间充质干细胞联合骨髓细胞输注诱导胰岛移植免疫耐受的研究

目的观察间充质干细胞(MSC)联合骨髓细胞(BMC)输注对同种异体小鼠胰岛移植嵌合状态及胰岛移植物存活时间的影响。方法C57BL/6小鼠和BALB/C小鼠分别作为供、受体。应用链脲佐菌素制备BALB/C小鼠糖尿病模型,将分离纯化的C57BL/6小鼠胰岛移植到上述糖尿病模型小鼠的肾包囊下,用抗CD154单抗进行受体预处理。将接受胰岛移植的25只BALB/C受体鼠随机分为A组(单纯胰岛移植);B组(供体MSC悬液0.5ml输注);C组(供体BMC悬液0.5ml输注);D组(供体BMC和MSC各0.5ml输注);E组(供体BMC和第三品系的KM小鼠MSC各0.5ml输注),每组5只,所有细胞在胰岛移植后经尾静脉输注。比较以上各组供体细胞嵌合率(DC)和胰岛移植物存活时间的差异。结果在胰岛移植后第30天,MSC联合BMC输注的D、E两组与单纯BMC输注的C组比较,其DC显著升高(P<0.01);胰岛存活时间亦显著延长[(77.0±7.7d)和(61.0±2.2d)vs(53.0±16.4d)(P<0.01)]。胰岛移植后第60天,D组与E组比较,DC维持在更高水平,且胰岛移植物存活时间更长(P<0.05)。结论MSC联合BMC输注比单纯BMC输注能够维持更长时间的混合嵌合状态,并延长胰岛移植物存活时间;供体来源的MSC输注比非供体来源的MSC输注更有效。     

Bcl-2基因转染胰岛细胞移植的实验研究

目的探讨Bcl-2基因转染胰岛细胞同种移植治疗糖尿病大鼠的效果。方法腺病毒介导胰岛细胞的Bcl-2基因转染,以表达Bcl-2的胰岛细胞经门静脉肝内移植治疗链脲菌素诱导的糖尿病大鼠。通过观察受体大鼠的血糖变化和组织学改变来了解排斥反应和移植物的功能。结果胰岛细胞植入后48h内,基因转染组和未转染组糖尿病大鼠血糖均有明显下降。与未转染组比较,基因转染组大鼠移植物存活有效时间明显延长(16·4±4·3天vs6·8±2·2天,P<0·05),移植部位可见到结构和功能完好的胰岛细胞,局部炎性反应也明显减轻。结论胰岛细胞的Bcl-2基因转染对移植物的存活和功能有保护作用。     

口服抗原对同种异体移植免疫反应的影响

将Wistar大鼠预先喂养同种异基因SD大鼠脾细胞7天，然后接受SD大鼠的皮肤移植，7天后，再接近SD大鼠的心脏移植，观察口服抗原后体外混合淋巴细胞培养（MLC）、体内迟发型超敏反应（DTH）以及心脏存活时间。口服抗原后，体外MLC及体内DTH反应均出现明显的抗原特异性降低，口服抗原组大鼠并接近供者皮肤致敏后的心脏移植存活时间达到7天，与对照组未致敏鼠的心脏移植存活时间一致；而未口服抗原组接受皮肤致敏后的心脏移植存活时间不超过2天。提示口服抗原可以使异基因抗原的特异性免疫应答降低，延长移植存活时间，阻皮肤移植物的事先致敏反应的发生，并使加速排斥反应时间明显延迟。     

