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编号:10241604
短疗程CsA治疗对移植动脉硬化的影响
http://www.100md.com 《华西医学》 1999年第3期
     作者:万云乐 沈文律 李幼平 罗义刚 李波

    单位:汕头大学医学院附二院普外科(汕头515031)万云乐 沈文律;华西医科大学附属第一医院普外科(成都610041) 李幼平 罗义刚 李波

    关键词:移植动脉硬化;急性排斥反应;大鼠

    华西医学990318 Influence of Short-course CsA Treatment on Graft Arteriosclerosis after Aortic Allograft Transplantation in Rats

    WAN Yun-le,SHEN Wen-lu,LI You-pin,et al.

    1.Department of General Surgery,Second Affiliated Hospital,Shantou University Medical College,Shantou,515000;
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    2.Department of General Surgery,First University Hospital,West China University of Medical Sciences,Chengdu,610041

    摘要:在异品系大鼠(SD to wistar)腹主动脉移植硬化模型上,设计DsA处理组,结果发现,短疗程CsA治疗剂量(CsA10mg.d-1×10d,ip)可有效抑制早期急性排斥反应的发生,但不影响后期TA进程,说明移植物动脉硬化不是简单地急性排斥反应的直接后果,而是复杂的免疫攻击过程。

    [中图分类号]R617;R392.4 [文献标识码]A

    Abstract:Rat aortic allografts following fraiplantation developed arteriosclerotic changes that were histologically similar to those observed in human chronic rejection following fransplantation of vascular allografts.We used cyclosporine in the rat aorta transplantation model between SD and Wistar to investigate the effect of immunosuppression of cyclospohne on posttransplant arteriosclerosis of vascula baograofs.The short-coarse freetment dose of CsA(10mg/kg*d-1×10d) significantly inhibited the develapment of acute rejection is the early stage of fransplantation of asrtio allcgrafts,suggesting that CsA might inhibit acute rejection,but was not effective in preventing late intimal lesions of aorta.These observations may sugsest the that complex immune mechanisms may be responsible for the development of transplant arteriosclerosis.
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    Key words:Transplant;Arteriosclerosis;Acute rejection;Rat

    移植物急性排斥反应是否在移植物动脉硬化(Transplant Arteriosclerosis,TA)过程中具有决定性作用,至今仍争论不休。本实验在异品系大鼠(SD to wistar)腹主动脉移植硬化模型上,研究短疗程CsA治疗对移植动脉硬化的影响,以期阐明早期急性排斥反应与TA的关系。

    1 材料与方法

    1.1 器材与药品 显微手术包1个(上海医疗器械厂);显微手术放大镜(×5倍)1个(GSX-Ⅱ型,天津医用光学仪器厂);无影灯1台;麻醉药品:5%水合氯醛和医用乙醚;环孢素A(cyclosporine A,CsA,Sandoz Pharma Ltd,Basle.Switzeland),由山德士公司驻香港办事处购得。
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    1.2 实验动物 雄性封闭群SD大鼠30只,Wistar 60只,体重200~250g,由华西医科大学实验动物中心提供。该中心具有四川省科委、省卫生厅实验动物管理委员会大鼠等一级实验动物生产条件和使用条件合格证书。以上动物按移植物来源(供体)和移植术后处理随机分组如下:(表1)

    表1.实验分组及处理情况 组别

    例数

    供体/受体

    移植术后处理

    A

    15

    Wistar/wistar

    ——
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    B

    15

    SD/wistar

    ——

    C

    15

    SD/wistar

    CsA*

    *CsA 10mg/kg.d 腹腔注射,移植日开始应用×10天

    1.3 实验场所 在华西医科大学第一临床医学院实验外科进行,该科具有上述实验动物使用合格证。

    1.4 大鼠腹主动脉移植 采用万云乐等方法进行大鼠腹主动脉移植〔1〕。受鼠术后15、30、60天每组各取5只在乙醚麻醉下切取植入的腹主动脉长15mm待检以及未移植SD、Witsar大鼠腹主动脉15cm作为空白对照研究。
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    1.5 检测指标

    1.5.1 切取植入的腹主动脉5mm以及未移植的SD或Wistar大鼠腹主动脉,光镜、电镜下观察移植腹主动脉病理学改变。

    1.5.2 采用MIAS-300计算机图象分析系统,经光学显微镜放大400倍,将HE染色结果输入计算机系统,对图象进行灰度换算,自动测出移植的腹主动脉管腔面积,内膜层面积和中膜层面积。

    1.6 统计方法 测量数据以+S表示,进行方差分析及两两比较,P<0.05表示两组比较差异有显著性。

    2 结果

    2.1 腹主动脉形态学测量 (表2)
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    表2.非移植SD、Wistar大鼠及各移植组别腹主动脉管腔面积,内膜面积,中膜面积(mm2)(+S) 组别

