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器官移植已成为治疗器官终末期功能性衰竭的最有效手段。供体数量短缺严重限制了器官移植手术的开展,因此,开展异种器官移植研究,利用动物器官替代人体器官,具有重要现实意义。 抗体介导的血管性排斥反应是影响异种器官存活的关键因素。当前,诸多研究紧密围绕着移植移植物血管部位的炎症反应,细胞凋亡等开展。研究表明,Klotho具有抗凋亡,抗氧化、抗炎症及内皮保护等功能。因此,klotho是一个潜在的保护基因,提高移植物对抗体介导的血管排斥反应的耐受能力。 移植物的血管内皮细胞不但是移植排斥反应发生的主要靶部位,而且本身的一系列反应也介导了移植物的损伤,因此,本课题以猪血管内皮细胞为实验对象,研究klotho蛋白处理后,对抗体介导的内皮细胞的活化及损伤的影响。RT-PCR结果显示,klotho处理能够显著降低抗移植物抗体导致的猪内皮细胞粘附因子VCAM-1和白介素1(IL-1α)的表达。粘附因子及白介素的上调表达都是内皮细胞激活的最核心的标志,因此,klotho能够抑制抗移植物抗体介导的猪内皮细胞激活。由于这些炎症因子的转录调控区域都含有一个或多个NF-κB核转录因子,因此,klotho抑制VCAM-1和IL-1α表达上调可能是通过调控NF-κB通路实现。Western Blot研究表明,klotho处理可以降低抗体导致的IκBα磷酸化,从而抑制NF-κB通路的激活。 进一步研究了klotho对猪血管内皮细胞抵御补体介导的细胞毒作用的影响。通过CCK-8实验和PI染色发现,klotho处理能够明显提高猪内皮细胞的存活率。为寻找klotho提高猪内皮细胞对补体介导细胞毒作用的机制,检测了klotho处理前后,抗猪的IgG和IgM与猪内皮细胞的结合情况的变化。流式检测结果显示,klotho处理后,抗猪IgG和IgM结合猪内皮细胞的数量显著减少。另一方面,检测了参与抗凋亡多基因,发现klotho的处理能够显著提高HO-1基因的表达。因此,klotho一方面能够改变猪内皮细胞表面的抗原种类和数量;另一方面,提高了抗凋亡基因HO-1的表达,提高对于不利环境的抵御能力。