供体来源的非经典型单核细胞调控肺移植后早期肺IRI的作用及机制研究

Lung ischemia-reperfusion injury (IRI) is the major cause of early death after lung transplantation. Donor-derived mononuclear macrophage as an initiating factor of the IRI regulates the early stage of the lung reperfusion injury. Recent studies have shown that Ex vivo lung perfusion (EVLP) can significantly reduce the occurrence of lung IRI after transplantation, while in EVLP alveolar lavage fluid, 80.04% as a nonclassical monocytes. Our previous results found that depleting of nonclassical monocytes can improve lung warm IRI in mice. This topic assumes that the regulation of donor-derived monocytes can decrease the infiltration of neutrophils and production of the inflammatory factors. These changes will eventually reduce the early lung IRI. Our project will use the mouse orthotopic lung transplantation model to explore the role of donor-derived monocytes in the lung IRI after transplantation. The completion of this study will provide the new target and clinical guidance for the treatment of lung IRI.

移植肺缺血再灌注损伤（IRI）是肺移植术后早期死亡的重要原因。供体来源的单核/巨噬细胞作为IRI的始动因素调控着早期肺IRI的发生。最近研究表明供肺体外灌洗技术（EVLP）能够显著减轻肺移植术后肺IRI的发生，而在EVLP的肺泡灌洗液中，80.04%为非经典型单核细胞。本研究前期发现清除粘附于血管内膜上的非经典型单核细胞（Ly6Clow单核细胞），能够有效改善小鼠肺热IRI的发生。因此本课题假设通过调控或者清除供体来源的非经典型单核细胞，可以抑制肺移植术后中性粒细胞的浸润及炎症因子的释放，最终控制早期肺IRI的发生。本课题将建立在小鼠原位左肺移植模型的基础上，尝试应用基因敲除小鼠及药物清除细胞等方法，进一步探讨供体来源的非经典型单核细胞调控肺移植术后早期肺IRI的作用及具体机制，为靶向调节非经典型单核细胞治疗肺移植术后早期IRI提供理论依据及临床指导。

在肺缺血再灌注致PGD机制中，肺组织缺血和随后的再灌注，能够激活先天性免疫系统，促进炎症发生，导致广泛的上皮和内皮细胞损伤。细胞焦亡又称细胞炎性坏死，可同时表现为凋亡和坏死的特征，是近年来发现并证实的一种新的程序性细胞死亡方式。早期研究发现细胞程序性死亡广泛存在于肺缺血再灌注后的损伤过程中。我们通过设计单核细胞和HPMEC共培养，在缺氧复氧后，HPMEC活性明显降低、释放更多LDH和分泌及表达IL-1β、IL-18、caspase-1明显增加，且与复氧后时间呈轻度正相关。敲除单核细胞中NLRP3基因或抑制HPMEC细胞内caspase-1后共培养，HPMEC活性明显增加、释放LDH减少；分泌和表达IL-1β、IL-18、caspase-1明显减少。因此，在缺氧复氧条件下，单核细胞能够增加HPMEC发生细胞焦亡的程度。其发生机制可能与单核细胞分泌的炎性因子，如IL-1β、IL-18作用于HPMEC和（或）单核细胞自身细胞焦亡，促进HPMEC发生细胞焦亡有关。