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随着技术日渐成熟,肝脏移植已成为目前治疗终末期肝病最为有效的治疗手段。但是,手术后移植物功能不良仍然是困扰临床肝脏移植术后生存的主要问题。大量实验及临床研究的结果提示影响移植肝存活率(graft survival)最重要的因素是供体年龄、热缺血时间和冷保存时间。UW液的使用大大延长了冷保存时间,但是肝脏移植后原发性移植物失功能的发生率仍达到10%-23%。冷保存再灌注损伤机制的进一步深入研究,不仅能够预防和减少上述并发症,提高移植物存活率,同时也为相应的干预措施提供理论依据。
多因素影响了术后移植物功能。越来越多的研究表明,肝脏的缺血再灌注损伤是复灌早期多种炎性因子激活以及氧化应激损伤的结果。NO是一种气态分子,研究表明它具有多种生物学活性的功能。自从发现NO以来,它在医学许多领域得到广泛的研究。近年来肝脏热缺血再灌注损伤的基础研究发现NO在其中扮演了重要的角色,根据其来源不同,NO在缺血再灌注损伤中的作用既有其有害的一面,也有其有益的一面。体内有三种类型的一氧化氮合酶存在,分别是:eNOS、nNOS、iNOS。其中eNOS来源的NO对于维持肝脏微循环的稳定、抑制炎症反应具有重要意义;而iNOS来源的NO,由于能够与缺血再灌注过程中生成的超氧离子反应合成过氧化硝酸盐,对再灌注损伤有加剧的反面作用。但是目前NO在冷缺血再灌注损伤中的研究较少,尤其iNOS的作用目前仍存在很大争议。我们对此进行了一定深度的研究,以明确不同来源的NO在冷保存再灌注损伤以及缺血预处理中的作用。
在本研究的第一部分中,我们对传统的“双套管”法大鼠原位肝脏移植进行了重要改良,建立了稳定的大鼠原位肝移植模型。研究中我们对供肝灌注、供肝获取、植肝过程、以及胆管重建进行了有益的改良,有效地突破了大鼠肝脏在林格式液中保存4小时的时间限制,使得大鼠肝脏保存5小时,术后1周存活率达到92.1%。同时在研究中我们对保存5小时组、保存6小时组、保存7小时组的受体的存活率进行了对比,发现供肝保存6小时,受体存活率为40%,死亡主要原因是供肝功能不全。因此选取保存6小时作为观察大鼠冷保存再灌注损伤的对象。
在第二部分的实验中,我们研究了肝移植后iNOS和表达的变化与冷保存时间的关系。由于iNOS的表达受到转录因子的调控。因此我们在不同冷保存时间条件下,在肝移植术后24小时内持续观察iNOS活性,iNOSmRNA和蛋白的表达,以及最终的生物学效应之间的关系。结果发现在3小时和6小时冷保存组,NO在复灌3小时就有明显升高,至再灌注后12小时后一直保持高活性水平,并且与受体术后肝脏功能损害表现相一致。延长冷保存对肝移植后iNOS的活性以及表达有影响。.移植肝随着冷保存时间的延长,促进肝内iNOS表达上调,介导进一步的组织损伤。这一链式反应在肝移植后中晚期起重要作用。因此我们认为在延长的冷保存中iNOS的高表达是有害的,加剧了移植物的再灌注损伤,因此抑制复灌期iNOS的活性可能会对肝移植后早期的肝脏损害起保护作用。
氨基胍(arninoguanidine,AG)是iNOS特异性抑制剂,具有很强的iNOS抑制作用,而且能抑制随后炎性反应的进展。已有研究发现其对内毒素性休克所致的肝、肺损伤以及肾脏的缺血再灌注损伤具有保护作用。在本研究的第三部分中,我们以不同剂量的AG(50mmg/kg,100mmg/kg)作为iNOS抑制剂,研究经6小时冷保存后对移植肝的保护作用。
在第三部分的实验中,采用大鼠原位肝移植模型,于复灌前静脉给与不同剂量的AG(50mg/kg,100mg/kg)。结果表明AG能够明显改善移植肝的冷保存再灌注损伤。并且这种保护作用呈明显的剂量相关效应。实验结果表明冷保存再灌注损伤过程中iNOS参与了加剧损伤的过程。
而在第四部分实验中,我们采用大鼠原位肝移植模型,研究iNOS在缺血预处理中的作用。供肝在获取前给予缺血(10min)再灌注(10min)的预处理。结果发现,预处理抑制了复灌早期肝内iNOS表达的水平,减轻活性氮物质导致的移植肝的损害。