上海交通大学医学院附属仁济医院夏强、左小磊团队提出移植免疫学与合成生物学及材料学交叉融合新策略

2023年5月,上海交通大学医学院附属仁济医院肝脏外科、上海市器官移植研究中心(重中之重)、上海市器官移植与免疫工程技术研究中心夏强教授课题组和上海交通大学医学院分子医学研究院左小磊课题组在Cell子刊Med在线发表题目为A new paradigm in transplant immunology:at the crossroad of synthetic biology and biomaterials的长篇综述。该综述系统性梳理了合成生物学及生物材料在实体器官移植中的应用,同时创新性提出移植免疫学如何与合成生物学及材料学交叉融合,从而增加供体器官来源、改良器官保存技术、优化免疫监测与免疫调控策略以及开发新型细胞基因疗法。

骨髓间充质干细胞对造血干细胞移植免疫的影响及其机理

骨髓间充质干细胞具有自我更新及多向分化的潜能,在骨髓中合成分泌多种细胞因子,并通过细胞间相互作用为造血干细胞的分裂、增殖与分化提供良好的微环境。有研究显示,骨髓间充质干细胞能够促进异基因造血干细胞植入,并在一定程度上减轻移植物抗宿主病的作用。这种对移植免疫的影响可能与其保护MHC相合造血干细胞逃脱抗原识别,抑制非特异性淋巴细胞活化增殖有关。本文对骨髓间充质干细胞特性、骨髓间充质干细胞影响移植免疫的表现、骨髓间充质干细胞影响移植免疫的机理进行了综述。

细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4诱导新鲜异体骨移植免疫耐受的实验研究

目的 利用外源性细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4 ( cytotoxic T lymphocyte- associated antigen 4immuno globlin,CTL A4 - Ig)阻断T细胞反应的第2信号,诱导新鲜同种异体骨移植免疫耐受。 方法 采用近交系小鼠BAL B/C 6 6只作为骨移植的受体,进行异位肌袋一次及第2次骨移植。一次移植分为3组,每组18只,一组移植C5 7BL/6小鼠骨骼,注射L6 (对照品) ,为AL组;一组移植C5 7BL/6小鼠骨骼,注射CTL A4 - Ig,为AC组;一组移植同系BAL B/C小鼠骨骼,注射PBS缓冲液,为AB组。在第2、4及6周,进行血淋巴细胞亚群分析,血清抗体测定,供体细胞及抗原二次刺激实验及组织学观察。另取12只BAL B/C小鼠,进行第2次移植实验,供体为C5 7BL/6小鼠的骨骼,注射CTL A4 - Ig后2周,分别移植C5 7BL/6 ( BC组)和C3H( BH组)小鼠的骨骼,检测产生免疫耐受的特异性。 结果 AL组与AB组比较,产生了强烈的免疫排斥反应,移植后2、4及6周,CD4 T细胞的增殖明显增加( P<0 .0 5 ) ,血清抗体明显增多( P<0 .0 5 ) ,供体细胞及骨抗原二次刺激的细胞增殖也明显增加( P<0 .0 5 ) ;AC组免疫排斥反应较轻,在CD4 T细胞的增殖、血清抗体及二次刺激的细胞增殖方面均与AB组相似( P>0 .0 5 ) ;组织学观察也显示,异体骨周围的淋巴细胞浸润消失,软骨诱导及新骨形?

TOLL样受体与移植免疫

TOLL样受体是最近发现的天然免疫模式识别受体,在机体抵御外来致病微生物 入侵,启动获得性免疫反应中起重要作用,新近的研究发现,TOLL样受体在移植免疫反应中扮演 重要角色,本文就TOLL样受体与移植免疫的关系作一综述。

