大鼠左肺原位移植模型的建立與改進以及觀察大鼠肺移植后移植肺病理學(xué)變化.pdf

1、背景:
　　 肺移植(Lung Transplatation)手術(shù)是治療各種終末期肺疾病的惟一有效也是最后的手段。但是肺移植同心臟移植、肝臟移植、腎移植有所不同,肺臟有著其解剖和生理的特殊性,特別是由于肺內(nèi)含有大量支氣管伴隨的淋巴組織,其中成熟的免疫細胞通過多種途徑引發(fā)受體免疫應(yīng)答,使移植肺排斥反應(yīng)出現(xiàn)的較心、肝、腎移植早且程度嚴重[1-4]。因此肺移植已成為當(dāng)今器官移植領(lǐng)域和普胸外科界最有潛力的課題之一。目前全世界共完成了3,

2、546例心肺聯(lián)合移植和32,652例肺移植,且每年以2,000例左右的速度增長[5]。
　　 肺移植術(shù)后慢性排斥反應(yīng),在病理上主要表現(xiàn)為閉塞性細支氣管炎(Obliterative Bronchiolitis,OB),是肺移植病人長期存活的一個重要的限制性因素,而且有沒有任何有效的藥物來治療這種移植術(shù)后并發(fā)癥[6]。一直以來,人們把如何防治或減輕組織細胞和臟器的缺血再灌注損傷作為器官移植領(lǐng)域重要研究的課題,建立了很多有關(guān)肺移植缺血

3、再灌注損傷的動物模型,但是對于肺移植術(shù)后的慢性免疫排斥反應(yīng)即有關(guān)閉塞性細支氣管炎的動物模型卻很少見報道。雖然有較多的文獻報道了很多用氣管原位移植(Orthotopic Tracheal Transplantation,OTT)[7]和氣管異位移植(Hereorthotopic Tracheal Transplantation,HTT)[8]建立閉塞性細支氣管炎的動物模型,但是氣管異位移植不符合正常的的生理學(xué)特點,移植氣管所處的環(huán)境與胸腔

4、環(huán)境是不同的:異位移植氣管無氣流通過,氣道的自凈作用消失,增加發(fā)生纖維化風(fēng)險,不能觀察空氣中各種病原對移植物的影響,不能觀察呼吸道給藥對免疫排斥的治療效果;原位氣管移植移植物上皮細胞會被宿主來源的上皮細胞替代,表現(xiàn)出再上皮化過程,異位氣管移植移植物無正常的血供,易受周圍皮下或者大網(wǎng)膜環(huán)境的影響[8-12]。
　　 閉塞性細支氣管炎的病因包括移植因素和非移植因素。非移植因素主要有結(jié)締組織疾病、吸入性肺損傷和感染;移植因素有骨髓移植

5、、心肺聯(lián)合移植和肺移植[13]。閉塞性細支氣管炎的病理表現(xiàn)為:細支氣管管道內(nèi)上皮細胞的破壞,細支氣管黏膜下或外周炎性細胞浸潤和纖維化致管腔狹窄,而管腔內(nèi)無肉芽組織形成。輕時僅在細支氣管黏膜、黏膜下和管壁外周有輕度炎性細胞浸潤,細支氣管上皮細胞可壞死。隨著病變進展,管壁膠原組織產(chǎn)生,逐漸發(fā)生纖維化和瘢痕收縮,造成管腔的縮窄與扭曲,嚴重時管腔可完全閉塞[13-14]。閉塞性細支氣管炎的臨床表現(xiàn)一般被稱為閉塞性細支氣管炎綜合癥(Bronchi

6、olitis Obliterans Syndrome,BOS),臨床表現(xiàn)為肺功能下降,即第1秒用力呼氣量、最大呼氣中期流速下降[15]。OB/BOS的發(fā)生非常復(fù)雜,涉及依賴和非依賴同種免疫、自身免疫樣通路等多種機制,涵蓋免疫調(diào)節(jié)的肺組織損傷、非同種免疫的損傷機制、肺組織纖維化等[16]。
　　 據(jù)國際心肺移植協(xié)會(The:International Society for Heart& Lung Transplantation,