羟基喜树碱诱导大鼠心脏移植免疫耐受机制的探讨

以纯系SD大鼠为供者,Wistar大鼠为受者行异体颈部心脏移植,移植后受者大鼠接受不同剂量羟基喜树碱（HCPT）、环孢素A（CsA）治疗或二者联合应用。应用RT-PCR方法检测移植物内及受者脾内细胞因子mRNA表达情况,观察HCPT和CsA在诱导异基因大鼠心脏移植免疫耐受中的作用,并探讨免疫耐受的形成机制。结果显示,与对照组比较,各用药组移植心脏存活时间显著延长。[HCPT2.0mg/（kg·d）]组中3/10和[HCPT1.0mg/（kg·d）+CsA10mg/（kg·d）]组中5/10受者大鼠形成特异性免疫耐受。耐受组IL-4、IL-10mRNA表达明显高于排斥组,而IL-2、IFN-γ明显低于排斥组。受者脾内细胞因子表达量近似于移植物内。提示大剂量NCPT或小剂量HCPT与CsA合用可诱导异基因大鼠心脏移植免疫耐受;细胞因子偏向Th2亚类是免疫耐受形成机制之一。     

负载猪源性CTLA4Ig的猪胰岛细胞阻断直接识别途径在异种移植中的作用

目的：探讨负载供体源性CTLA4Ig的胰岛细胞通过阻断直接识别途径,诱导异种胰岛细胞抑制免疫耐受的可行性及有效性。方法：使用本实验小组前期构建的携带供体源性（猪）CTLA4-Ig的腺病毒载体（Adv-pCT-LA4-Ig）转染猪胰岛细胞,植入糖尿病大鼠肾包膜下,建立猪-大鼠异种胰岛移植模型,监测移植术后大鼠血糖变化及IL-4、γ-IFN的水平变化,检测移植物中pCTLA4-Ig、猪源性胰岛素（p-Insulin）表达情况。结果：1.大鼠血糖在移植术后即开始明显下降,于第3 d左右降至正常,三组大鼠血糖分别在移植术后6、7、35 d左右开始升高;2.三组大鼠术后胰岛平均存活时间为7.43±1.72 d、7.22±1.72 d、34.50±4.14 d,实验组胰岛细胞存活时间较对照组明显延长（P〈0.01）;3.细胞因子变化：（1）γ-IFN：对照组在移植术后第1 d开始轻度升高,于第3 d后开始明显升高,第7 d达到高峰,此后缓慢升高;实验组在移植术后第1～28 d波动较小,同术前相比无明显变化,在移植后第28 d开始上升,第35 d开始急剧上升;（2）IL-4：实验组在移植术后第1 d开始下降,第7 d达到谷值;对照组在移植术后第3～5 d轻微上升,在移植后第28 d开始下降至移植术前水平,第35 d开始急剧下降;4.病理学检查：实验组移植物无明显破坏,炎细胞浸润不明显;免疫组化可见大量pCTLA4-Ig、p-Insulin表达。结论：转染供体源性CTLA4-Ig的胰岛细胞通过阻断直接识别途径,可诱导异种胰岛细胞产生较长时间的免疫耐受。     

