目的探討吲哚胺2,3-雙加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)基因轉染修飾大鼠BMSCs對同種異體復合組織移植免疫排斥反應的影響及其機制。 方法以IDO過表達慢病毒IDO[綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)]-Lenti轉染供體4~6周齡BN大鼠來源的第3代BMSCs,篩選目的基因高表達、具有生物活性的細胞株IDO-BMSCs。行RT-PCR、Western blot檢測基因修飾前后BMSCs中IDO mRNA及蛋白表達,通過測量培養上清犬尿氨酸生成量檢測IDO生物學活性。在混合淋巴細胞反應體系中以IDO-BMSCs、反應細胞(受體4~6周齡LEWIS大鼠來源外周血單個核細胞)和刺激細胞(供體BN大鼠來源外周血單個核細胞)混合培養,細胞比例分別為1∶5∶5、1∶10∶10、1∶50∶50及1∶100∶100(實驗組1、2、3、4);每個反應體系另設IDO阻斷孔,加入1 mmol/L IDO特異性抑制劑1-甲基色氨酸(1-methyl-tryptophan,1-MT);以IDO-BMSCs與反應細胞(1∶5)培養為陰性對照組,刺激細胞與反應細胞(1∶1)培養為陽性對照組,IDO-BMSCs在RPMI 1640培養基中單獨培養作為空白對照組。于培養5 d,采用MTT法檢測T淋巴細胞增殖情況。進一步制備大鼠同種異體肢體移植模型,將GFP-BMSCs(A組)、IDO-BMSCs(B組)及生理鹽水(C組)分別經尾靜脈輸入移植模型,觀察移植物存活時間及免疫排斥反應。 結果基因修飾后,BMSCs中IDO mRNA及蛋白表達顯著提高。IDO-BMSCs較GFP-BMSCs可明顯提高培養上清中犬尿氨酸含量(P<0.05)。加入1-MT前,實驗組1、2、3的T淋巴細胞增殖率隨IDO-BMSCs與反應細胞比例逐漸減少而不斷增加,組間比較差異均有統計學意義(P<0.05);實驗組4的T淋巴細胞增殖率與陽性對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。加入1-MT后,除實驗組4的T淋巴細胞增殖率與加入前比較差異無統計學意義(P>0.05)外,其余各實驗組均高于加入前(P<0.05)。體內輸入后,IDO-BMSCs可在移植物內定植,抑制免疫排斥反應的發生;A、B、C組移植物存活時間分別為(11.5±0.6)、(14.5±0.8)、(9.0±0.3)d,B組存活時間明顯長于A、C組,A組長于C組(P<0.05)。 結論IDO-BMSCs可促進大鼠同種異體復合組織移植物的成活,其機制與抑制T淋巴細胞增殖、促進BMSCs向移植物內定植有關。