雷帕霉素減輕小鼠氣管移植物上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化以及阻塞性氣道疾病的實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:肺移植 切入點(diǎn):阻塞性細(xì)支氣管炎 出處:《華中科技大學(xué)》2013年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:第一部分:建立小鼠閉塞性細(xì)支氣管炎模型 實(shí)驗(yàn)背景:近年來(lái)眾多學(xué)者建立了多種動(dòng)物模型來(lái)研究肺移植術(shù)后阻塞性細(xì)支氣管炎(obliterative bronchiolitis,OB)的發(fā)病機(jī)制。在本研究中,我們?cè)谝浦残g(shù)后一段時(shí)間內(nèi)比較幾種常見(jiàn)的OB模型的特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)方法:受體小鼠分組后分別接受原位氣管移植,大網(wǎng)膜下氣管異位移植以及皮下氣管異位移植。氣管移植物分別在術(shù)后14、21以及28天,進(jìn)行組織學(xué)或者免疫組織化學(xué)評(píng)估。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:移植術(shù)后,來(lái)自不同移植部位的同種氣管移植物基本保持了正常的組織學(xué)結(jié)構(gòu),而與各移植部位相應(yīng)的異種移植物的氣道出現(xiàn)明顯的阻塞,同時(shí)在各個(gè)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)伴有更多的CD4+/CD8+單個(gè)核細(xì)胞核肌纖維細(xì)胞的浸潤(rùn),但是新生的上皮細(xì)胞核新生血管明顯減少(P0.05)。與兩種異位氣管異種移植物相比較,原位異種移植物的氣管的管腔相對(duì)通暢,伴有明顯較少的CD4+/CD8+單個(gè)核細(xì)胞核肌纖維細(xì)胞的浸潤(rùn),但是卻有明顯更多的新生上皮細(xì)胞和新生血管形成(P0.05)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,小鼠原位氣管移植可以被用作研究0B發(fā)展早期病變的模型,而異位氣管移植可以作為OB晚期的研究模型。 第二部分:上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化在小鼠氣管移植模型中的作用 研究背景:在患有細(xì)支氣管閉塞綜合征(Bronchiolitis Obliterans Syndrome, BOS)的肺移植患者的植肺中,常出現(xiàn)氣道正常上皮損傷,而大量纖維疤痕組織增生的氣道重構(gòu)。在本研究中,我們假設(shè)小鼠氣管原位移植模型中移植氣管上皮在出現(xiàn)阻塞性氣道疾病時(shí)出現(xiàn)上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)。 實(shí)驗(yàn)方法:受體小鼠分為同種異體(Balb/C to C57BL/6)以及同種自體(Balb/C to Balb/C)組,分別接受原位氣管移植。移植術(shù)后受體小鼠均不使用免疫抑制劑治療。將受體氣管移植物分別在術(shù)后14、21以及28天進(jìn)行組織學(xué)或者免疫組織化學(xué)評(píng)估。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:移植術(shù)后,同種自體氣管移植物組織學(xué)結(jié)構(gòu)基本保持正常,與之相比同種異體氣管移植物的管腔較為狹窄(P0.05)。術(shù)后與同種自體氣管移植比較,同種異體氣管移植物氣道上皮內(nèi)正常上皮標(biāo)志物E-cadherin表達(dá)較低,而間質(zhì)標(biāo)志物α-SMA增高,上皮損傷以及EMT標(biāo)志物MMP-9表達(dá)增高(P0.05)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在小鼠氣管移植模型中OAD的發(fā)生伴有氣道上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。因此提供治療OB的可能靶點(diǎn)。 第三部分:雷帕霉素抑制小鼠氣管移植物中EMT的發(fā)生,減少阻塞性氣道疾病 實(shí)驗(yàn)背景:雷帕霉素(RAPA)作為免疫抑制劑用來(lái)治療多種實(shí)體器官免疫排斥反應(yīng)。雷帕霉素能改善肺移植患者術(shù)后肺功能,但是由于諸多不良反應(yīng),許多患有BOS的肺移植患者無(wú)法耐受雷帕霉素的治療。在本實(shí)驗(yàn)中,我們?cè)噲D研究小劑量雷帕霉素對(duì)同種異體小鼠氣管移植物的治療效果。 實(shí)驗(yàn)方法:受體小鼠分組后分別接受原位氣管移植,術(shù)后根據(jù)分組給予不同劑量的雷帕霉素+助溶劑(實(shí)驗(yàn)組)或者單獨(dú)給予助溶劑(載體對(duì)照組)。各組受體小鼠的氣管移植物分別在移植術(shù)后第28天,進(jìn)行組織病理學(xué)、免疫組織化學(xué)、Western-Blot以及流式細(xì)胞學(xué)評(píng)估。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:與各實(shí)驗(yàn)組比較,載體照組中同系異體小鼠氣管移植物的氣道管腔明顯狹窄(P0.05),上皮發(fā)生明顯的上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化:E-Cadherin表達(dá)降低(P0.05),α-SMA以及MMP-9表達(dá)升高,移植氣管上以及外周血中纖維細(xì)胞的表達(dá)水平均增高(P0.05)。中、高劑量RAPA組中治療效果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),切均強(qiáng)于小劑量的RAPA治療效果(P0.05):外周血中纖維細(xì)胞的表達(dá)水平無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但移植氣管上纖維細(xì)胞表達(dá)水平均低于小劑量治療組。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,較大劑量的雷帕霉素能夠通過(guò)抑制EMT發(fā)生來(lái)減少氣道OAD的發(fā)生,移植氣管上皮中EMT在OAD發(fā)生過(guò)程中其重要作用。
[Abstract]:Part one: establishing a mouse model of obliterans bronchiolitis
Background: in recent years, many animal models have been established by many scholars to study the pathogenesis of obliterative bronchiolitis (OB) after lung transplantation. In this study, we compared the characteristics of several common OB models after transplantation.