负向免疫调节树突细胞对心脏移植大鼠Th1/Th2类细胞因子的影响

目的 探讨受体树突细胞(DC)与体外光化学法(PUVA)处理的供体脾淋巴细胞共培养后,对心脏移植受体Th1/ThZ类细胞因子及移植物存活的影响.方法 以DA大鼠为供体,LEW大鼠为受体,建立大鼠腹部异位心脏移植模型.分离正常的供体脾淋巴细胞(SP),制备经PUVA处理的供体脾淋巴细胞(PWA-SP).在体外将PWA-SP或SP与受体骨髓来源的未成熟DC共同培养,检测上述处理对受体DC分泌白介素-10(IL-10)及干扰素-γ-(IFN-γ)的影响.按受体术前1周静脉输注的细胞成分将受体大鼠随机分为3组:对照组(n=7),单纯输注PBS;SP DC组(n=8).输注负载供体SP的受体大鼠DC;PWA-SP DC组(n=8),输注负载PUVA处理的供体SP的受体大鼠DC.观察移植物的存活时间,移植术后6d检测受体血清中Th1细胞因子(IL-2、IFN-γ)及Th2细胞因子(IL-10),并取移植心脏标本作切片检查,确定排斥反应的病理分级.结果 受体DC与供体PUVA-SP共培养后,其分泌的细胞因子IL-10、IFN-γ的水平分别为75.3±3.7、24.3±1.2ng/ml,明显高于同供体SP共培养后的受体DC(分别为39.0±3.1ng/ml、12.1±0.5ng/ml,P<0.01).心脏移植术后,PUVA-SP Dc组受体大鼠血清中Th1细胞因子IL-2和INF-γ的浓度分别为199.3±8.4、9.0±1.2ng/ml,明显低于对照组(分别为295.0±3.2、61.0±3.2ng/ml,P<0.01)及SP DC组(分别为559.3±35.3、69.0±2.3ng/ml,P<0.01),而其Th2细胞因子IL-10水平(58.2±0.9ng/ml)明显高于对照组(19.0±0.6ng/ml,P<0.01)及SPDC组(20.1±1.6ng/ml,P<0.01).PUVA-SP DC组移植物排斥反应病理分级明显低于对照组,而对照组移植物排斥反应病理分级则低于SP DC组.与对照组(6.7±0.3d)比较,PUVA-SP DC组移植物存活时间(27.3±1.3d)显著延长(P<0.01),而SP DC组移植物存活时间短于对照组(5.5±0.3d,P<0.05).结论 PUVA-SP DC具有负向免疫调节特性,能够在移植物受体体内诱导Th2免疫偏移,下调移植物排斥反应.     

同种异基因大鼠问质干细胞注射对活体细胞免疫功能的影响

目的 探讨静脉输注同种异基因大鼠骨髓间质干细胞(MSCs)对体内细胞免疫功能的影响.方法 从Wistar大鼠骨髓分离培养MSCs,通过形态学观察及流式细胞术检测表面标志以鉴定其纯度.选择20只正常SD大鼠,随机均分为4个组,分别经静脉输注5×106/ml、5×105/ml、5×101/ml的MSCs及PBS各lml.10d后取受体SD大鼠脾脏行混合淋巴细胞反应(MLR)检测淋巴细胞增殖率、外周血CD4+、CD8+、CD4+/CD8+及CD4+ CD25+/CD4+ T淋巴细胞比率,以评价体内MSCs对正常大鼠细胞免疫功能的影响.结果 输注MSCs达5×106/ml的受体SD大鼠脾脏淋巴细胞增殖率为8.58%±0.27%,明显低于输注PBS大鼠(24.40%±5.21%,P<0.01).输注5×106/ml MSCs 的SD大鼠脾脏、外周血CD4下降,CD4+ CD25+/CD4+ T细胞比率上升,与注射PBS大鼠相比差异有统计学意义(P<0.01).输注5×105/ml、5×104/ml MSCs的大鼠各项指标与输注PBS大鼠相比差异无统计学意义(P>0.05).结论 高浓度同种异基因MSCs静脉输入后可以部分抑制活体的细胞免疫功能,提高CD4+ CD25+/CD4+T细胞的比率,为诱导移植免疫耐受及治疗自身免疫疾病提供了理论基础.     

嵌合体对异种骨髓移植后急性移植物抗宿主病的预防作用

目的 探讨嵌合体对异种骨髓移植后急性移植物抗宿主病(aGVHD)的预防作用。方法 用亚致死量^60Coγ射线全身照射＋输注小鼠骨髓细胞＋腹腔注射环磷酰胺的方法,建立嵌合体大鼠模型,然后观察嵌合体对异种骨髓移植致小鼠aGVHD的预防作用。结果 移植小鼠均出现典型aGVHD症状,未用aGVHD预防方案即输注无嵌合体大鼠骨髓和脾细胞的移植小鼠(A组),死亡高峰在移植后10～12天。输注嵌合体大鼠细胞的移植BALB／C小鼠(B组),生存时间较A组和C组(输注嵌合体大鼠的C57BL／6小鼠)显著延长,aGVHD症状及病理表现明显减轻。结论 诱导出的嵌合体能有效预防异种骨髓移植后的aGVHD,减轻其症状和病理损害,延长平均生存时间,而且此预防作用具有特异性。     

