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编号:10670184
大鼠移植肾组织ICAM-1/LFA-1分子表达与急性排斥反应的关系
http://www.100md.com 《中华肾脏病杂志》 1998年第1期
大鼠移植肾组织ICAM-1/LFA-1分子表达与急性排斥反应的关系

     黄孝伦 沈文律 李幼平 周泽清 罗义刚 谭建三 中华肾脏病杂志 1998 0 14 1


    关键词:肾移植;排斥;细胞间粘附分子-1;淋巴细胞功能相关抗原-1 期刊 zhszbzz 0 论著 fur -->


    

目的 探讨移植肾组织内细胞间粘附分子-1(ICAM-1)/淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)的异常表达与移植排斥的关系。方法 采用改进的大鼠原位肾移植模型,分五个实验组,在不同的时间段、观测受体鼠存活、肾功能;以及移植肾组织用单克隆抗体免疫组织化学染色后,图象分析法定量测定移植肾组织ICAM-1/LFA-1分子表达的水平。结果 移植肾急性排斥组ICAM-1/LFA-1分子水平显著高于同品系移植对照组和药物治疗组。结论 移植肾组织活检同时检测组织内ICAM-1/LFA-1分子的表达,在肾移植急性排斥的诊断和治疗方面具有极其重要的临床意义。

Relationship between the expression of ICAM-1 and LFA-1 molecules and renal allograft rejection in rats

Huang Xiao-lun, Sheng Wenlu, Li Youping, et al. Department of General Surgery, The First Affiliated Hospital, West China University of Medical Sciences, Chengdu 610041.

Objective To assess relationship between the renal graft expression of ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) and LFA-1 (Lymphocyte function associated antigen-1) molecule and the graft rejection. Methods Rat kidney transplantation was performed according to the procedure of kamada, with some modification. Experimental rats were divided into 5 groups. The survival time of recipient rats and function of grafts after renal transplantation were observed. The sections of renal graft were stained for monoclonal antibody ICAM-1 and LFA-1, and then quantification of ICAM-1 and LFA-1 expression was accomplished by computer image analysis. Results ICAM-1 and LFA-1 increased significantly in the renal allograft rejection group as compared with the non-rejection group (P<0.05). Conclusion Both the biopsy of renal graft and the monitoring of ICAM-1 and LFA-1 are useful tools in diagnosing and treating acute rejection.

    Key words Renal transplantation Rejection ICAM-1 LFA-1

近几年来,有学者从临床[1] 和实验方面[2] 研究了ICAM-1分子的表达与移植肾急性排斥间的关系。作为重要免疫分子的LFA-1,在移植肾内表达的报道文献较少。对此,我们采用大鼠原位肾移植模型,在过去实验研究的基础上[3] ,用单克隆抗体(MoAb)检测肾组织内ICAM-1/LFA-1分子的表达水平,旨在探索ICAM-1/LFA-1的表达水平与肾移植排斥反应的关系。

材料和方法

一、实验动物与分组 (1)动物:随机采用近交系SD大鼠35只,Wistar大鼠55只,均系雄性,重200~250克,分别作为供、受体。动物由华西医科大学实验动物中心提供。(2)实验分组:根据使用药物的不同随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组,其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等组,又根据不同的实验时间,每组再分为2周、4周两个亚组。Ⅰ组(同品系移植n=10):供受者同为Wistar大鼠,作为无排斥对照组:其它组(同种异体移植组n=35):SD大鼠供肾移植给Wistar受体鼠。Ⅱ组(n=5)作为不用药实验对照组:Ⅲ组(n=10):单用环孢素A(10 mg*kg-1 *d-1 )抗排斥治疗组:Ⅳ组(n=10):小剂量环孢素A(2.5 mg*kg-1 *d-1 )联合金钱草(7 g/kg-1 *d-1 )抗排斥治疗组;Ⅴ组(n=10):单用金钱草(7 g*kg-1 *d-1 )抗排斥治疗组。

    二、药物及给药方法 环孢素A(cyclosporine A,CsA) 100 g/L溶于10%脂肪乳液中,浓度分别为1.25 g/L、0.25 g/L;金钱草(Herba Lysimachiae)购自四川省中草药进出品公司;金钱草颗粒冲剂的制备采用煎煮、过滤、减压浓缩、干燥、制粒而成,由华西医科大学药学院提供。颗粒冲剂溶于0.9%氯化钠溶液中,浓度为350 g/L。采用灌胃针(日本产)插入大鼠胃内缓慢(3~5分钟)注入给药,按前述各组的剂量每日一次连续10天,术后当日为0天不给药。

    三、单克隆抗体(MoAb)ICAM-1/LFA-1购自美国 Pharmingen公司。

    四、改进的大鼠原位肾移植模型 采用改进的Kamada[5] 大鼠肾移植法。切除左肾,供肾原位移植术毕后,立即切除对侧右肾。术后进食、饮水不限,凡因手术失败致受体鼠死亡排除在本实验外。

    五、观察、采集标本 受体鼠存活以天计,分别于术后14或28天处死前一天,将其放入代谢笼,收集24小时尿液,记录尿量,测24小时尿蛋白,处死时从下腔静脉采血2 ml,测血BUN、Cr,取移植肾作光镜、电镜观察及免疫组化检查;病理诊断根据“Banff Schema”标准[5] 。未治疗组大鼠术后立即放入代谢笼中观察,收集尿液,死亡时立即按上述方法采集标本。

