了孕17 d胚胎性腺的移植情况[10],他将胚胎性腺(近亲杂交和高度杂交)分别移植到母亲、父亲、其他雄鼠和雌鼠的肾背膜下。结果发现胚胎移植物并未躲过受体的免疫反应,只不过反应轻重不同。证明并非供体与受体基因关系越近,排斥反应越轻。但成年受体对胚胎卵巢移植物的免疫反应减弱,其机制尚不清楚,可能与受体的内分泌环境有关。此后,Teruko Taketo-hosotant等几项研究集中在早期胚胎卵巢移植到成年雌鼠和雄鼠肾背膜下引起胚胎卵巢发育成卵睾体的影响因素[11]。90年代Yasuhiro Namba等将胚胎卵巢单独移植或与围生期睾丸一同移植[12,13],结果发现卵巢单独移植物生长良好并发育,而与睾丸同移的卵巢发育受到抑制。孕13 d的胚胎睾丸开始显示抑制作用,14~18 d抑制作用渐强,此后抑制作用减弱。
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    胚胎卵巢组织冷冻复苏后移植:卵巢组织的早期冷冻中仅5%的卵泡群存活,其中原始卵泡是仅有的存活者,这可能是由于它位于卵巢皮质浅层,冷冻保护剂易于渗透以及它的代谢活动较低的原因。在围生期性腺体积小并含有大量原始卵泡、较少基质和结缔组织,便于冷冻保存,移植后,原始卵泡可逐渐发育成熟具有内分泌功能,使受体恢复周期性功能。Cox等使用孕16 d的小鼠胚胎卵巢作为移植物[14],用6~8周的雌鼠为受体,将液氮中冷冻保存1周的胚胎卵巢复苏后原位单侧或双侧移植到去势雌鼠,阴道涂片显示所有双侧卵巢切除受体,在移植后(19.3±2.1) d恢复动情周期,移植物组织学检查发现冷冻后移植物含有各个发育阶段的卵泡,有些小鼠交配后受孕,与胚胎卵巢直接移植结果进行统计学检查无显著性差异。

    虽然以上实验结果乐观,但冷冻后胚胎卵巢移植研究尚处于幼稚阶段,还需进一步研究探讨。

    2 睾丸组织的移植

, 百拇医药     睾丸组织细胞移植:据记载有将鸡睾丸移植于去势鸡体内,观察到移植物生长良好,保持了性器官结构,且受体一般状况良好。还有人将猩猩和猴子的睾丸片段移植给人,据称3个月后恢复了功能。Attaran等用狗睾丸进行了自体和异体移植[15],并适当地行血管吻合术,结果自体移植物有精子形成,异体移植物使用免疫抑制剂者未示排斥,而未用免疫抑制剂者移植物化脓死亡。Lee等用大鼠进行了睾丸移植并行血管吻合[16],移植后18 h~7 d外周血中单核细胞侵入产生免疫排斥,但未侵入生精小管中,精子生成减少在移植后24 h,而同基因移植恢复了生殖能力,生精小管基膜平滑,生殖细胞存在于内。Altwein及助手还对移植睾丸后的受体进行了激素测定[17],认为睾丸移植在内分泌方面不如较小腺体如肾上腺有价值。我国曾多次报道对不同程度睾丸功能低下病人进行睾丸移植,病人被追踪调查7月~4年,显示移植后第二性征出现,性功能恢复或提高。

    Joseph将分离纯化的睾丸Levdig细胞移于近交系大鼠腹腔内[18],移植后90 d实验组睾酮值明显高于对照组。钱辉军等将消化分离的Leydig细胞注于去势2周的同种大鼠腿部深筋膜下[19],于移植后1、3、4和6个月取移植物,发现移植后4个月移植部位可见大量3β-羟甾脱氢酶活性的Leydig细胞,细胞周围有较多毛细血管,无免疫细胞浸润,电镜下Leydig细胞内有丰富的滑面内质网。
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    异种睾丸Leydig细胞移植:李爱林等将大鼠的Leydig细胞分离纯化移于小鼠腹腔,结果Leydig细胞对HCG反应良好,受体小鼠睾酮明显高于阴性对照组,该实验提示微囊的使用降低了异种免疫排斥。

