同種異體軟骨移植免疫排斥反應(yīng)探究進展.doc

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1、同種異體軟骨移植免疫排斥反應(yīng)探究進展關(guān)節(jié)炎、穎頜關(guān)節(jié)疾病及關(guān)節(jié)機械損傷以及頜面部美容整形的發(fā)展，都使得軟骨治療成為倍受關(guān)注的對象，由于軟骨組織中無血管、神經(jīng)及淋巴等供應(yīng)，而軟骨細(xì)胞又為終末分化細(xì)胞，軟骨缺損很難自身修復(fù)，故治療以軟骨移植為主。軟骨移植包括自體、同種異體、異種移植，其中自體軟骨移植來源有限、給患者帶來二次創(chuàng)傷并增加患者疼痛而致應(yīng)用受限，異種移植由于強烈的免疫排斥等問題研究還處在基礎(chǔ)實驗階段，而同種異體軟骨移植來源廣泛，生物學(xué)性能良好,可望成為較理想的軟骨移植物，但其存在的免疫排斥反應(yīng)影響移植物在體內(nèi)的長期存

2、活,是目前研究不容忽視的問題⑴。1免疫原性來源1.1軟骨細(xì)胞表面的主要組織相容性抗原(MHC)：軟骨細(xì)胞同其他有核細(xì)胞一樣表面也表達MHCI類分子［2］,供者和受者細(xì)胞間MHC分子不匹配所誘發(fā)的細(xì)胞和抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒反應(yīng)是引起同種異體軟骨移植免疫反應(yīng)的關(guān)鍵［3］。許多學(xué)者在人或豬的軟骨組織實驗研究中表明：軟骨細(xì)胞只表達MHCI類分子，而不表達MHCII,但與丫-干擾素(IFN-Y)共培養(yǎng)誘導(dǎo)后可表達MHCII,進而發(fā)揮類似抗原提呈細(xì)胞的功能，促進免疫排斥反應(yīng)［4-5］oRomaniuk等［6］進行了兔同種異體聽軟骨細(xì)胞移

3、植研究，發(fā)現(xiàn)1周后移植物周圍有大量MHC11+細(xì)胞、CD4+細(xì)胞及單核/巨噬細(xì)胞浸潤，這可能也是由于MHCI類分子激發(fā)同種異體淋巴細(xì)胞活化，分泌IFN-Y進而誘導(dǎo)所致。1.2軟骨細(xì)胞特異性分化抗原(CSDA)：Langer等［7］通過分析白細(xì)胞游走試驗發(fā)現(xiàn)，大鼠經(jīng)同基因軟骨細(xì)胞注射或軟骨刨削后可發(fā)生自身反應(yīng)，首次證實了軟骨細(xì)胞特異分化抗原(CSDA)的存在。Moskalewski等［8］在同種異體軟骨移植的大鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)，間期接受2?3次大鼠軟骨細(xì)胞移植的兔血清中含有高滴度的抗軟骨細(xì)胞的細(xì)胞毒抗體，同時對新鮮或培養(yǎng)2

4、4h的軟骨細(xì)胞溶胞產(chǎn)物Westernblot蛋白分析中檢測到了一種抗原，而在成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞中未檢測到，表明軟骨細(xì)胞特異性抗原在移植免疫中發(fā)揮了重要作用。Phipatanakul等［9］在進行新鮮異體骨軟骨移植的研究中也檢測到移植物軟骨特殊蛋白抗原的存在。1.3軟骨細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)：軟骨組織由豐富的細(xì)胞外基質(zhì)和少量軟骨細(xì)胞組成，ECM將軟骨細(xì)胞包裹在軟骨陷窩內(nèi)，隔絕了軟骨細(xì)胞與宿主免疫原性分子的相互接觸，形成免疫屏障，預(yù)防或延緩了同種異體軟骨移植的免疫排斥反應(yīng)［10-11］o軟骨基質(zhì)主要由II型膠原和多聚蛋白聚糖

5、(aggrecan)組成，蛋白多糖中的核心蛋白具有抗原性，但被其周圍無抗原性的酸性糖胺多糖所遮蓋，致使其不具有抗原性［12］,這在提取硫酸軟骨素體外免疫實驗中亦得以證實。對于II型膠原，有學(xué)者研究指出其存在抗原性，且是一種T細(xì)胞依賴性的抗原，在軟骨組織工程中應(yīng)考慮其抗原性［13］。但由于II型膠原抗原性非常弱，目前的軟骨異體移植研究中幾乎都未將膠原的抗原性考慮在內(nèi)。1.4免疫細(xì)胞及相關(guān)組分：自然殺傷細(xì)胞(NK)對正常的軟骨細(xì)胞具有自發(fā)的細(xì)胞毒效應(yīng)，AnnaRomaniuk等［8］在大鼠同種異體軟骨移植研究中指出，CD8+

6、是參與移植軟骨直接破壞的重要細(xì)胞，而CD8標(biāo)記物在NK細(xì)胞上也有分布,表明NK細(xì)胞對移植的軟骨細(xì)胞也有殺傷作用。而樹突狀細(xì)胞(DC)的抗原提呈作用，單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及少許非主要組織相容性抗原等在軟骨移植中均發(fā)揮了重要作用。1.5其他：Osiecka-Iwan等［14］研究使用TLCK和膠原酶處理的軟骨細(xì)胞與脾細(xì)胞混合培養(yǎng)，結(jié)果顯示加TLCK處理組并未引起脾細(xì)胞的刺激作用，而未加TLCK組卻相反，說明在軟骨分離時所用的II型膠原酶是致免疫源，而該酶在軟骨細(xì)胞中的殘留也是軟骨移植免疫反應(yīng)的一個來源。另外，基礎(chǔ)實驗中缺損模

7、型的制備方法以及所選動物的近交程度均對軟骨移植的免疫排斥有影響。2軟骨免疫反應(yīng)機制軟骨細(xì)胞表達主要組織相容性抗原(MHC)I類分子，有些動物還表達MHCII類分子，如兔和小鼠［15］o而人和豬只表達I類，受體和供體的MHC分子不匹配所誘導(dǎo)的T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒反應(yīng)是同種異體軟骨移植發(fā)生免疫排斥反應(yīng)的關(guān)鍵。軟骨移植免疫反應(yīng)發(fā)生的途徑包括：①CD8+T細(xì)胞即殺傷T細(xì)胞(Tc)識別MHCI類分子而引起的對靶細(xì)胞的直接殺傷作用；②NK細(xì)胞對異體細(xì)胞的殺傷作用；③誘導(dǎo)性的MHCII分子-CD4+T細(xì)胞間接識別免疫途徑；④樹突狀細(xì)胞(

8、DC)對靶細(xì)胞的作用，即抗原提呈作用。而在整個免疫排斥反應(yīng)中淋巴細(xì)胞因子如IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IFN-V等發(fā)揮了重要作用。同種異體軟骨移植后,移植物外周暴露的軟骨細(xì)胞上的MHCI分子被受體CD8+T細(xì)胞識別，并與其表面受體(TCR)結(jié)合，進而激活Tc細(xì)胞，活化的Tc細(xì)胞會釋放胞漿內(nèi)顆粒:穿孔素(p