    六、移植肾免疫组织化学检查SP法(LSAB法) 新鲜肾组织快速置入液氮中冷冻,在恒冷(-20℃)切片机中切5 μm厚冰冻切片,然后采用苏红等[7] SP法进行免疫组化染色。实验中,另外处死未手术的正常SD和Wistar大鼠各3只,取其肾脏,按上述组织化学染色法染色作为空白对照,用Ⅱ组移植肾染色阳性标本作为阳性对照。

    七、免疫组织化学定量研究[8] 采用MIAS-300计算机图像分析系统,通过光学显微镜放大400倍摄取图像,输入图像分析系统内。每只鼠肾取4张切片,每张切片随机选5个视野(每一个视野含肾小球一个)。5个视野测试面积作为包容空间(或称参考空间)将ICAM-1/LFA-1的阳性面积除以包容空间,取其均值作为“阳性区域面积”(与参考空间相比的绝对值)。

    八、统计方法 在486微机上采用美国SAS(6.04版)软件包进行方差分析及两两比较(Student-Newman-Keule test;SNK);当P<0.05时差异具有显著性,实验结果以±s表示。

结 果

一、受体鼠存活时间 Ⅱ组受体鼠术后11天内均死亡,经病理证实为急性排斥(Ⅲ度),平均存活时间9天,Ⅴ组的2周亚组有一例(1/5)手术后8天死亡,经病理诊断为急性排斥(Ⅲ度);Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的各亚组四周组受体鼠分别在术后14天、28天时处死(处死前活着),其术后平均存活时间明显较Ⅱ组长,Ⅲ、Ⅳ组受体鼠术后存活时间与Ⅰ组相比无显著性差异。

    二、移植肾形态学改变 见表1。

    肾移植术后2周,Ⅰ组正常4只,临界性改变1只,仅见灶性的单核细胞浸润,间质轻度水肿;Ⅳ组与Ⅰ组的病理改变相似,仅间质浸润的单核细胞较Ⅰ组稍多,也无间质出血和肾小管的坏死。Ⅱ组光镜下见大量的单核细胞浸润、肾小管坏死溶解,小动脉纤维素样坏死;电镜下见细胞器溶解,空泡变,呈典型的急性排斥反应;Ⅴ组间质中有灶性单核细胞浸润、间质水肿,有一例可见肾小管坏死改变,Ⅲ组的病理改变界于Ⅳ、Ⅴ组之间。肾移植术后4周,Ⅴ组以间质纤维化、肾小管灶性萎缩、动脉内膜和肾小球基底膜增厚、肾单位减少为特征;Ⅲ组与Ⅳ组的改变相似,都有不同程度的慢性排斥存在,但较Ⅴ组轻,以Ⅰ组最轻。而Ⅱ组已全部死亡。

    三、功能指标的变化 见表2、3。移植术后2周时测定血BUN、Cr及蛋白尿,Ⅱ组与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组相比有显著性差异,与Ⅴ组相比无显著性差异。移植术后4周时,Ⅴ组血BUN、Cr及蛋白尿高于其它各组,相比有显著性差异;从2~4周,各组都有不同程度的血BUN、Cr及蛋白尿的升高,Ⅴ组最高(P<0.05)。

    四、免疫组织化学染色 见表4。肾移植术后各组ICAM-1/LFA-1都呈阳性表达,2周时,以Ⅱ组表达水平最高,与其余组相比有显著性差异,以Ⅰ组表达水平最低;4周时,各组表达水平都较2周时高,Ⅰ组仍最低,且与其余组相比较有显著性差异,以Ⅴ组表达水平最高。

表1 按“Banff Schema”标准对各实验组移植肾病理分类、分级诊断结果

组 别 鼠 数 正 常 界线性

    改 变
急 性 排 斥 慢 性 排 斥 其它
轻度 中度 重度 轻度 中度 重度
10 4* 3** 1* 1** 1**
5 - - 2* 3*
10 - - 3* 2* 3** 1** 1**
10 - - 4* 1* 3** 2**
10 - - 4* 1* 2** 3**
*肾移植术后2周;**肾移植术后4周;▲指非移植排斥反应;本实验1例为肾盂肾炎。

表2 各组肾移植术后2周血BUN、Cr、24h尿量、尿蛋白的变化(±s)

组别 鼠数 BUN(mmol/L) Cr(μmol/L) 尿量(ml/24h) 尿蛋白(g/L)
5 8.63±0.77 109.00±7.81 15.91±3.59 0.24±0.08
5 11.50±1.00* 1253.00±95.57 7.93±1.22 1.61±0.37
5 6.22±0.38 74.73±50.93 16.91±2.84 0.18±0.04
5 8.58±1.10 88.66±18.30 11.36±0.56 0.17±0.03
5 13.39±3.51 145.35±21.20 16.93±8.10 0.37±0.14
Ⅱ组与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组相比,* P<0.05;Ⅱ组与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组相比,▲ P<0.05;

    Ⅱ组与Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ组相比,△P<0.05;Ⅱ组与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组相比,★ P<0.05

表3 各组肾移植术后4周血BUN、Cr、24h尿量及尿蛋白的变化(±s)

组别 鼠数 BUN(mmol/L) Cr(μmol/L) 尿量(ml/24h) 尿蛋白(g/L)
5 10.21±2.59 106.00±19.46 230.36±4.99 0.37±0.18
5 8.07±0.89 97.66±5.13 14.66±3.61 0.20±0.03
5 12.39±3.71 160.66±34.07 16.30±2.47 0.35±0.13
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