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研究表明:体外循环并发症与免疫功能失调有关,其内在机制目前尚不明确,缺乏有效防治手段。有效调节机体免疫系统功能、保持其内部平衡,可能是体外循环并发症预防与治疗的一种思路。机体的免疫系统主要具有致炎反应、抗炎反应、细胞免疫、体液免疫四个方面的生物学效应,这些效应之间通过复杂的内部联系保持相互平衡,是机体自身稳定的前提,而体外循环并发症的发生与此系统失衡密切相关。Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞是T淋巴细胞两个重要的功能亚群,能分泌多种细胞因子,调节免疫应答,对机体免疫防御反应具有显著的介导、调节作用,在移植免疫、抗肿瘤免疫等方面发挥重要作用。Th1、Tc1细胞分泌IL-2、IFN-γ、TNF-α等致炎因子,介导细胞免疫应答,在抗感染、器官移植排斥反应和自身免疫的诱导过程中起重要作用;Th2、Tc2细胞产生IL-4、IL-5、IL-10等抗炎因子,介导体液免疫,在过敏反应中起主导作用。鉴于Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞显著的免疫调节效应,其细胞分化调控的研究已成为当前的热点。目前研究认为:在TH、TC细胞分化过程中,细胞因子是影响Th1、Tc1/Th2、Tc2极性分化的重要调节因素,但仅在分化的早期阶段发挥作用。而细胞特异性转录调节因子T-bet、GATA3可能是决定Th1、Tc1/Th2、Tc2极性分化的决定性因素。对体外循环中Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群变化、调控分化的细胞特异性转录因子T-bet、GATA3表达状况进行研究,有助于了解体外循环并发症的发病机理和探索新的防治方法。基于上述认识,课题引入Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群做为线索,对其在体外循环中的变化及与上述免疫学效应的关系进行系列观察研究。研究内容分三部分:1.体外循环对T淋巴细胞形态结构、代谢及功能亚群分类的影响。2.体外循环对T淋巴细胞介导免疫学效应的影响。3.转录调节因子T-bet、GATA3、STAT1、STAT6在体外循环前后T淋巴细胞内的表达变化。研究结果:1.与术前相比,实验组T淋巴细胞出现体积变大、胞浆增多、空泡等增生反应的特点;细胞代谢水平升高;T淋巴细胞内IL-4mRNA、蛋白表达水平增高,IFN-γmRNA、蛋白表达水平下降。对照组无明显改变。2.与术前相比,体外循环引起T淋巴细胞凋亡增加,数量减少;迟发型超敏反应（?）生时间推迟,强度抑制;杀伤肿瘤细胞能力下降;未能观察到免疫球蛋白水平明显变化。对照组无明显改变。3.与术前相比,对照组致炎介质IL-6表达一过性上调,抗炎介质IL-10无明显变化;实验组呈现不同特征:体外循环引起抗炎介质IL-10升高,峰值先于致炎介质IL-6;致炎介质IL-6峰值仍在术后4h,术中及术后表达水平低于对照组。4.与术前相比,实验组Th1.Tc1特异性转录调节因子T-bet mRNA及上游转录因子SATA1蛋白核内表达下调,Th2.Tc2特异性转录调节因子GATA3 mRNA及上游转录因子SATA6蛋白核内表达上调;对照组无明显改变。研究结论:1.体外循环手术可致T淋巴细胞出现增生反应,并对Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群的分化状况产生影响:Th1、Tc1细胞亚群分化数量减少,Th2、Tc2细胞亚群分化数量增多。2.体外循环手术对T淋巴细胞介导的细胞免疫功能有抑制效应,诱导机体致炎介质IL-6、抗炎介质IL-10表达一过性上调,抗炎介质IL-10对致炎介质IL-6的表达有抑制效应;Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群的分化状况,既能客观反应上述变化,又与之密切相关,可能是其内在调节机制之一。3、与Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群变化一致,体外循环手术中T淋巴细胞内Th1、Tc1特异性转录调节因子T-bet及上游转录因子STAT1表达下调;Th2、Tc2特异性转录调节因子GATA3及上游转录因子STAT6表达上调。T-bet/GATA3可能是Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群极性分化的内在决定性因素,有望成为调节Th1、Tc1/Th2、Tc2细胞亚群平衡,进而调节机体抗炎/致炎、体液免疫/细胞免疫状态的有效靶点。