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目的:自20世纪以来,临床上心脏移植的一年生存率已经达到90%,但是移植后的慢性排斥以及长期存活仍面临巨大挑战,日前临床上所用的免疫抑制剂多数都必须终身用药,从而会产生多种副作用,危害受者的健康,影响患者的生活质量,所以如何诱导移植物的长期耐受是器官移植面临的重大难题。调节性T细胞是具有免疫调节功能的T细胞亚群,在移植后诱导和维持免疫耐受方面发挥重要作用。其中,CD4+CD25+Foxp3+T细胞(CD4+Foxp3+Treg)主要通过细胞接触发挥调节作用,而CD4+IL-10+IL-4-T细胞(Tr1)主要通过分泌抑制性细胞因子IL-10发挥作用。本文首次在小鼠同种异体心脏移植模型中,研究通过体内诱导上述两种调节性T细胞来维持移植物长期免疫耐受的方法和机制。 方法:实验采取颈部套管吻合术建立BalB/c小鼠到C57BL/6小鼠的同种异体心脏移植模型,术后单独或者联合给予雷帕霉素和重组细胞因子IL-10的处理,观察不同用药处理对移植物的生存期、移植物炎细胞浸润情况、移植物和血清炎症因子分泌、淋巴细胞亚群比例等的影响,并结合混合淋巴细胞培养等体外实验分析调节性T细胞亚群CD4+CD25+Foxp3+Treg和CD4+CD25-IL-10+IL-4Tr1分别在免疫耐受中的调节机制。 结果:在初次心脏移植模型中,我们发现,单独使用雷帕霉素仅有约50%小鼠可以长期存活,而联合应用雷帕霉素和重组细胞因子IL-10可以诱导100%的小鼠心脏移植的免疫耐受(>100天)。在移植术后6天、30天、100天进行检测,H&E结果显示,联合用药组较其他组炎性破坏明显降低。ELISA检测发现,血清中IL-2、INF-γ降低,IL-10显著升高,移植物的real time PCR检测细胞因子变化有相同的趋势。流式结果显示,在移植后早期(移植后30天),CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞亚群在雷帕霉素单用组以及联合用药组都有明显升高,但在100天检测中,CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞亚群恢复正常水平,而CD4+CD25-IL-10+IL-4-Tr1细胞亚群在检测中一直处于较高水平。混合淋巴细胞反应检测T细胞对供体抗原的再次应答,可以发现联合用药可以明显抑制细胞增殖能力,对于第三方刺激(C3H小鼠)都表现出较高的增殖,组间无差异。 结论:雷帕霉素和重组细胞因子IL-10联合给药可以诱导CD4+Foxp3+Treg和Tr1两种调节性T细胞亚群,这两种调节性T细胞分别在不同时期发挥调节作用共同维持同种异体心脏移植的免疫耐受。该联合用药方案作为一种新的移植术后治疗方案,通过诱导调节性T细胞建立长期稳定的移植物耐受状态,对器官移植领域的转化医学研究具有重大的理论指导意义。