大鼠同种异体膀胱移植的实验研究

目的 建立大鼠无血管吻合膀胱移植的实验模型,观察膀胱移植的效果.方法 20只Sprague-Dawley(SD)幼大鼠作为供体,切取膀胱后,分别将其无血管吻合移植至20只5周龄Wistar大鼠大网膜上,同时予以免疫抑制治疗,分别于术后7、14天各处死10只大鼠,切取移植膀胱标本观察存活情况并作定量指标检测.结果 在20只膀胱移植大鼠中有19只大鼠及移植膀胱存活成功,移植膀胱无明显排斥反应,镜检示膀胱存活良好,膀胱壁内血管、上皮和肌肉层的形态正常.结论 大鼠同种异体无血管吻合膀胱移植存活率较以往明显提高,是一种比较稳定的移植模型.     

调节性树突细胞对皮肤移植小鼠IL-10+调节性B细胞的影响

目的 探讨吞噬了供者凋亡淋巴细胞的未成熟树突细胞(imDC)对皮肤移植受体小鼠外周血IL-10+CD19+调节性B细胞(Breg)比例及移植物存活时间的影响.方法 以C57BL/6小鼠作为受者,BALB/c小鼠为供者,建立小鼠皮肤移植模型.分离C57BL/6小鼠骨髓细胞,经小鼠重组白细胞介素4(IL-4)和粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)共同诱导,制备并培养imDC.分离BALB/c小鼠脾淋巴细胞(SP),经光化学照射方法(PUVA)处理,得到供者小鼠脾淋巴细胞(PUVA-SP).在体外将PUVA-SP与C57BL/6小鼠骨髓来源的imDC共同培养,得到PUVA-SP DCs.根据受体小鼠术前接受的静脉输注成分将其随机分为4组(n=14):PUVA-SP DC组、imDC组、成熟树突细胞(maDC)组和PBS对照组.于手术前7d分别从尾静脉注入1×106个(0.2ml)PUVA-SP DC、imDC、maDC或0.2ml PBS.于移植术后观察受体小鼠的移植物存活时间、外周血IL-10+CD19+ Breg比例及IL-10的表达情况.结果 移植术后,受体小鼠外周血IL-10+CD 19+Breg细胞占CD19+B细胞的比例在PUVA-SP DC组为7.48％,明显高于imDC组(4.12％)、maDC组(3.01％)和PBS对照组(2.37％).PUVA-SP DC组小鼠血清中IL-10表达水平为58.2±0.9ng/ml,与maDC组(20.1±1.6ng/ml)、imDC组(26.2±1.3ng/ml)及PBS对照组(19.0±0.6ng/ml)比较显著升高(P＜0.01).PUVA-SP DC组移植物存活时间为62.3±2.6d,显著长于maDC组(20.7±1.9d)、imDC组(12.1±1.0d)和PBS对照组(11.0±1.3d,P＜0.01).结论 移植术前输注PUVA-SP DCs可显著延长移植物存活时间,增加受者体内IL-10的表达水平,诱导产生较多分泌IL-10的调节性B细胞.     

