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编号:10215140
胰脾联合移植在胰腺移植中的作用
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 2000年第4期
     作者:李占京 韩本立 吴军

    单位:李占京(第三军医大学附属西南医院肝胆外科中 心,重庆 400038);韩本立(第三军医大学附属西南医院肝胆外科中 心,重庆 400038);吴军(第三军医大学附属西南医院肝胆外科中 心,重庆 400038)

    关键词:大鼠;胰腺移植;组织学;血糖;移植免疫

    第三军医大学学报000422 提 要: 目的 观察胰腺移植后的自然过程,了解供脾在 延长胰腺移植存活中的作用。方法 采用封闭群Wistar大鼠作供体和受 体,受体动物在移植前肌注链脲霉素诱导糖尿病发生,术后通过非空腹血糖监测胰腺存活, 定期处死动物切取移植胰,观察组织学变化。实验分为2组:单纯胰腺移植(A组)和胰脾联合 移植(B组)。结果 非空腹血糖变化:A组术前及术后2、6、10、14 d分 别为(25.59±4.50)及(8.10±1.59)、(10.11±2.17)、(19.02±4.66)和(24.46±1.13)mmol /L(n=7);B组术前及术后2、6、10、14、20、28、36、44 d分别为(25. 30±3.5 7)及(8.11±1.59)、(7.95±0.99)、(8.12±1.16)、(10.01±1.51)、(11.40±2.61)、(14. 26±2.92)、(18.14±6.41)和26.01 mmol/L(术后36 d内n=7)。胰腺存活 时间:A组为( 11.71±1.80)d,B组为(39.00±2.77)d,两组相比P< 0.01。组织学观察 ,A组第3天表现 为淋巴细胞小量游出浸润,第7天大量淋巴细胞游出和浸润,第12天胰腺自身结构严重破坏 ,第20天广泛纤维化替代;B组淋巴细胞游出和浸润缓和,胰腺结构损害轻且缓慢。结论 胰脾联合移植能明显延长移植胰存活。单纯胰腺移植和胰脾联合移植 后,移植胰均受到急性排斥反应损害,但胰脾联合移植后移植胰的排斥性损害相对较轻。
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    中图法分类号: R657.5;R657.6 文献标识码:A

    文章编号:1000-5404(2000)04-0372-04

    Effects of combined transplantation of pancreas-spleen on the survival of pancreatic graft in non-inbred rats

    LI Zhan-jing, HAN Ben-li, WU Jun

    (Department of Hepatobili ary Surgery, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 40 0038,China)

    Abstract: Objective To observe the natural course of pancr eatic transplantation and the effect of donor spleen on the prolongation of the survival of pancreatic allograft. Methods Non-inbred Wistar ra ts were used in the study. About 10 days before the transplantation, the recipie n t rats received an intramuscular injection of streptozotocin (70 mg/kg) to induc e diabetes and were divided into group A in which the rats received a simple transplantation of the pancreas and group B in which the rats were operated on for a combined pancreas and spleen transplantation. Non-fasting samples of bloo d were examined for glucose level to evaluate the survival of the pancreatic gra fts. Results The average survival time of the pancreatic graft was 11.71±1.80 days in group A and 39.00±2.77 days in group B (P< 0.001). I t was found with histological examination that the pancreatic graft as completel y replaced with fibroblasts on the 20th day after operation in group A and a sli ght and slow course of the damages of the pancreatic graft was seen in group B. Conclusion Combined transplantatine of pancreas and spleen prol ongs significantly the survival of the pancreatic graft. After simple pancreas t ransplantation or combined pancreas and spleen transplantation, the pancreatic g raft will be replaced with fibrous tissue sooner or later and this process of re placement is significantly delayed when a splenic graft exists.
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    Key words:pancreas transplantation; histology; blood glucos e; immunity; rat▲