γ-干扰素、白细胞介素4与CD25在角膜移植免疫排斥反应中的作用

目的:角膜移植免疫排斥反应是一个多因素参与的调节过程,近年来研究表明细胞因子在角膜移植免疫中起重要作用。实验拟验证γ-干扰素、白细胞介素4及CD25在大鼠角膜移植免疫排斥反应中的作用。方法:①实验于2006-10/2007-05在南方医科大学南方医院实验动物中心完成。选用Wistar大鼠24只,SD大鼠54只,实验方法符合动物伦理学要求。②将54只SD大鼠按随机数字表法分为3组,正常组6只,角膜移植组及地塞米松组均24只。后两组制备Wistar→SD角膜移植大鼠模型,受体选择右眼手术,供体提供双眼角膜。③用裂隙灯观察移植排斥情况;利用反转录-聚合酶链反应检测植片内γ-干扰素、CD25mRNA的表达;应用酶联免疫吸附实验检测房水和血清中γ-干扰素、白细胞介素4含量;应用流式细胞术检测移植前后不同时相外周血淋巴细胞CD25的表达;术后第11天,应用免疫组织化学方法检测角膜CD4+,CD8+和CD25+T细胞的表达。结果:54只SD大鼠全部进入结果分析。①地塞米松组大鼠发生角膜移植排斥反应的时间长于角膜移植组(P=0.000)。②正常角膜植片无CD25、γ-干扰素mRNA表达,角膜移植组术后第11天角膜植片内γ-干扰素、CD25 mRNA的表达较地塞米松组增强(P<0.05)。③角膜移植组角膜移植术后6,11d血清γ-干扰素含量高于正常组(P<0.05);术后11d含量高于术后6,24d(P<0.01);地塞米松组术后6,11d低于同期角膜移植组(P<0.05)。④角膜移植组角膜移植术后6,11,24d房水γ-干扰素、白细胞介素4含量均高于正常组(P<0.05);地塞米松组术后6,11d均低于同期角膜移植组(P<0.05～0.01)。⑤地塞米松组术后6,11d外周血CD3+CD25+T/CD3+T比值低于同期角膜移植组(P<0.05)。⑥术后第11天角膜移植组植片内CD4,CD8及CD25明显表达,地塞米松组CD4,CD8及CD25表达明显减弱。结论:CD25、γ-干扰素和白细胞介素4在角膜移植免疫排斥反应过程中发挥重要的作用;促进白细胞介素4表达,抑制γ-干扰素及CD25产生,对降低角膜移植免疫排斥反应具有积极的作用。术后动态检测外周血CD25和γ-干扰素的表达有助于临床了解局部免疫反应程度并预测角膜移植排斥反应的发生。

猪到人异种移植抗原与移植免疫研究

同种异体组织和器官移植的供体来源有限，使异种移植再度成为研究热点。猪被认为是理想的供体之一。异种移植的主要障碍为异种抗原被人血清中天然存在的抗体结合、激活补体导致的超急排斥反应。现已认识的主要靶抗原为αＧａｌ，它的表达受α１，３半乳糖基转移酶（αＧＴ）的控制。针对αＧａｌ克服超急排斥反应的方法有：免疫吸附去除针对αＧａｌ的天然抗体，酶处理去除内皮细胞（ＰＡＥＣ）表面的αＧａｌ，基因工程获得不表达αＧＴ从而无αＧａｌ的动物。除αＧａｌ以外，还有一些抗原可与人血清抗体结合：如ＴＮＦ诱导ＰＡＥＣ表达的ｇｐ６５和ｇｐ１００，猪组织表达的人血型抗原Ａ，但这些抗原的作用还不清楚。猪ＭＨＣ（即ＳＬＡ）的作用尚有争论，异种移植细胞免疫中，直接途径和间接途径均存在。

含川芎嗪的玻璃化液对异体神经移植免疫反应的影响

目的:观察含不同浓度川芎嗪(Tetramethylpyrazine,TMP)的玻璃化保存液对异体神经移植的免疫学变化,以探索含川芎嗪的玻璃化液保存同种异系(体)神经后对其抗原性的影响。方法:在Wistar大鼠的背部和腹部皮下植入经过含川芎嗪的玻璃化液保存的SD大鼠的坐骨神经,对照组植入新鲜自体神经。用免疫组化染色检测异体神经中T淋巴细胞的侵润程度。结果:含320mg/L川芎嗪的玻璃化液在-20℃保存异体神经3周后,CD4+和CD8+淋巴细胞的侵润程度明显轻于含其他浓度川芎嗪的玻璃化液保存的异体神经移植组,神经组织较好保持原形态,周围仅见极少量淋巴细胞侵润,与自体神经植入组无明显差别。结论:含320mg/L川芎嗪的玻璃化液在-20℃保存同种异体神经3周后的抗原性明显降低,植入体内后免疫排斥反应不明显。