模拟微重力条件下大鼠胰岛培养及体内移植的实验研究

目的研究经模拟微重力条件培养的胰岛是否能够降低胰岛移植过程中引发的免疫排斥反应，进而延长胰岛的体内存活时间。方法分离新鲜胰岛，应用培养皿对胰岛进行静态培养，同时应用旋转式生物反应器对胰岛进行三维立体培养。应用吖啶橙一碘化丙啶（AO-PI）染色和葡萄糖刺激实验对3种条件下培养得到的胰岛进行生物学活性研究。2000当量胰岛在旋转式生物反应器中培养5d后，将其移植入经链脲佐菌素（STZ）处理的糖尿病模型SD大鼠。肾被膜下作为实验组，以新鲜分离的胰岛和静态培养5d的胰岛移植入经STZ处理的糖尿病模型SD大鼠肾被膜下作为对照组。在不同时间点上，检测各组SD大鼠血糖变化情况；对各移植组中大鼠进行糖耐受实验。切除。肾被膜下的移植物组织作为标本，进行苏木精一伊红（HE）染色及胰岛素组织化学染色检测。结果体外检测结果表明，与新鲜分离的胰岛和静态培养的胰岛相比，微重力条件下培养的胰岛仍保持良好的胰岛素合成及分泌功能。体内实验表明，微重力条件下培养的胰岛体内移植组的血糖保持正常的时间明显高于接受静态培养的胰岛和新鲜分离的胰岛移植组。将微重力培养条件下胰岛移植大鼠后，取。肾被膜下移植区组织标本进行HE染色，未见明显淋巴细胞浸润，胰岛素免疫组织化学均可见阳性细胞。而新分离的胰岛以及静态培养的胰岛移植后，大鼠。肾被膜下移植物组织标本可见淋巴细胞浸润，移植物的厚度明显变小。结论胰岛在微重力条件下培养可降低移植引起的免疫排斥反应，进而延长移植物体内存活时间。     

Evaluation of Porcine Pancreatic Islets Transplanted in the Kidney Capsules of Diabetic Mice Using a Clinically Approved Superparamagnetic Iron Oxide (SPIO) and a 1.5T MR Scanner

Objective

To evaluate transplanted porcine pancreatic islets in the kidney capsules of diabetic mice using a clinically approved superparamagnetic iron oxide (SPIO) and a 1.5T MR scanner.

Materials and Methods

Various numbers of porcine pancreatic islets labeled with Resovist, a carboxydextran-coated SPIO, were transplanted into the kidney capsules of normal mice and imaged with a 3D FIESTA sequence using a 1.5T clinical MR scanner. Labeled (n = 3) and unlabeled (n = 2) islets were transplanted into the kidney capsules of streptozotocin-induced diabetic mice. Blood glucose levels and MR signal intensities were monitored for 30 days post-transplantation.

Results

There were no significant differences in viability or insulin secretion between labeled and unlabeled islets. A strong correlation (r² > 0.94) was evident between the number of transplanted islets and T₂ relaxation times quantified by MRI. Transplantation with labeled or unlabeled islets helped restore normal sustained glucose levels in diabetic mice, and nephrectomies induced the recurrence of diabetes. The MR signal intensity of labeled pancreatic islets decreased by 80% over 30 days.

Conclusion

The transplantation of SPIO-labeled porcine islets into the kidney capsule of diabetic mice allows to restore normal glucose levels, and these islets can be visualized and quantified using a 1.5T clinical MR scanner.     

缺血后处理对大鼠移植胰腺细胞凋亡的影响

目的探讨缺血后处理(IPO)对大鼠移植胰腺细胞凋亡的影响及其机制。方法取12只糖尿病SD大鼠随机分为缺血再灌注组(I/R组,n=6)和缺血后处理组(IPO组,n=6),I/R组和IPO组均行胰腺移植。另取12只健康SD大鼠为供体、6只糖尿病SD大鼠为假手术组(对照组);检测各组再灌注前、后血糖;TUNEL法观察移植胰腺组织细胞凋亡情况,W estern B lot检测移植胰腺组织Bax和B cl-2蛋白表达。结果 再灌注后IPO组较I/R组血糖低(P<0.01),移植胰组织中A I值低(P<0.01),IPO组再灌注后移植胰组织Bax蛋白低表达,B cl-2蛋白高表达。结论缺血后处理可以减少移植胰腺缺血再灌注后的细胞凋亡,机制可能与上调B cl-2蛋白和下调Bax蛋白有关。     

MRI of transplanted pancreatic islets.