    胰腺移植作为治疗Ⅰ型糖尿病的有效手段在国外已较为普及,年开展达数千例之多 [1,2]。国内则明显落后,仅有少数医院作过为数不多的报道[3]。在动物实 验方面,大鼠胰腺移植模型在国外使用最多,但手术操作难度大,国内仅见少数报道 [4]。我们建立了稳定的大鼠胰腺移 植模型,本组通过对大鼠胰腺移植后的自然过程进行观察,以期为临床胰腺移植研究奠定基 础。

    近来,大量文献强调“微嵌合”机制在免疫耐受形成中的作用[5,6]。通过 给受体动物输注供体脾细胞能明显延长同种移植物的存活时间[7,8]。为了验证并 重新认识供体脾细胞的这种作用,本组采用胰脾联合移植,与单纯胰腺移植进行比较,期望 为了解供、受体的免疫反应性提供更多实验依据。
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    1 材料与方法

    1.1 实验动物

    封闭群(非近交系,群体内连续繁殖15代以上)Wistar大鼠,鼠龄3~6个月,供体动物雌 雄不拘,受体动物均为雄性,体重250~350 g,由第三军医大学实验动物中心提供。

    1.2 分组设计

    实验分为2组:A组:单纯胰腺移植组,共作12例移植,其中5例用作定期病理取材 ,另7例用作术后血糖检测;B组:胰脾联合移植组,共作13例,其中6例用作定期病理取材 ,另7例用作术后血糖检测。所有动物均不使用免疫抑制剂。

    1.3 糖尿病模型制作

    给拟作受体的大鼠肌注链脲霉素(Boehringer Mannheim产品)70 mg/kg,以非空腹血糖> 20 mmol/L持续10 d作为稳定的糖尿病模型。血糖测定采用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法, 血糖测定试剂盒为长城临床试剂公司产品。
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    1.4 胰腺移植手术方法

    供体动物术前不禁食。受体动物术前禁食12 h。麻醉方法采用乙醚开放吸入。

    供体手术:入腹后,游离胰腺与十二指肠,近肝门处剪断胆总管任其开放,结扎肝总动 脉,游离门静脉拟作血管吻合用。以分出腹腔动脉和肠系膜上动脉的腹主动脉段拟作动脉重 建血管,分别结扎切断该段腹主动脉的其它分支。在肠系膜上动脉起始部下方结扎腹主动脉 ,经腹主动脉上段穿刺,用含肝素100U/ml的冷平衡盐液作原位灌洗,同时剪断门静脉放 出灌洗液,至胰腺呈苍白色,脾脏呈间白色,一并切取包括脾脏、胰腺及其腹主动脉段,立 即置4 °C平衡盐液备用。

    受体手术:腹正中全长纵切口入腹,在左肾血管远端游离一段腹主动脉和下腔静脉,将 供胰的腹主动脉和门静脉端分别与受体的腹主动脉和下腔静脉作端侧吻合,动脉吻合采用间 断缝合,静脉吻合采用连续缝合,均用8-0无损伤缝线。开放血流后,胰脾联合移植组不作 供体脾脏切除,单纯胰腺移植组作供体脾脏切除。胰管引流采用胆总管开放腹腔内引流。冲 洗腹腔,分两层连续缝合关腹。供体手术约需2 h,受体手术约需1.5 h。移植物缺血时 间25~40 min,平均31 min。
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    1.5 血糖监测及移植物功能判断

    术前与术后第2、6天剪尾采血测定非空腹血糖,继后约3~5 d测定1次,直至胰腺被完 全排斥。非空腹血糖<11 mmol/L作为移植物功能良好的标准。移植1周后非空腹血糖连续2 d>20 mmol/L判为移植胰被完全排斥。

    1.6 组织学检查

    术后第3、7、12、20、30、45天于每组各处死1只动物,切取移植胰,10%中性缓冲甲 醛固定,石腊包埋切片,HE染色,观察移植胰腺的排斥情况。A组根据血糖测定结果未再作 术后30 d和45 d的组织学检查。