    胚胎睾丸组织移植:Yasuhiro Namba等的胚胎睾丸卵巢移植实验显示胚胎睾丸移植物生长良好可以看到曲细精管以及分裂的生殖细胞[12,13]。胚胎睾丸移植不但用于性别分化研究,而且也可用于恢复患者性腺功能的研究。

    3 性腺移植的应用意义及有待解决的问题

    1)应用原位移植解决受体的生育能力,随显微外科技术的发展,对移植物行血管吻合术及输卵管或输精管吻合术后,移植物不但存活率升高且恢复生育功能。

    2)应用胚胎或异体性腺移植可恢复受体的内分泌功能,但对移植物的选择以及受体接受移植物的最佳时间的研究还有待探讨。
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    3)应用性腺移植达到抗衰老的作用,随着老年病学的研究发展,性腺的功能与老年病及衰老关系日益密切,因此对于性腺的移植研究及对衰老和某些疾病之间的关系备受重视。

    4)胚胎睾丸对胚胎卵巢生长发育影响的研究是一项调控胚胎性腺发育的理论研究,这一理论的揭示还需进行不断的科学性研究。

    参考文献

    1,梁元晶,诸定寿,史小林.小鼠单侧卵巢自体异位移植.首都医学院学报,1995,16(3):172~175

    2,梁元晶,史小林,诸定寿.小鼠双侧卵巢自体异位移植的形态学研究.首都医学院学报,1995,16(4):259~262

    3,Scott J R. Pregnancy after tubo-ovarian transplantatio. Obstet Gynecol, 1987,70:229~234
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    4,周春.大鼠卵巢组织移植实验研究.中华器官移植学杂志,1996,17(3):98~100

    5,Gosden, Boulton, Grank, et al. Follicular development from ovarian xenografts in SCID mice. J Reprod Fertil, 1994,101:619~623

    6,Jacobs B B. Ovarian allograft wurvival. Transplantation, 1974,18:454~457

    7,David C, Luekr Thomas R, Sharpton. Survival of ovarian allografts following maitenance in organ culture. Transplantation, 1974,18(5):457~458
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    8, Gosden K G. Restitution of fertility in sterilized mice by transferring primordeal obarian follicles. Hum Reprod, 1990,5(2):117~122

    9,Carroll J. Effect of gonadotrophin enbiroment on growth and development of iolated mouse primary ovarean follicles. J Reprod Fertil, 1991,93:71~79

    10,Mangoushi M A. The fate of grafted fetal ovaries in the rat. J Anat, 1974,118(3):601~610

    11,Teruko Taketo-Hosotani. Factors involved in the testicular development from fetal mouse ovaries following transplantation. J Exp Zool, 1987,241:95~100
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    12,Yasuhiro Nambar, Masako Yamamoto, Atrishima, et al. Suppessive effect of fetal testes on development of fetal ovaries transplanted into adult males in the rat. J Vet Med Sci, 1994,56:1113~1118

    13,Yasuhito Nambar, Masako Uamamoto, Atrishima, et al. Suppressive effect of fetal testes of the differentiation of tetal ovaries transplanted into adult males in terat. J Anat, 1997,91:31~38

    14,Cox S L. Transplantation of cryopreserved fetal ovarian tissue to adult recipient in mice. J Reprod Fertkl, 1996,107:315~322
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    15,Attaran S E. Hormotransplants of the testis. J Urol, 1966,95:397~399

    16,Lee S. Testicular transplantation in the rat. Transplant Proc, 1971,3:586~590

    17,Altwein J E. Gonadotropic responseto testicular transplants in the rat. Endoctinology, 1972,91:312~316

    18,Joseph Tai, Johnson H W, Tze W J. Succeful transplantation of Leydig cells in castrated inbred rats. Transplantation, 1989,47:1087

    19,钱辉军.大鼠睾丸Leydig细胞同种移植后的形态学观察.中华器官移植杂志,1997,18(3):142~143

    收稿日期:1999-06-14, 百拇医药