目的:20世纪以来,由于器官移植技术、移植免疫基础研究以及各种免疫抑制剂的进展,器官移植已成为临床治疗器官功能衰竭的有效治疗手段。但是移植后的免疫排斥反应或免疫抑制药物严重副作用使患者得不到有效治疗、治疗效果不佳、生活质量无法改善。骨髓间充质干细胞（BMSCs）可通过旁分泌调节免疫反应。吲哚胺2,3双加氧酶（IDO）通过降解局部组织中的色氨酸,从而抑制T细胞的形成,有效的促进移植物存活。但过表达IDO的BMSCs(BMSCs^IDO)与免疫调节的关系却鲜有研究。我们前期实验已经证实BMSCs可促进大鼠腹腔异位移植心脏存活时间。据此认为BMSCs^IDO可以加强同种异体心脏移植存活时间。探讨BMSCs调节大鼠腹腔异位移植心脏免疫排斥反应机制,寻找到一种有效的生物免疫抑制方法。方法:本实验构建过表达IDO慢病毒载体,并感染大鼠BMSCs,加入基因开启剂DOX,使BMSCs过表达IDO。体外实验采用BMSCs^IDO作为实验组,将BMSCs^空载体、BMSCs作为对照组,将实验组及对照组分别与树突状细胞（DC细胞）、T细胞体外共培养后48h、72h、96h。1.采用流式细胞术检测DC细胞表面免疫调节分子的表达及T细胞亚群分子标记物表达。2、同时通过RT-PCR检测IDO的表达量。3、利用液相芯片技术检测相关细胞因子的变化情况。体内实验:大鼠腹腔心脏异位移植模型构建3天后注射采用Dir预染的BMSCs^IDO、BMSCs^空载体、BMSCs并设置移植未处理组、给予吗替麦考组作为对照组不同干预处理2天、4天、7天后。1、利用超声心动图检测移植心脏心功能变化。2、采用小动物活体成像系统进一步评估移植心脏局部荧光强度。3、再取各组受体大鼠的脾脏,采用流式细胞技术检测DC细胞表面抗原的表达情况及相关T细胞亚群的变化。4、取各组移植心脏,采用HE染色评估炎性细胞浸润情况。5、利用液相芯片技术检测各组大鼠血清细胞因子的变化情况。结果:体外实验1、各组在与DC细胞单独培养时,可见在48、72、96小时,共培养组中BMSCs^IDO+DC细胞培养组中悬浮细胞促进免疫排异反应因子CD40、CD86、CD80、MHCⅡ、CD45RA、CD45RA+CD45RB、OX62表达降低,而抑制免疫排异反应因子CD274表达升高。说明IDO调节的免疫细胞为DC细胞。2、各组在与T细胞单独培养时,可见在48、72、96小时,共培养组中BMSCs^IDO+T细胞培养组中悬浮细胞Treg数量是升高的。CD4⁺T细胞的变化无明显规律性,但CD8⁺T细胞是降低的。说明IDO调节T细胞的群体为CD8⁺T细胞且可增加Treg细胞数量。3、当将各组BMSCs细胞分别与DC+T细胞进行培养48、72、96小时,可见:BMSCs^IDO+DC+T细胞培养组中悬浮细胞促进免疫排异反应因子CD40、CD86、CD80、MHCⅡ、CD45RA、CD45RA+CD45RB、OX62表达降低,而抑制免疫排异反应因子CD274表达升高。再次说明IDO调节的免疫细胞为DC细胞。Treg细胞数量是升高的,CD4⁺T细胞的变化无明显规律性,但CD8⁺T细胞是降低的。再次说明IDO调节T细胞的群体为CD8⁺T细胞且可增加Treg细胞数量。4、采用RT-PCR检测各组BMSCs分别与DC、T、DC+T细胞共培养中悬浮细胞IDO表达,可见在48、72、96小时BMSCs^IDO+DC组、BMSCs^IDO+DC+T细胞培养组中IDO表达量最高,且随着时间有增加趋势。5、将各组BMSCs+DC+T细胞在48、72、96小时上清液完成液相芯片,可见三个时间点各组培养上清中促免疫排异反应细胞因子IL-1α、IL-4、IL-1β、IL-2、IFNγ、IL-18是减低的且随着时间变化趋势有下降。抑制免疫排异反应细胞因子IL-10、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3表达量是升高的,且随着时间其变化趋势是升高的。体内实验1、大鼠异位心脏移植模型建立后,给予相应细胞处理,可见BMSCs^IDO处理后2天、4天及7天移植心脏的EF、FS较其余各组有显著提高。2、采用小动物活体成像系统也可见BMSCs^IDO组移植心脏局部荧光强度最强。3、流式细胞技术检测受体脾脏DC细胞表面分子及T细胞亚群变化结果与体外实验结果一致。4、液相芯片检测各受体大鼠血清中促排异反应及抑制排异反应细胞因子变化同体外实验结果一致。5、HE染色证实BMSCs^IDO组炎性细胞浸润少于其它组。结论:过表达IDO-BMSCs(BMSCs^IDO)可通过有效抑制DC细胞激活、增加Treg细胞的数量、降低CD8⁺T细胞的活性和数量以及抑制炎性细胞因子分泌,从而提高大鼠腹腔异位移植心脏的存活,从多个层面进行免疫抑制。