    1.7 数据统计学处理

    非空腹血糖值比较和移植胰存活时间比较均采用t检验。结果以±s表示。
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    2 结果

    2.1 动物一般情况

    2组动物术后均恢复良好,24 h后精神状态趋于好转,活动自如,48 h后恢复胃肠道功 能,开始进食,有粪便排出。实验中曾遇到因腹腔感染3例,其中,单纯胰腺移植1例,胰脾 联合移植2例,均于1周内死亡(资料未计入),1周后未再发生自然死亡。

    2.2 移植胰功能存活情况

    移植胰A组存活10 d 3例,12 d 2例,14 d 2例,平均存活(11.71±1.80)d,B组存活36 d 2例,38、39 d各1例,40 d 2例,44 d 1例,平均存活(39.00±2.77)d,两组相比差异 非常显著(P< 0.001)。非空腹血糖变化见表1。

    表1 胰腺移植后非空腹血糖的变化(CB/mmol.L-1±s)
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    Tab 1 The changes of non-fasting blood glucose after pancreatic transpla ntation(CB/mmol.L-1,±s) Group

    Days after transplantation

    0

    2

    6

    10

    14

    20
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    28

    36

    44

    A

    25.59±4.50

    8.10±1.59

    10.11±2.17

    19.02±4.66

    24.46±1.13

    -

    -

    -

    -
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    B

    25.30±3.57

    8.11±1.59

    7.95±0.99*

    8.12±1.16#

    10.01 ±1.51#

    11.40±2.61

    14.26±2.92

    18.14±6.41

    26.01

    A:Simple pancreas transplantation; B:Combined pancreas spleen transpleatation;*:P< 0.05,#:P< 0.001 vs A2.3 胰腺组织学检查
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    A组,第3天即可见胰腺小叶间隙及血管周围散在淋巴细胞浸润,腺泡 、导管和胰岛结构均无明显损害改变;第7天见大量淋巴细胞成簇状游出血管进入胰腺组织 ,间质内淋巴细胞浸润更加明显,腺泡间隙加宽,腺泡结构受压体积萎缩,腺泡细胞酶原颗 粒明显减少或消失,有核固缩现象,可见少量成纤维细胞增生,导管结构尚正常,血管内皮 可见淋巴细胞附着,内皮完整,血管周围大量淋巴细胞浸润,胰岛结构外观正常;第12天见 大量成纤维细胞增生伴淋巴细胞浸润,腺泡和导管明显减少,被增生的纤维组织分割和 环绕,腺泡结构大量破坏,残存的腺泡细胞核固缩,酶原颗粒消失,导管结构可见,上皮细 胞排列紧密,但基底膜间隙水肿加宽,血管数量明显减少,内皮有脱落现象,胰岛细胞核梭 形或卵圆形改变明显;第20天成纤维细胞大量增生,整个胰腺组织被广泛纤维组织代替,无 残存腺泡、导管和胰岛结构,淋巴细胞浸润也趋减轻。4个时相点存在明显组织学变化 特征,第3天主要为淋巴细胞少量游出和浸润,第7天大量淋巴细胞游出并浸润,第12天表现 为胰腺组织自身结构严重破坏,第20天为广泛纤维组织替代。
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    B组,整个变化过程也由淋巴细胞游出浸润开始至后期胰腺组织结构 被完全破坏消失,广泛纤维化形成,但淋巴细胞游出和浸润较为缓和,未见到第7天的大量 淋巴细胞簇状游出现象,腺泡和导管结构在术后30 d仍有少量残存,胰岛结构损害程度轻且 缓慢,直至术后45 d才完全破坏消失,代之以大量增生的纤维组织和少量浸润细胞。