树突状细胞与移植免疫耐受

树突状细胞(dendriticcells,DC)在机体外周与中枢免疫耐受维持中发挥重要作用,其以多种机制参与自身免疫耐受的形成,且具有极强可塑性,因此成为近年来移植免疫耐受领域的研究热点。本文概述了DC的分型及作用、DC诱导免疫的间接通路、F1t3L和凋亡细胞的作用、基因工作修饰DC及免疫抑制剂。

免疫耐受性树突状细胞在移植免疫中的作用及其分子机制

新的研究发现一种半成熟树突状细胞亚群,其高表达主要组织相容性复合体II、中等表达CD40、CD80和CD86等分子,在自身免疫性疾病中表现出诱导免疫耐受的潜能,其与未成熟树突状细胞一道被认为是致耐受细胞。这使过去将树突状细胞分为未成熟和成熟两种类型的概念受到挑战。但是,它们在移植免疫中的具体作用和机制仍未完全明了。文章对致耐受树突状细胞的体内迁移过程、在移植免疫中分子机制和体外获得等方面的最新进展进行综合分析和热点追踪,为进一步理解和研究致耐受树突状细胞在移植免疫反应中的作用拓宽视野。

羧基荧光素乙酰乙酸在移植免疫研究中的应用

目的:介绍和探讨活体荧光示踪染料羧基荧光素乙酰乙酸(CFDA SE)在移植免疫研究中的应用及价值。 方法:以不同浓度的CFDA SE标记小鼠脾细胞用于体内外实验。标记Balb/c(H2d)和C57BL/6小鼠(H2b)脾细胞 行混合淋巴细胞培养,流式细胞术观察标记细胞的增殖情况。Balb/c裸小鼠(H2d)构建移植物抗宿主(GVHR)、宿 主抗移植物(HVGR)模型;通过流式细胞术检测标记细胞在外周血及脾的增殖情况。 结果:荧光显微镜观察到 标记细胞。流式细胞术检测到标记细胞荧光强度出现倍减现象,表明细胞发生了增殖;无抗原刺激组荧光强度无 明显变化,抗原刺激后24～72h标记细胞停留在脾,第3天后增殖细胞进入外周血液。 结论:羧基荧光素琥珀酰 亚胺酯(CFSE)标记技术可应用于体内、体外实验,有助于对细胞增殖及定位进行检测,在移植免疫实验研究中具 有很高的应用价值。

脱细胞保鲜异种骨移植免疫反应的实验研究

目的 研究脱细胞保鲜异种骨移植的免疫排斥反应。方法 以大鼠为动物模型 ,分别植入脱细胞保鲜牛皮质骨(PBCTB)和松质骨 (PBCCB)、新鲜骨 (FBC)、去抗原牛松质骨 (BCB) ,采用体外二次刺激增殖实验 ,酶联免疫吸附实验及局部组织学观察 ,研究移植后大鼠体内的细胞免疫、体液免疫及宿主对该移植物的局部病理反应。结果 保鲜牛皮质骨、松质骨显著降低了异种骨的抗原性、其中保鲜松质骨尤佳 ,与BCB相比较 ,没有统计学差异。结论 脱细胞处理的保鲜松质骨显著降低了细胞的免疫原性 ,同时可以避免化学毒物的残留 ,是一种理想的植骨材料。

