动员宿主骨髓干细胞对大鼠慢性移植物肾病的作用及机制研究

Renal transplantation has been currently accepted as the most effective method in the treatment of end-stage renal disease. Chronic allograft nephropathy is the main reason to result long term loss of graft. But now, the clinical lack of clear and effective methods to control it. Plerixafor is one kind of new type of BMSC mobilization agent, it is applied to patients who need BMSC transplantation to mobilize their stem cells in the clinical. Our studies latest found that the conbination using low-dose immunosuppression and Plerixafor could maintain long term renal allograft survival in rats acute rejection model. Therefore, on the basis of previous study, through the establishment of chronic allograft nephropathy model in rats, this project first discusses the different stages of the role of Plerixafor on chronic allograft nephropathy in rats. And then it makes mechanism study in three levels: through the mobilization of the host BMSC, Plerixafor may have immunomodulation, graft repair and regeneration, as well as its suppression role of renal allograft fibrosis by inhibiting the production of bone marrow-derived fibrocyte. To verify our proposed scientific hypothesis that Plerixafor can delay or even reverse the process of chronic allograft nephropathy in rats and provide strong theoretical basis for future prevention and treatment of chronic allograft nephropathy and even some chronic renal disease in the clinical.

肾移植是治疗终末期肾病最有效的方法。慢性移植物肾病是导致移植肾远期失功最主要的原因。但目前临床缺乏明确有效的防治方法。Plerixafor是一种新型骨髓干细胞动员剂，临床现用于需接受骨髓干细胞移植患者的干细胞动员。我们研究最新发现，在大鼠肾移植急性排斥模型中，只短期联合使用低剂量免疫抑制剂和Plerixafor，可达到移植肾长期存活的结果。因此，本课题在前期研究基础之上，通过建立大鼠慢性移植物肾病模型，首先探讨不同阶段使用Plerixafor对大鼠慢性移植物肾病的作用。然后再从Plerixafor通过动员宿主骨髓干细胞，而可能具有的免疫调节，移植肾修复和再生，以及其通过抑制骨髓来源的纤维细胞的产生而具有的抑制移植肾纤维化作用等三个层面进行机制研究，以验证我们提出的Plerixafor可延缓甚至逆转大鼠慢性移植物肾病进程的科学假说。为今后临床防治慢性移植物肾病甚至某些慢性肾病提供有力的依据。

项目背景.肾移植是治疗终末期肾病最有效的方法。慢性移植物肾病（CAN）是导致移植肾远期失功最主要的原因。但目前临床缺乏明确有效的防治方法。AMD3100(Plerixafor)是一种新型骨髓干细胞动员剂。我们前期研究发现，在大鼠肾移植急性排斥模型中，AMD3100可使移植肾长期存活。本实验旨在研究AMD3100在慢性移植物肾病中的作用及机制。.主要研究内容.1、建立大鼠CAN模型，观察AMD3100对大鼠CAN发展不同阶段的有效性；.2、探讨AMD3100通过动员宿主BMSC对大鼠CAN作用的免疫学机制；.3、探讨AMD3100对CAN大鼠移植肾修复作用的机制；.4、探讨AMD3100抑制移植肾纤维化的作用机制；.5、评价超声造影对移植肾功能判断的诊断价值；.6、探索MRI对于诊断CAN、AR的可行性和特异性；.7、探索免疫抑制剂对肠道菌群产生的影响。.重要结果.1、建立了大鼠CAN模型，通过观察给药后不同组别及不同发展阶段的大鼠模型，发现早期应用AMD3100对大鼠CAN的发展有明显的抑制作用。.2、发现AMD3100可诱导调节性T细胞产生，调控宿主的免疫应答，抑制T细胞活化和增殖及炎症因子产生，延缓CAN的进程。.3、发现AMD3100早期应用可以抑制CXCR4的激活，有效地保护肾功能，延缓CAN进程，减轻肾脏组织中的炎性细胞浸润，其机制可能通过下调TGF-β1/Smad3通路表达，进而通过抑制α-SMA的表达最终减轻肾脏纤维化。.4、应用超声造影方法对大鼠CAN微循环灌注情况进行评价，发现其对CAN的早期诊断具有较好的作用。.5、发现体素内不相干运动成像（IVIM）技术对CAN及AR的早期诊断具有应用价值；证实了血氧水平依赖的功能磁共振成像（BOLD）鉴别诊断不同病因移植肾急性损伤的可行性。.6、证实免疫抑制剂对肠道菌群产生影响，服用免疫抑制剂小鼠的肠道菌群可造成正常小鼠糖、脂代谢异常，并造成免疫功能下降。.科学意义.本课题在我们前期工作基础之上，通过建立大鼠CAN模型，探讨我们提出的科学假说。本项研究将为促进移植肾长期存活提供一个全新的解决方案，并对今后临床治疗CAN甚至某些慢性肾病提供强有力的理论依据。此外，我们发现了超声造影和MRI在CAN早期诊断中的应用价值。