    例数

    观察时相(移植后天数)

    0

    15

    30

    60

    non T SD△

    5
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    0.442±0.093

    non T wistar△

    5

    0.443±0.089

    A

    15

    0.437±0.086

    0.443±0.090

    0.438±0.117

    B

    15

    0.417±0.087
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    0.320±0.045*

    0.280±0.030*

    C

    15

    0.422±0.060

    0.325±0.042*

    0.281±0.029*

    non T SD

    5

    0.016±0.005
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    non T wistar

    5

    0.016±0.007

    A

    15

    0.016±0.005

    0.016±0.006

    0.017±0.007

    B

    15

    0.036±0.016*

    0.149±0.053*
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    0.263±0.096*

    C

    15

    0.023±0.009

    0.128±0.021*

    0.247±0.101*

    non T SD

    5

    0.271±0.036

    non T wistar
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    5

    0.273±0.031

    A

    15

    0.270±0.032

    0.269±0.040

    0.268±0.026

    B

    15

    0.217±0.023*

    0.214±0.025*

    0.208±0.020*
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    C

    15

    0.213±0.025*

    0.212±0.025*

    0.208±0.032*

    注:△表示非移植SD/Wistar大鼠空白对照 *表示与非移植SD/Wistar或A组比较P<0.05

    2.1.1 未移植SD/Wistar大鼠腹主动脉 SD大鼠腹主动脉管腔面积,内膜层面积及中膜层面积分别为0.442±0.093mm2,0.016±0.005mm2和0.271±0.036mm2;Wistar大鼠腹主动脉 管腔面积,内膜层面积和中膜层面积分别为0.443±0.089mm2,0.016±0.007mm2和0.273±0.031mm2,两者分别比较无差异(P>0.05)。
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    2.1.2 同品系(wistar to wistar)移植 A组腹主动脉管腔面积,内膜层面积和中膜层面积于移植后15天、30天、60天时未见明显改变,与未移植SD或wistar比较无差异(P>0.05)。

    2.1.3 异品系(SD to Wistar)移植 B组15天时内膜增厚,与未移植SD/Wistar或A组各时相比较有差异(P<0.05),30、60天时动脉内膜明显增厚,管腔缩小,中膜层变薄(与A组比较P值均<0.05);C组15天时内膜亦有轻度增厚,30、60天时增生显著(与15天时比较P<0.05),管腔变狭小,中膜层变薄(与未移植SD/Wistar或A组比较P<0.05)。B组、C组腹主动脉管腔面积、内膜层面积和中膜层面积移植后各时相比较P>0.05。

    2.2 腹主动脉形态学观察

    2.2.1 未移植SD or Wistar大鼠腹主动脉 内膜层较薄,内皮细胞(EC)连接紧密,与内弹力纤维膜(interna lelastic membranae)之间少许纤维成份,未见梭形核细胞;中膜层由4~6道弹力纤维膜构成,弹力纤维膜之间散在多量梭形核平滑肌细胞(SMC)和少量纤维成份,外膜较薄由致密结缔组织组成。
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    2.2.2 同品系(Wistar to Wistar)同种异体移植 A组于移植15天时腹主动脉内膜可见ECs丢失现象,多形核白细胞和单核细胞浸润并与内皮细胞粘附,未见内弹力纤维膜断裂及内膜层梭形核细胞,中膜层平滑肌结构基本正常,未见明显的SMCs环死现象,有少许单核细胞浸润,外膜层可见少许单核细胞和分叶核白细胞浸润。30天、60天时,腹主动脉内膜层内皮细胞数量增多,排列尚整齐,有少量单核细胞,中膜层及外膜层变化不大。

    2.2.3 异品系(SD to Wistar)同种异体移植 未处理B组15天时内皮细胞偶见且有严重的变性肿胀,与内膜层连接松散,内膜层有多量单核细胞、淋巴细胞浸润,偶见梭形核细胞,内弹力纤维层多处断裂。可见中膜层平滑肌细胞可见向内膜移动趋势,中膜弹力纤维膜多处断裂,SMC数量减少、坏死及多量的淋巴细胞浸润。外膜层有严重的单核细胞和淋巴细胞浸润。30天时ECs数量增多、排列欠整齐,内膜层有相当数量的单核细胞浸润和平滑肌细胞,内膜层增厚明显。内弹力纤维膜断裂现象严重,中膜SMC数量减少、坏死,并有淋巴细胞浸润。外膜层有大量的淋巴细胞浸润。60天时内皮细胞基本覆盖管腔,内膜层有多量核较大的单核细胞和梭形核细胞,电镜观察梭形核细胞为平滑肌细胞。弹力纤维膜仍有断裂,中膜变薄,平滑肌细胞数量减少。外膜浸润细胞数量减少。C组移植15天时腹主动脉内皮细胞数量相对较多,但仍有大量丢失现象,内膜层少量单核细胞浸润,未见平滑肌细胞。内弹力纤维膜偶见断裂现象,中膜层平滑肌数量基本正常,偶见明显环死的SMCs。外膜浸润细胞较轻微。30天时内膜层有多量核较大的单核细胞浸润和梭形核细胞。内弹力膜多有断裂,中层变薄、肌细胞数量减少,外膜细胞浸润较少。60天时,内膜层增生明显,有多量的平滑肌细胞和单核细胞,并有多量基质。内弹力膜可见断裂,中膜明显变薄,肌细胞数量减少。
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    3 讨论

