【摘要】目的研究环孢素A(CsA)对同种异体喉移植物排斥反应的抑制功效、相应的组织学改变以及与CsA应用剂量之间的关系。方法供体为封闭群SD大鼠,受体为Wistar大鼠,将受体分为对照组和两个实验组,实验Ⅰ组和Ⅱ组每天分别经腹腔注射CsA15 mg·kg-1.d-1和25 mg·kg-1.d-1,连续2周。通过受体局部解剖所见和组织学检查来判定同种异体移植物是否存活。结果对照组移植物均出现了明显的急性排斥反应。两实验组术后7天组织学变化较对照组明显为轻,14天时喉移植物的组织结构保持完整。实验Ⅱ组14天时有2只动物组织检查显示粘膜及粘膜下层充血水肿和以多形核白细胞为主的炎性细胞浸润,粘膜上皮坏死脱落,溃疡形成和腺体坏死消失等感染征象,另1只则仅表现为轻度的排斥反应。结论CsA能有效阻止受体急性排斥反应的发生,其功效与给药途径和剂量关系密切,大剂量CsA的应用可能会增加受体的感染机会。
Histological observation of the effects of cyclosporine A on laryngeal allograft in the rat
QIN yong, YAN Shuhui. Department of Otolaryngology, The First School of Clinical medicine, Beijing Medical University, Beijing 100034
【Abstract】ObjectiveTo study the inhibitory effects of cyclosporine A (CsA) on the laryngeal allograft rejection and corresponding histological changes, and the relation to the CsA dose.MethodsThe Wistar rats as recipients were divided into control group (without CsA) and two experimental groups: group Ⅰ and group Ⅱ receiving CsA 15 mg/kg and 25 mg/kg daily for 2 weeks respectively. Topographic anatomically and histologically, the survival of the laryngeal allografts was evaluated.ResultsObvious histologic evidence of acute rejection of the laryngeal allografts was found in the control group. In the two experimental groups, the histological changes was obviously lessened 7 days after operation as compared with those in the control group, and the tissue structure of the laryngeal allografts was kept intact 14 days after transplantation. In the group Ⅱ,2 allografts histologically showed an increase in inflammatory cells in the lamina propria, predominantly polymorphonuclear leukocytes, with associated edema, surface epithelium and minor salivary gland acini were damaged, with focal ulceration and acinar micro-abscesses. The other case only exhibited slight rejection.ConclusionCsA can effectively prevent rejection of laryngeal allografts and block the development of injury of allografts from SD rat donors to Wistar recipients. The dosage and the pattern of administration of CsA may be closely related to its efficacy. The increased infection rate of the allografts may possibly be contributed to the higher CsA doses employed.
【Key words】CyclosporinsLarynxTransplantationBiopsy
