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脱细胞异体气管移植动物模型的实验研究

2018年07月10日 浏览量: 评论(0) 来源:Asian Journal of Surgery Volume 41, Issue 4, July 2018, Pages 328-332 open access 作者:李晓菲译 责任编辑:admin
摘要:在没有免疫抑制的情况下进行同种异体气管移植是困难的。为了确定脱细胞气管是否可用于气管替代,我们评估了脱细胞气管移植在无免疫抑制的兔移植模型中的可行性。
 
方法:从成年新西兰白兔取出半同种异体移植物,采用洗涤剂-酶法(含脱氧胆酸钠/脱氧核糖核酸洗脱液),根据需要进行多次洗脱(第1组,n=7)。另一组保存在4℃磷酸盐缓冲盐水中,作为对照(第2组,n=7)。在14只年龄匹配的家兔中植入一组和二组的气管。
 
结果:在第1组(脱细胞)中,所有家兔均存活,而在第2组(对照组)中,所有家兔术后20天和45天死于气道梗阻。组织学上,脱细胞异体移植显示上皮和软骨完全再生,但新鲜移植物显示炎症改变,没有上皮细胞,没有软骨。
 
结论:无免疫抑制的脱细胞气管移植术后,上皮和软骨环发生完全再生。我们证明,脱细胞过程减少同种异体气管反应。因此,我们认为脱细胞异体气管移植是一种很好的气管替代方法。据我们所知,这是第一次观察移植气管的长期(1年)预后实验。
 
关键词:脱细胞同种异体移植物  兔  气管移植
 
简介:气管切除一期重建是治疗各种良恶性气管病变的唯一有效方法。不幸的是,病变气管的可切除长度通常仅限于儿童总长度的30%和成人的约6厘米。这种切除的进一步增加取决于安全的气管替代物的发展。至今还没有临床可用的移植物,因为几乎每一次尝试提供自体或合成的安全和可重复的气管移植一直令人失望,对长段气管置换的未来提出疑问。组织生物工程已成为创造近正常气管最有前途的技术。为了确定脱细胞气管是否是替代过程中的一个现实替代品,我们评估了无免疫抑制的兔移植模型中脱细胞气管移植的存活率和组织学改变。
 
材料和方法:同种异体移植物取自成年雄性新西兰兔,体重3170-4575g。静脉注射戊巴比妥(30 mg/kg)麻醉动物。在不经气管插管的情况下,在自然通气下放置仰卧位,进行采收或移植。通过中线颈椎切口暴露颈气管,然后从环状软骨到隆突收获。为了获得最大的移植物存活率,在不伴热缺血的心脏跳动供体中采集移植物。然后将收获的片段分成两组。一半(对照)被放置在由磷酸盐缓冲盐水(PBS)制成的储备溶液中,含有1%的抗生素和抗真菌溶液。另一半类似地存储24小时,然后如下所述操作。将收获的气管的覆盖组织剥离,剥夺气管肌,并在含有1%抗生素和抗真菌的PBS溶液中漂洗四次(每次4小时)。将组织置于多个处理周期中,包括以下步骤:在4℃将组织储存在AQA中48小时;然后在4%脱氧胆酸钠中孵育4小时。在含2000 kU 的Dnase-I的NaCl中孵育4小时。组织学证实了细胞因子和主要组织相容性复合体(MHC)细胞的存在。生物工程过程持续35天,对应于17种洗涤剂-酶法(DEM)循环,之后生物工程气管基质显示软骨细胞残留核少,但完全去除MHC I类和II类抗原。相反,MHC I类和II型在对照气管中普遍存在。移植年龄与受体年龄匹配的兔。在麻醉下,将受体置于仰卧位,通过中线颈部切口切除六环气管段。在麻醉下,将受体置于仰卧位,通过中线颈部切口切除六环气管段。同种异体移植物移植(对照组,n=7;脱细胞,n=7)采用可吸收线进行端到端连续方式进行。伤口以常用的方式闭合。术后14只家兔均观察3小时后再回到各自的笼子。接受标准饲料和水。在术后第1天每天给药止痛剂(丁丙诺啡,0.05 mg/kg)两次。术后给予恩诺沙星,10mg/kg,连续用药5天。无免疫抑制剂或类固醇药物。术后第五、第十五天和3个月后,用柔性支气管镜进行检查。从第20天到365天,对移植物进行病理检查。
 
结果:总结14个移植受者的结果。在脱细胞组(第1组)中,兔在实验期间存活,随后被处死作组织学检查。对照组(2组)中,七只兔在术后第二十、第二十五、第二十九、第三十四、第三十九、第四十一和第四十五天死于气道梗阻。在支气管镜检查中,移植后壁及后周周围出现上皮再生征象,气道开放,1组未见狭窄或软化。然而,在第2组,气道几乎完全被纤维化和肉芽组织阻塞。组织学上,2组观察到明显的淋巴细胞和单核细胞浸润、严重纤维化和软骨环破坏。第1组,观察完整的上皮再生(分化良好的呼吸上皮)和软骨气管环的再生。第1组未观察到淋巴细胞和单核细胞浸润。
 
讨论:与在无菌间充质环境(例如肝脏、肾脏和心脏)中发生的其他成功的器官替代物相比,气道代表哺乳动物和外部环境之间的界面。粘膜在气道移植中起着免疫活性细胞的作用。这些导致急性移植排斥反应,需要高剂量的免疫抑制。各种假体材料已被测试,但临床上合适的假体材料尚未开发,因为上皮不足,细菌感染,阻塞造成过多的肉芽,吻合口渗漏。各种自体组织的重建,如心包、骨膜、食道和小肠,均用支架加固。抗原性的研究表明,人气管上皮形成HLA-DR抗原,激活T淋巴细胞并可能在移植物排斥中起重要作用。使用免疫抑制剂来控制免疫反应肯定会抑制移植排斥反应,但也会增加气管置换术后气道感染。因此,降低同种异体移植物自身的抗原性是一种极好的控制方法。为此目的,已经报道了冷冻保存、放射治疗和光动力疗法。目前的结果表明,DEM过程是一种简单而有效的方法,使生物组织缺少任何MHC抗原的气管基质,同时保持与天然气管相似的结构完整性,并且最重要的是,具有足够的长度以具有潜在的临床应用。在实验中,移植脱细胞气管移植后,观察到上皮和软骨的完全再生。上皮层或上皮层下未见淋巴细胞浸润。在支气管镜检查中,气管腔开放,移植段未见软组织改变。实验结果表明,脱细胞气管移植具有良好的长期组织活力和降低抗原性的移植物。是气管置换的理想选择。
 
结论:在无免疫抑制的脱细胞气管移植术后,上皮和软骨环发生完全再生。脱细胞过程减少了对气管的同种异体反应。
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