阻断CD40-CD40配体共刺激信号诱导的移植免疫耐受对树突状细胞的影响

目的:探讨阻断CD40-CD40配体共刺激信号诱导移植免疫耐受对树突状细胞功能的影响。方法:将抗CD40配体抗体(MR-1)应用于小鼠心脏移植受体以诱导移植免疫耐受,使用磁珠细胞提取装置从排斥及免疫耐受受体中提取树突状细胞。使用流式细胞仪测定树突状细胞表面分子CD40、CD80及CD86的表达。于体外以LPS再刺激树突状细胞,并使用ELISA法测定上清中的细胞因子IL-10和IL-12的水平。同时采用混合淋巴细胞反应(MLR)测定了树突状细胞的刺激性及免疫调节能力。结果:免疫耐受受体的树突状细胞表达低水平的共刺激分子CD40、CD80及CD86,同时分泌高水平的IL-10和低水平的IL-12。而且这些树突状细胞具有较弱的刺激性,并能抑制脾细胞的增殖。结论:阻断CD40-CD40配体共刺激信号可以产生免疫耐受状态,在这样的免疫耐受受体中诱导出未成熟表型的IL-10highIL-12low树突状细胞,这些细胞具有免疫调节活性。

细胞凋亡与角膜移植免疫

近年来研究表明细胞凋亡在器官移植中具有重要作用。本文从免疫赦免及免疫排斥 2方面 。

器官移植免疫学研究前沿及进展

进入21世纪以来,器官移植技术发展迅速,逐渐成为临床治疗器官终末期衰竭患者的首选方法。与此同时,移植免疫学作为一门伴随器官移植实践发展的实用学科也得到了长足发展。近两年来,器官移植领域发表了许多重要的研究论文,取得了许多前沿研究的进展[1-4]。本文总结盘点了两年来基础器官移植免疫学相关领域的研究热点和前沿进展。

联合阻断共刺激信号对移植免疫耐受的影响

目的:探讨联合阻断共刺激信号对移植免疫耐受的影响。方法:采用野生型BALB/c小鼠作为供体,采用野生型B6小鼠作为受体进行腹部异位小鼠心脏移植。受体接受单独或联合使用抗CD40L抗体(MRl)和抗B7抗体的治疗,以阻断CD28-B7和CD40-CD40L(ligand,配体)共刺激信号。以心脏完全停跳作为排斥反应终结时间,并开腹确认心脏是否停跳。心脏移植后60日对移植物进行HE染色。为确定移植免疫耐受是否具有供体抗原特异性,对接受联合阻断共刺激信号治疗而长期存活的受体实施了第二部分来源(供体来源)及第三部分来源(C3H来源)的皮肤移植。结果:联合阻断共刺激信号使移植心脏长期存活(>150日),而且组织病理学检查未见慢性排斥反应发生。供体来源的皮肤长期存活(>50日),而第三部分来源的皮肤则很快被排斥。结论:联合阻断共刺激信号CD28-B7与CD40-CD40L可诱导出不伴有慢性排斥反应的供体抗原特异性的移植免疫耐受。

Th_1/Th_2细胞与移植免疫耐受

随着器官移植手术的开展,如何诱导宿主对移植器官的特异性免疫耐受引起人们越来越多的关注.近年来随着研究的深入,特别是对一些"免疫特惠器官”的研究,逐渐提出了如免疫偏离、克隆清除、克隆不应答、免疫抑制等诱导免疫耐受的途径[1,2].但人们发现诸如克隆不应答、克隆清除并不能完全解释自身免疫耐受及移植免疫耐受的机制.然而免疫抑制的理论得到了大多数学者的承认,并进行了广泛、深入的研究[3].现在免疫学的研究进展不仅证实了外周免疫抑制性T淋巴亚群的存在,而且研究的重点集中在CD4+的Th1/Th2亚群的转换与免疫耐受之间的关系.

异种移植免疫学研究进展

目的 论述异种移植排斥反应的发生机制和各种免疫细胞的相互作用。方法 结合基础研究相关资料对异种移植免疫学研究成果和新进展作一回顾。结果 转基因猪技术 ,新型免疫抑制剂等分别用以克服超急性排斥 ,急性血管性排斥 ;急性细胞性排斥的克服采用了针对 T细胞、抗原递呈细胞的策略以及诱导免疫耐受等方法。结论 转基因猪技术较为成熟而有效 ;急性血管性排斥 ,急性细胞性排斥的发生机制和克服仍有待进一步研究。