A promising treatment method for type 1 diabetes mellitus is transplantation of pancreatic islets containing beta-cells. The aim of this study was to develop an MR technique to monitor the distribution and fate of transplanted pancreatic islets in an animal model. Twenty-five hundred purified and magnetically labeled islets were transplanted through the portal vein into the liver of experimental rats. The animals were scanned using a MR 4.7-T scanner. The labeled pancreatic islets were clearly visualized in the liver in both diabetic and healthy rats as hypointense areas on T2*-weighted MR images during the entire measurement period. Transmission electron microscopy confirmed the presence of iron-oxide nanoparticles inside the cells of the pancreatic islets. A significant decrease in blood glucose levels in diabetic rats was observed; normal glycemia was reached 1 week after transplantation. This study, therefore, represents a promising step toward possible clinical application in human medicine.     

胰岛移植研究的现状及展望

糖尿病是严重危害人类健康的常见病和多发病,胰岛移植因其手术简单、安全、并发症少,可纠正糖代谢紊乱,尤其是可防止、减缓甚至逆转并发症,降低病死率,成为1型糖尿病治疗最安全、有效的方法。自2000年Edmonton方案获得成功以来,胰岛移植的临床疗效越来越受到人们关注。目前,胰岛移植研究的主要策略是从提高正常活性胰岛获得率,选择最优移植途径,改良抗排异方法等各相关环节入手,提高移植成功率。人胰岛供体缺乏是制约其临床应用无法解决的问题。解决供体短缺的可能方法有:1.异种胰岛;2.干细胞源胰岛;3.来自活体人胰腺供体的胰岛。胰岛移植将为介入放射学开辟一个全新的应用领域。     

海藻酸钠-多聚赖氨酸-海藻酸钠微囊化胰岛细胞移植治疗糖尿病的实验研究

采用Ｓｕｎ海藻酸钠－多聚赖氨酸－海藻酸钠（ＡＰＡ）微囊制作技术,分别包裹大鼠胰岛和胰岛素分泌细胞系,移植于糖尿病小鼠腹腔。结果表明ＡＰＡ微囊化大鼠胰岛或胰岛素分泌细胞移植,均可使糖尿病小鼠血糖降低至接近正常水平达３周至１１０天;移植微囊无明显的组织学反应。证明该ＡＰＡ微囊化胰岛细胞移植具有较好的治疗效果,微囊具有较好的生物相容性和免疫隔离作用。为进一步发展生物型人工胰岛奠定了基础。     

微囊化大鼠胰岛移植物的制备与异种移植

为降低胰岛移植中排斥反应，用海藻酸钠－聚赖氨酸生物膜制备微囊化大鼠胰岛，体外培养，胰岛素释放试验功能良好，胰岛素释放量与单纯胰岛差异无显著意义；异种移植可成功地纠正糖尿病小鼠的高血糖状态平均达４个月之久。表明：大鼠，胰岛微囊化可在不便用免疫抑制剂的情况下，有效地延长胰岛在糖尿病小鼠体内的生存期。     

热休克蛋白70与大鼠小肠移植后急性排斥反应的实验研究

 目的 探讨热休克蛋白(HSP)70在大鼠小肠移植后急性期排斥反应中的作用.方法 建立SD大鼠到Wistar大鼠(异基因移植组)、Wistar大鼠到Wistar大鼠(同基因移植组)异体并列式小肠移植模型,应用免疫组织化学S-P法检测术后第1、4、7天肠标本HSP70表达,常规病理HE染色判定移植小肠的免疫排斥反应分级.结果 术后第7天,异基因移植组HSP70的表达高于同基因移植组;且HSP70的表达高者,小肠免疫排斥反应程度重.结论 HSP70与大鼠小肠移植后急性排斥反应有关,对急性排斥反应的早期诊断有参考价值.