我们观察了不同剂量环孢素A(CsA)对喉同种异体移植物组织学改变的影响,并将其结果与未用任何免疫抑制剂者进行了比较分析。
材料与方法
一、实验动物及移植手术
供体为雄性成年封闭群SD大鼠,受体为Wistar大鼠,供受体体重均为400~500 g。移植配对时体重相近。
喉移植实验动物模型的建立详见文献[1]。为避免技术操作引起的差异性,整个手术操作过程由1人完成。术后每天肌肉注射青霉素20×104 u,连续5天。
二、免疫抑制剂及实验分组
CsA为橄榄油制剂(Sandoz,50 mg/ml),使用前用生理盐水配制成2 mg/ml。将受体分为3组:(1)对照组:18只大鼠,移植术后不用CsA,仅腹腔注射与实验组等量的橄榄油生理盐水,术日及术后每日注射1次,连续2周;(2)实验Ⅰ组:8只大鼠,腹腔注射CsA15 mg·kg-1.d-1;(3)实验Ⅱ组:8只大鼠,腹腔注射CsA25 mg·kg-1.d-1。两实验组用药方法同对照组,用至动物处死前。
三、术后处理和组织学检查
对照组按计划分别于术后3、5、7、9、11、14天,实验组于术后7、14天处死动物,并切取喉移植物标本。肉眼观察移植物的外观以及与周围组织的关系。移植物存活的标准是吻合血管通畅,喉组织颜色基本正常,无梗死及自溶现象。另外,应注意移植物周围有无感染现象。切取喉移植物时应连同吻合血管及周围组织一并切取,迅速将标本置100 g/L甲醛缓冲液中固定24小时。石蜡包埋,连续切片,HE染色,光镜检查。
结果
在按计划取标本时,对照组中共有7只受体的移植物发生明显梗死,未做组织学检查。其余喉标本的组织学改变特征为进行性的喉移植物粘膜上皮坏死脱落及鳞状上皮化生,固有层和粘膜下层腺体萎缩和消失,横纹肌变性坏死,淋巴细胞、单核细胞和多形核中性粒细胞在各层的浸润,最终出现完全性变性坏死。2周后喉移植物的正常组织结构被肉芽组织和纤维结缔组织取代。
喉移植物的存活,实验Ⅰ组术后7天存活4只,14天时存活2只;实验Ⅱ组7天时存活2只,14天时存活3只。其它标本均因血栓形成而发生梗死,未作为资料进行分析,但受体本身仍存活。实验Ⅰ组术后7天的组织学改变与对照组相应时间的变化相比,其排斥反应程度明显较轻,具体表现为粘膜上皮肥厚,局部出现鳞状上皮化生,腺泡扩张,粘液潴留,部分腺体轻度萎缩,横纹肌层充血水肿,各层出现以淋巴细胞为主的炎性细胞浸润,软骨结构基本正常,外膜中见肉芽组织增生伴中性粒细胞浸润。14天时移植物未出现重度排斥反应现象,未见明显的组织结构破坏,但粘膜上皮几乎全部鳞状上皮化生,部分腺体粘液化,囊性扩张,粘液潴留,腺上皮细胞被挤压呈扁平状,软骨部分骨化及纤维化,小血管结构基本正常,周围无炎性细胞浸润,外膜周围肉芽组织增生显著,各层仍以淋巴细胞浸润为主。
实验Ⅱ组术后7天移植物组织学所见同实验Ⅰ组。术后14天,存活的移植物中有2只在组织学上主要表现为喉腔内大量炎性渗出物积聚,粘膜上皮坏死、脱落,灶状溃疡形成。固有层及粘膜下层腺体以坏死为主,腺泡减少,其内大量炎性细胞浸润,以多形核白细胞为主,软骨可见不同程度的钙化和纤维化。与对照组和实验Ⅰ组不同的是横纹肌组织无明显改变,肌层也无明显的炎性细胞浸润,外膜肉芽组织增生较轻,血管周围有大量淋巴细胞和多形核白细胞浸润,部分血管腔内有血栓形成。另1只受体则表现为轻度排斥反应改变,喉组织结构尚正常,粘膜上皮基本完整,部分上皮坏死脱落,形成表浅溃疡,粘膜下层腺泡轻度萎缩伴粘液化,并见粘液潴留,散在的淋巴细胞和浆细胞浸润,软骨外膜可见纤维化,横纹肌及小血管无明显病变,其组织改变较实验Ⅰ组明显为轻。
讨论
本研究结果显示,应用CsA治疗2周后,存活的喉移植物仍能保持近似正常的形态和组织结构,其免疫抑制作用与所用剂量关系密切[2]。当CsA应用剂量为15 mg·kg-1.d-1时,病理学检查结果显示为中度排斥反应改变,各标本之间的组织学表现无明显差异。剂量为25 mg·kg-1.d-1时,虽然排斥反应程度较轻,但术后14天有2只受体的移植物发生了明显的感染现象,另1只受体则仅表现为轻度的排斥反应。说明大剂量CsA在发挥免疫抑制作用的同时也抑制了受体正常的免疫应答过程,导致了受体的抗感染能力减弱。但由于本手术仅为清洁手术,再加上样本偏少,还有待于进一步研究。Strome等报告CsA用5 mg·kg-1.d-1肌肉注射不能有效抑制大鼠喉移植物排斥反应的发生,应用7.5~10 mg·kg-1.d-1时,则取得了满意的效果,但喉移植物呼吸性粘膜上皮均出现了明显的鳞状上皮化生现象。本研究CsA应用剂量明显大于Strome等所使用的剂量,而且实验Ⅰ组各标本中均出现了不同程度的鳞状上皮化生现象,其机理可能与炎症或排斥反应损伤导致呼吸性粘膜上皮坏死、脱落,粘膜上皮修复过程中位于柱状上皮和基底膜之间的储备细胞分化增殖有关。
本课题为卫生部科研基金资助项目(基金编号94-2-095)
参考文献
[1]秦永,汪吉宝,陈金枝.大鼠喉移植实验动物模型的建立. 中华器官移植杂志,1996,17:108-110.
[2]秦永,汪吉宝,李桂榕.大鼠喉同种异种移植术后喉组织学观察.中华耳鼻咽喉科杂志,1997,32:226-229.
(收稿:1998-06-19)