Experimental methods: the recipient mice were grouped into orthotopic tracheal transplantation, subtotal tracheal heterotopic transplantation and subcutaneous tracheal heterotopic transplantation respectively. Tracheal grafts were evaluated histologically or immunohistologically at 14,21 and 28 days after operation.
Results: after transplantation, allogeneic transplantation from different parts of the tracheal grafts remain normal histological structure, and the corresponding with the transplantation site of xenografts was airway obstruction, at the same time in each experimental observation time point with more CD4 +/CD8+ infiltration of mononuclear cell muscle fiber cells. But the newborn newborn vascular epithelial cells was significantly reduced (P0.05) plant. Compared with two kinds of heterotopic tracheal xenotransplantation, orthotopic xenograft tracheal lumen is relatively smooth, with significantly fewer infiltrating mononuclear cell CD4+/CD8+ muscle cells, but significantly more new epithelial cells and neovascularization (P0.05).
Conclusion: according to our experimental results, tracheal transplantation in mice can be used as a model for early development of 0B, and ectopic tracheal transplantation can be used as a late OB research model.
The second part: the role of epithelial mesenchymal transition in the mouse model of tracheal transplantation
Background: in patients with bronchial occlusive syndrome (Bronchiolitis Obliterans, Syndrome, BOS) and lung transplantation patients, often appear normal airway epithelial injury, and airway remodeling of fibrous scar tissue hyperplasia. In this study, we assume that the gas pipe in the mice model of orthotopic transplantation Transplantation in obstructive airway epithelium airway disease occurs when the epithelial to mesenchymal transition (epithelial-mesenchymal transition, EMT).
Experimental methods: the recipient mice were divided into allograft (Balb/C to C57BL/6) and autologous (Balb/C to Balb/C) group, underwent orthotopic tracheal transplantation. Transplantation recipient mice were not using immunosuppressive therapy. The plant after the operation. The 14,21 and 28 days for histological or immunohistochemical evaluation will shift the recipient trachea.
Results: after transplantation, autologous tracheal graft histology remained normal, compared with the lumen of tracheal allograft graft is narrow (P0.05). Postoperative autologous and allogeneic transplantation of trachea, tracheal grafts in the airway epithelium of normal epithelial marker E-cadherin expression was low, and interstitial a -SMA marker of increased epithelial damage and EMT markers of increased expression of MMP-9 (P0.05).
Experimental conclusion: our experimental results show that in the tracheal transplantation model of mice, the occurrence of OAD is accompanied by the phenomenon of airway epithelial to mesenchymal transition, thus providing a possible target for the treatment of OB.
The third part: rapamycin inhibits the occurrence of EMT in the tracheal grafts in mice and reduces obstructive airway disease
Background: rapamycin (RAPA) as immunosuppressive agents used in the treatment of a variety of solid organ rejection. Rapamycin can improve lung function after lung transplantation, but due to many adverse reactions, the treatment of many patients with BOS lung transplantation patients cannot tolerate rapamycin. In this experiment, we try to study the small dose of rapamycin graft treatment the effect of allogenic trachea of mice.
Methods: mice were treated after orthotopic tracheal transplantation group, rapamycin + cosolvent postoperative groups according to given different doses (experimental group) or only given solvent (vector control group). Each group of recipient mice tracheal grafts were transplanted in twenty-eighth days after surgery, pathology and immunohistochemistry. Western-Blot and flow cytometric assessment.
Results: compared with the experimental group, the carrier according to the airway lumen group in syngenic mice trachea graft stenosis (P0.05), epithelial obvious epithelial to mesenchymal transformation: decreased expression of E-Cadherin (P0.05), increased expression of alpha -SMA and MMP-9, the expression level of fiber cell transplantation and peripheral blood in the trachea the increased (P0.05). In the high dose group RAPA treatment had no significant difference (P0.05), the treatment effect of RAPA cutting are stronger than the small dose (P0.05): there was no significant difference in the expression level of fiber cells in the peripheral blood, but on tracheal transplantation fibroblasts expressing levels were lower than the low dose group.
Experimental conclusion: according to our experimental results, a large dose of rapamycin can reduce the occurrence of OAD in airway by inhibiting the occurrence of EMT, and the important role of EMT in the process of OAD formation.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:R766
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