    3 讨论

    封闭群大鼠个体间的移植免疫生物学反应接近于同种异体移植物,主要取决于其基因 型的异源性。通过封闭群大鼠胰腺移植实验,对于临床异体胰腺移植具有较大参考价值。本 组采用封闭群Wistar大鼠进行实验,通过非空腹血糖测定判断移植胰腺的存活情况,结果表 明,在没有任何免疫抑制剂干预的情况下,单纯胰腺移植后移植物存活最短10 d,最长14 d ,平均11.71 d。

    组织学检查表明,单纯胰腺移植后移植胰经历了一段短促而典型的急性排斥反应,主要 特征表现为4个阶段:①术后第3天的淋巴细胞小量游出期;②术后第7天的淋巴细胞大量游 出期;③术后第12天的胰腺组织严重破坏期;④术后第20天的广泛纤维化期。
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    功能和形态学检查结果表明,单纯胰腺移植后急性排斥反应极为突出,移植物在短期内 即被完全排斥,彻底丧失其组织结构和功能,代之以广泛纤维化形成,表明,这种单纯胰腺 移植危险性极大,远不能当作临床治疗手段,必须辅助性采取其它有效措施,延长移植胰存 活时间。

    先前的文献报道,供体动物的脾脏移植能够延长移植胰的存活时间[9],但由 于供脾移植后所产生的致命性移植物抗宿主反应(GVHD)[10],后来多未再采用。1 993年以来,在探讨成年动物免疫耐受研究方面,大量文献强调微嵌合机制在免疫耐受形成 中的重要作用[5,6],这一理论的中心观点是,器官移植后,由于供体免疫细胞与 受体的免疫系统细胞发生反应,通过相互攻击而达到免疫抑制,从而延长供体移植物的存活 。因此,近来采用静脉或胸腺内注射供体脾细胞延长器官移植物存活的报道日渐增多 [7,8]。为了重新认识供体脾细胞的这种作用,为进一步探讨诱导成年动物免疫无反 应性机制,本组采用胰脾联合移植与单纯胰腺移植进行比较,以观察供脾的作用及效果,结 果表明,胰脾联合移植组移植胰腺存活平均39 d,明显长于单纯胰腺移植。其作用机制可能 与攻击受体免疫系统有关。
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    组织学检查发现,胰脾联合移植后移植胰的变化也是一个急性排斥过程,但与单纯胰腺 移植相比反应强度明显缓和,损害程度相对较轻,胰腺功能持续时间明显延长,组织学变化 主要表现为没有明显的淋巴细胞大量游出现象,但仍然存在持续性淋巴细胞浸润;胰腺组 织,包括腺泡、导管、胰岛等结构的受损轻而且过程延长,术后30 d时仍可见到残存的腺泡 、导管和胰岛结构,但至45 d左右,这些结构均被大量纤维组织所取代。表明,供脾的联 合移植只能相对延长移植胰的存活时间,并不能完全达到长期无反应状态。

    文献记载[10],胰脾联合移植后由于供脾的作用可发生致命性GVHD,多发生在 术后45 d左右。本实验中,2例胰脾联合移植动物于术后1周内死亡,尸检发现腹腔内大量脓 性渗出物,而无受体脾脏肿大反应(资料未列出),存活动物中亦无受体脾脏肿大和皮肤反应 等GVHD征象,可能系观察期不够长或动物遗传学差异的缘故。

    结论:封闭群Wistar大鼠单纯胰腺移植后胰腺平均存活时间为11.71 d。胰脾联合移植 能明显延长移植胰的存活,平均存活39.00 d。单纯胰腺移植和胰脾联合移植后,移植胰均 受到急性排斥反应损害,最终被广泛纤维组织所代替,但胰脾联合移植后移植胰的排斥性 损害相对较轻,纤维化替代形成较晚。
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    作者简介:李占京(1957-),男,河南省洛阳市 人,副主任医师,副教授,主要从事器官移植方面的研究,发表论文7篇。电话:(023)6875 7247

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    收稿日期:1999-11-15;修回日期:2000-01-27, 百拇医药