大鼠左肺原位移植模型的建立与改进以及观察大鼠肺移植后移植肺病理学变化

摘要

背景:
　　 肺移植(Lung Transplatation)手术是治疗各种终末期肺疾病的惟一有效也是最后的手段。但是肺移植同心脏移植、肝脏移植、肾移植有所不同,肺脏有着其解剖和生理的特殊性,特别是由于肺内含有大量支气管伴随的淋巴组织,其中成熟的免疫细胞通过多种途径引发受体免疫应答,使移植肺排斥反应出现的较心、肝、肾移植早且程度严重[1-4]。因此肺移植已成为当今器官移植领域和普胸外科界最有潜力的课题之一。目前全世界共完成了3,546例心肺联合移植和32,652例肺移植,且每年以2,000例左右的速度增长[5]。
　　 肺移植术后慢性排斥反应,在病理上主要表现为闭塞性细支气管炎(Obliterative Bronchiolitis,OB),是肺移植病人长期存活的一个重要的限制性因素,而且有没有任何有效的药物来治疗这种移植术后并发症[6]。一直以来,人们把如何防治或减轻组织细胞和脏器的缺血再灌注损伤作为器官移植领域重要研究的课题,建立了很多有关肺移植缺血再灌注损伤的动物模型,但是对于肺移植术后的慢性免疫排斥反应即有关闭塞性细支气管炎的动物模型却很少见报道。虽然有较多的文献报道了很多用气管原位移植(Orthotopic Tracheal Transplantation,OTT)[7]和气管异位移植(Hereorthotopic Tracheal Transplantation,HTT)[8]建立闭塞性细支气管炎的动物模型,但是气管异位移植不符合正常的的生理学特点,移植气管所处的环境与胸腔环境是不同的:异位移植气管无气流通过,气道的自净作用消失,增加发生纤维化风险,不能观察空气中各种病原对移植物的影响,不能观察呼吸道给药对免疫排斥的治疗效果;原位气管移植移植物上皮细胞会被宿主来源的上皮细胞替代,表现出再上皮化过程,异位气管移植移植物无正常的血供,易受周围皮下或者大网膜环境的影响[8-12]。
　　 闭塞性细支气管炎的病因包括移植因素和非移植因素。非移植因素主要有结缔组织疾病、吸入性肺损伤和感染;移植因素有骨髓移植、心肺联合移植和肺移植[13]。闭塞性细支气管炎的病理表现为:细支气管管道内上皮细胞的破坏,细支气管黏膜下或外周炎性细胞浸润和纤维化致管腔狭窄,而管腔内无肉芽组织形成。轻时仅在细支气管黏膜、黏膜下和管壁外周有轻度炎性细胞浸润,细支气管上皮细胞可坏死。随着病变进展,管壁胶原组织产生,逐渐发生纤维化和瘢痕收缩,造成管腔的缩窄与扭曲,严重时管腔可完全闭塞[13-14]。闭塞性细支气管炎的临床表现一般被称为闭塞性细支气管炎综合症(Bronchiolitis Obliterans Syndrome,BOS),临床表现为肺功能下降,即第1秒用力呼气量、最大呼气中期流速下降[15]。OB/BOS的发生非常复杂,涉及依赖和非依赖同种免疫、自身免疫样通路等多种机制,涵盖免疫调节的肺组织损伤、非同种免疫的损伤机制、肺组织纤维化等[16]。
　　 据国际心肺移植协会(The:International Society for Heart& Lung Transplantation,ISHLT)统计数据,OB是导致肺移植患者5年后死亡的主要原因,占所有病因的48％[5]。尽管外科手术技术和免疫抑制治疗有很大的提高,但是OB仍不能得到有效的治疗,严重影响肺功能和生活质量。因此,建立一个稳定实用的大鼠肺移植后闭塞性细支气管炎模型,弄清OB的发病机制并找到有效的治疗方法,对延长肺移植患者术后的生存期和提高肺移植患者术后的生活质量具有重要意义。
　　 目的:
　　 对采用套管的大鼠原位左肺移植技术进行改进,以建立长期稳定实用的大鼠原位左肺移植模型,用以观察大鼠肺移植术后闭塞性细支气管炎的发生。
　　 方法:
　　 用改进的袖套技术(Cuff technique)对大鼠支气管、肺动脉、肺静脉进行吻合,建立大鼠左侧单肺原位移植模型。并记录手术成功率、供受体总手术时间、受体手术时间、移植肺冷缺血时间、热缺血时间(受体套管时间)、术后生存率。肺移植模型分成两组,A组12只大鼠,供体、受体各6只,共完成6例肺移植术,术后监测大鼠存活状况及生存状态,术后1月摄胸部X射线观察大鼠移植肺x线表现,术后1月处死取出供体肺,行苏木精.伊红染色,观察肺组织结构及细胞浸润情况;B组12只大鼠,供体、受体各6只,共完成6例肺移植术,术后监测大鼠存活状况及生存状态,术后1周后摄胸部X射线观察大鼠移植肺X线表现,术后1周处死取出供体肺,行苏木精-伊红染色,观察肺组织结构及细胞浸润情况。
　　 结果:
　　 本实验均在单人直视下操作完成。总手术成功率为100％(12/12),供受体总手术时间:131±16min,受体手术时间:64±8min,移植肺冷缺血时间:87±17min,移植肺热缺血时间:24±6min。A组术后6只大鼠短期内(1周内)均存活,短期存活率100％(6/6),其中5只大鼠长期存活(＞1个月),长期存活率83％(5/6)。术后1月摄胸部X线均提示移植肺萎缩,HE染色提示有3只大鼠移植肺细支气管黏膜、黏膜下和管壁外周有炎性细胞浸润,细支气管纤维化,部分管腔完全闭塞,表明有OB形成;B组术后6只大鼠1周内均存活,短期存活率100％(6/6)。术后1周摄胸部X线均提示移植肺形状基本正常,HE染色均提示移植肺实质和间质组织结构基本正常,伴少量淋巴细胞、中性粒细胞浸润,表明无OB形成。
　　 结论:
　　 以袖套技术为基础改进的大鼠肺移植模型具有供肺获取快速,肺动静脉和支气管套管简单确切,所建立模型稳定,大鼠存活时间长久等优点。本实验通过不断摸索,最终建立了一个稳定的、实用的大鼠左肺原位移植模型,并观察到了大鼠肺移植术后闭塞性细支气管炎的形成。

目录

文摘

英文文摘

致谢

论文说明:英文缩写词与中英文索引

1 前言

2 材料与方法

2.1 实验动物

2.2 手术器材

2.3 主要试剂和材料

2.4 主要仪器

2.5 药品及配置

2.6 套管制作

3 大鼠左肺原位移植术

3.1 术前准备

3.2 供体手术

3.3 供肺套管

3.4 受体手术

3.5 术后护理

3.6 移植术后记录指标

3.7 术后拍摄胸片检查

3.8 苏木精-伊红染色病理学检查

3.9 统计学分析

4.3 大鼠移植肺病理表现

5 讨论

6 结论

参考文献

综述:大鼠肺移植模型的建立方法及其应用

作者简历