背景肺移植(Lung transplantation)是治疗慢性阻塞性肺疾病,特发性肺纤维化,特发性肺动脉高压等终末期肺部疾病的有效方法。据国际心肺移植协会(TheInternational Society for Heart and Lung Transplantation,ISHLT)的统计,截止2013年6...
详细信息
背景
肺移植(Lung transplantation)是治疗慢性阻塞性肺疾病,特发性肺纤维化,特发性肺动脉高压等终末期肺部疾病的有效方法。据国际心肺移植协会(TheInternational Society for Heart and Lung Transplantation,ISHLT)的统计,截止2013年6月30日,全世界范围内已完成3772例成人心肺联合移植手术和47647例成人肺移植手术。虽然近年来外科技术,免疫抑制剂和抗感染药物的使用方面有了很大的提高,但由于其特殊的解剖结构和生理功能,肺移植术后排斥反应以及感染的发生率显著高于其他实体脏器器官移植患者。因此,肺移植术后患者的长期生存率明显比其它实体脏器器官移植患者低。
肺移植术后慢性排斥反应是制约肺移植术后患者长期生存率的主要原因,闭塞性细支气管炎(Bronchiolitis obliterans, BO)是肺移植术后慢性排斥反应的主要表现形式。BO病理表现为细支气管上皮损伤引起的间质细胞浸润终末呼吸道并引起纤维增生致管腔狭窄,闭塞性细支气管炎综合征(Bronchiolitis obliterans syndrome, BOS)是BO的临床表述,表现为肺功能进行性不可逆的下降。目前,BOS的发病机制尚不完全清楚,而且缺乏有效的治疗措施。
实验动物模型在肺移植以及肺移植术后慢性排斥反应的研究中起着重要的推动作用。目前,大鼠原位肺移植模型已用于肺移植术后缺血再-灌注损伤和急性排斥反应的研究,而肺移植术后慢性排异反应的研究大多采用气管原位／异位移植模型,以复制BOS的典型病理表现。大鼠气管原位/异位模型操作难度低,可重复性高,但是,气管原位/异位移植模型不符合正常的生理解剖特点,临床相关性低,因此,对于利用气管原位/异位移植模型研究肺移植术后BOS的可行性仍有很多争议。稳定、可重复、长期存活的肺移植模型是建立原位肺移植术后慢性排斥反应模型的关键。目前,国内关于大鼠原位左肺移植模型的研究多为短期实验模型,术后长期观察移植肺的功能的报道较少。此外,大鼠原位肺移植手术的操作难度大以及术后受体大鼠的长期生存率低,肺不张的发生率高等因素也限制了肺移植术后慢性排斥反应的研究。因此,简化大鼠原位肺移植模型的手术流程,建立一个稳定、可复制、长期存活的大鼠原位肺移植模型有利于肺移植以及肺移植术后慢性排斥反应的研究。
目的
对大鼠原位肺移植手术的流程进行改良并简化吻合过程,以提高手术成功率以及受体存活率,长期观察受体大鼠移植肺的功能,为肺移植相关的研究以及肺移植术后慢性排斥反应的研究提供稳定、可重复、长期存活的大鼠原位左肺移植模型的方法。
方法
对大鼠原位肺移植手术流程进行改良,简化供体和受体相应管腔的吻合难度。用改良的手术流程以套管法(Cuff technique)分别吻合左肺静脉、左肺动脉、左肺支气管,建立大鼠原位左肺移植模型。记录手术成功率,手术时间,移植肺热缺血时间,术后受体存活率以及移植肺的功能,分别于肺移植术后30d、60d、90d拍摄胸部CT,评估大鼠移植肺的形态和膨胀情况；并且分别于30d、60d、90d处死一组受体(=5),解剖观察移植肺大体的膨胀情况以及形状,行苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin, HE)染色、Masson染色观察移植肺的病理表现。正常Lewis大鼠作为对照组。
结果
本实验均在单人目视下完成操作。大鼠原位肺移植手术流程改良后总手术成功率为93.3%(28/30)；供体手术时间为35±7min；热缺血时间为8±3min；受体手术时间为42±12min；短期存活率(≥1天)为100%(28/28)；长期存活率(≥30d)为78.6%(22/28),存活最长的模型存活时间超过180)天。术后30d、60d、90d拍摄胸部CT显示术后长期存活的受体移植肺的形状基本正常,膨胀肺功能良好,有少量的实变。解剖显示移植肺的膨胀,颜色均与受体健侧右肺无明显差别。HE染色和Masson染色均提示肺实质和间质的结构基本正常,有少量的炎症细胞浸润及实变。
结论
用改良的大鼠原位肺移植手术流程可建立稳定、可复制、长期存活的肺移植模型。作者通过一年的不断摸索,简化了供体受体相应管腔的吻合难度,建立了一套相对稳,适合单个实验者操作的大鼠原位肺移植手术的方法,为肺移植术后慢性排斥反应的研究提供了一个建立长期存活的大鼠原位肺移植模型的方法。
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