    移植物动脉硬化(TA)是临床实质性器官移植长期存活的严重障碍,迄今为止,其发生机制及演变过程仍不甚清楚〔2〕。早期急性排斥反应可能是移植物动脉硬化的一个重要影响因素。最近的研究资料表明,临床肝移植患者血清CsS浓度≥175μg/L组较≤175μg/L组移植肝动脉硬化发生率明显要低(p=0.02)〔3〕。临床肾移植中加大术后CsA治疗量可有效地预防移植肾慢性排斥反应发生率,而且以早期、大剂量使用CsA其作用更为显著〔4〕。Geerling在异品系大鼠腹主动脉移植实验中也发现大剂量CsA(25mg/kg,3 times/week)可显著抑制腹主动脉急性排斥反应,并有效地抑制后期腹主动脉内膜增生现象,而低剂量CsA治疗(5mg/kg,3 times/week)则部分抑制TA的进程,并发现动脉 外膜浸润细胞愈多,内膜增厚愈明显,因而Geerling等认为移植物慢性

    排斥反应(或TA)是由于CsA等用量不足的结果〔5〕。然而Billingham与Gao的结论则相反〔6,7〕。而且CsA本身除了直接对血管内皮细胞和平滑肌具有平滑肌具有毒性作用外,还可以通过诱导移植患者高脂血症和高血压来加速TA的进程〔8,9〕。本实验设计异品系移植CsA处理组,给予常规CsA治疗剂量10mg/kg/d腹腔注射,连续应用10天,以抑制移植术后急性排斥反应,并克服长期应用CsA对移植物或受鼠的毒性作用。结果表明CsA处理组与未处理组移植后60天动脉内膜面积二者比较无差异(P>0.05)。CsA处理组腹主动脉标本光镜下检查发现移植术后15天内膜及外膜淋巴细胞浸润较未处理组要轻,30天、60天亚组移植动脉内膜均显著增生,增生的内膜由单核细胞和梭形核平滑肌细胞构成,未发现有淋巴细胞浸润,说明了治疗剂量CsA能有效抑制异品系大鼠腹主动脉急性排斥反应发生,但并不影响移植后期腹主动脉内膜增生的进程,也就是说TA不是简单地急性排斥反应的直接后果或修复现象。这一现象提示移植动脉硬化的演变可能是一个复杂的免疫攻击过程,其机理有待进一步研究。移植30天后二组动脉内膜均呈向心性增生,提示TA的观察窗在30天后,这一结果对研究慢性排斥反应的发生机制和探索有效的抗慢排的药物成份具有指导意义。
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    4 参考文献

    1 万云乐,沈文律,徐丽等:异品系大鼠腹主动脉移植硬化模型的建立。汕头大学医学院学报,1998;11:12。

    2 Paul LC,Benediktsson H:Chronic transplant relection:magnitude of the problem and pathogenetic mechanisms.Transplant Rev 1993;7:96.

    3 Soin AS,Rasmussen A,Tamieson NV,et al:CsA levels in the early posttransplant period-predictive of chronic rejection in liver transplantation?Transplantation.1995;59:1119.
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    4 Fan Y,Xie T,Xu D,et al:Treatment of chronic allograft rejection.Chin Med J Eng1.1993;106:497.

    5 Geerlgin RA,Bruin RWF,Scheringa M,et al:Suppression of acute rejection prevents graft arteriosclerosis after allogenic aorta transplantation in the rat.Transplantation.1994;58:1458.

    6 Billingham ME:Cardiac transplant atherosclersis.Transplant Proc.1998;16:19.

    7 Gao SZ,Schroeder JS,Alderman EL,et al:Prevalence of accelerated coronary artery disease heart transplant Surviors:Comparison of cyclosporine and azathioprine regimens.Circulation.1989;80:100.
, 百拇医药
    8 Zoja C,Furci L,Ghilardi F,et al:Cyclosporine-induced endothelial cell injury.Lab Invest 1986;55:455.

    9 Eich D,Hastillo A,Thompson JA,et al:Hypercholesterolemia in long-term survivors of heart transplantation.J Heart transplant 1986;5:377.

    (收稿时期:1999-02-04)

    (Received date:1999-02-04), 百拇医药