7、ISHLT)統(tǒng)計數(shù)據(jù),OB是導(dǎo)致肺移植患者5年后死亡的主要原因,占所有病因的48％[5]。盡管外科手術(shù)技術(shù)和免疫抑制治療有很大的提高,但是OB仍不能得到有效的治療,嚴重影響肺功能和生活質(zhì)量。因此,建立一個穩(wěn)定實用的大鼠肺移植后閉塞性細支氣管炎模型,弄清OB的發(fā)病機制并找到有效的治療方法,對延長肺移植患者術(shù)后的生存期和提高肺移植患者術(shù)后的生活質(zhì)量具有重要意義。
　　 目的:
　　 對采用套管的大鼠原位左肺移植技術(shù)進行改進,

8、以建立長期穩(wěn)定實用的大鼠原位左肺移植模型,用以觀察大鼠肺移植術(shù)后閉塞性細支氣管炎的發(fā)生。
　　 方法:
　　 用改進的袖套技術(shù)(Cuff technique)對大鼠支氣管、肺動脈、肺靜脈進行吻合,建立大鼠左側(cè)單肺原位移植模型。并記錄手術(shù)成功率、供受體總手術(shù)時間、受體手術(shù)時間、移植肺冷缺血時間、熱缺血時間(受體套管時間)、術(shù)后生存率。肺移植模型分成兩組,A組12只大鼠,供體、受體各6只,共完成6例肺移植術(shù),術(shù)后監(jiān)測大鼠存活

9、狀況及生存狀態(tài),術(shù)后1月攝胸部X射線觀察大鼠移植肺x線表現(xiàn),術(shù)后1月處死取出供體肺,行蘇木精.伊紅染色,觀察肺組織結(jié)構(gòu)及細胞浸潤情況;B組12只大鼠,供體、受體各6只,共完成6例肺移植術(shù),術(shù)后監(jiān)測大鼠存活狀況及生存狀態(tài),術(shù)后1周后攝胸部X射線觀察大鼠移植肺X線表現(xiàn),術(shù)后1周處死取出供體肺,行蘇木精-伊紅染色,觀察肺組織結(jié)構(gòu)及細胞浸潤情況。
　　 結(jié)果:
　　 本實驗均在單人直視下操作完成。總手術(shù)成功率為100％(12/1

10、2),供受體總手術(shù)時間:131±16min,受體手術(shù)時間:64±8min,移植肺冷缺血時間:87±17min,移植肺熱缺血時間:24±6min。A組術(shù)后6只大鼠短期內(nèi)(1周內(nèi))均存活,短期存活率100％(6/6),其中5只大鼠長期存活(＞1個月),長期存活率83％(5/6)。術(shù)后1月攝胸部X線均提示移植肺萎縮,HE染色提示有3只大鼠移植肺細支氣管黏膜、黏膜下和管壁外周有炎性細胞浸潤,細支氣管纖維化,部分管腔完全閉塞,表明有OB形成;B組

11、術(shù)后6只大鼠1周內(nèi)均存活,短期存活率100％(6/6)。術(shù)后1周攝胸部X線均提示移植肺形狀基本正常,HE染色均提示移植肺實質(zhì)和間質(zhì)組織結(jié)構(gòu)基本正常,伴少量淋巴細胞、中性粒細胞浸潤,表明無OB形成。
　　 結(jié)論:
　　 以袖套技術(shù)為基礎(chǔ)改進的大鼠肺移植模型具有供肺獲取快速,肺動靜脈和支氣管套管簡單確切,所建立模型穩(wěn)定,大鼠存活時間長久等優(yōu)點。本實驗通過不斷摸索,最終建立了一個穩(wěn)定的、實用的大鼠左肺原位移植模型,并觀察到了大