于曉紅,宋 娜,胡艷文
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室,哈爾濱 150040;2.天津市塘沽區(qū)婦幼保健院,天津 319000)
白附子混懸液對(duì)H22荷瘤小鼠抗腫瘤作用的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制研究*
于曉紅1,宋 娜1,胡艷文2
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室,哈爾濱 150040;2.天津市塘沽區(qū)婦幼保健院,天津 319000)
[目的]研究白附子混懸液對(duì)荷瘤小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用,探討其抗腫瘤作用的免疫學(xué)機(jī)制。[方法]采用H22荷瘤小鼠模型為研究對(duì)象,用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)法檢測(cè)小鼠血清中白介素-2(IL-2)和白介素-4(IL-4)水平;用流式細(xì)胞術(shù)(FACS)法分析對(duì)CD4+,CD8+T細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。[結(jié)果]白附子混懸液能夠上調(diào)荷瘤小鼠血清IL-2細(xì)胞因子的表達(dá),降低IL-4水平,可以使CD4+T細(xì)胞表達(dá)升高,CD8+T細(xì)胞表達(dá)降低。[結(jié)論]白附子混懸液能夠通過調(diào)節(jié)荷瘤機(jī)體異常免疫功能狀態(tài)而發(fā)揮抗腫瘤作用。
白附子混懸液;H22細(xì)胞;免疫調(diào)節(jié)
白附子,為天南星科多年生草本植物獨(dú)角蓮(Typhonium giganteum Engl)的塊莖。產(chǎn)于河南、甘肅、湖北、黑龍江等地。味微辛,性溫,有毒,歸胃,肝經(jīng)。具有祛風(fēng)痰、燥濕、定驚、散結(jié)止痛之功效,外用治瘰疬痰核[1]。白附子的化學(xué)成分及藥理作用近年來已有報(bào)道,主要含有脂肪酸、甾體類化合物、揮發(fā)油成分、氨基酸和微量元素等。白附子的藥理學(xué)作用主要有抗炎、鎮(zhèn)靜、抗驚厥、止痛,并對(duì)多種惡性腫瘤具有一定的抑瘤效果[2-5]。白附子治療各種腫瘤在民間廣為應(yīng)用,但目前尚無對(duì)其抗腫瘤作用的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制的研究報(bào)道[6]。前期研究表明白附子混懸液(SGTR)通過體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)抗腫瘤,抑瘤率可達(dá)
39.14%。在前期研究的基礎(chǔ)上,本課題組進(jìn)一步對(duì)白附子混懸液抗腫瘤的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行深入研究分析,為研制一新型抗腫瘤輔助藥物提供現(xiàn)代免疫學(xué)資料。
1.1 動(dòng)物 選用健康昆明種小鼠(KM),(20±2.0)g(6~8周齡),雌雄各半,購于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。許可證號(hào):黑醫(yī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物單項(xiàng)準(zhǔn)第61號(hào)。
1.2 H22瘤株 由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)腫瘤研究所提供。
1.3 藥物及試劑
1.3.1 藥物 1)白附子鮮品購于黑龍江省五常市,經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)生藥實(shí)驗(yàn)室專家鑒定為天南星科植物獨(dú)角蓮的塊莖。去須、洗凈、切成約2mm的厚片,經(jīng)60℃烘干粉碎,過80目篩,臨用時(shí)以雙蒸餾水溶解成不同濃度(按倍比稀釋法)。2)環(huán)磷酰胺注射液(CTX),由江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn),產(chǎn)品批號(hào):06111521。
1.3.2 試劑 抗CD4-藻紅蛋白(PE)和抗CD8-異硫氰酸熒光素(FITC)單抗,小鼠白介素-2(IL-2)試劑盒和小鼠白介素-4(IL-4)試劑盒(為深圳晶美生物工程有限公司產(chǎn)品)。
1.4 儀器 酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀(anthos 2010 17750,Austria);微量加樣器(SOCOREX,瑞士);FACSCALIBUR流式細(xì)胞儀(BD公司,美國(guó));電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海?,攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);低溫超速離心機(jī)(KDC-160HR,安徽,合肥)等。
1.5 動(dòng)物模型的制備 無菌取第8天轉(zhuǎn)移癌H22腹水(計(jì)活細(xì)胞大于95%),用0.9%生理鹽水稀釋成2×106個(gè)/mL,取健康純系昆明種小鼠40只,18~22 g(6周齡),雌雄各半,每只鼠右側(cè)腋部皮下接種0.2mL瘤細(xì)胞懸液,然后將荷瘤鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為4組,每組10只(雌雄各半),分別為模型組、實(shí)驗(yàn)組、環(huán)磷酰胺組和聯(lián)合用藥組,另取10只未接種荷瘤的小鼠(雌雄各半)作為正常對(duì)照組。
1.6 動(dòng)物分組及給藥方法 正常對(duì)照組:生理鹽水灌胃0.02mL/(g·d),腹腔注射生理鹽水0.2mL;模型組:生理鹽水灌胃0.02mL/(g·d),腹腔注射生理鹽水0.2mL;實(shí)驗(yàn)組:白附子混懸液[825mg/(kg·d)]灌胃0.02mL/(g·d),腹腔注射生理鹽水0.2mL;環(huán)磷酰胺組:生理鹽水灌胃0.02mL/(g·d),腹腔注射CTX[30 mg/(g·d)]0.2 mL;聯(lián)合用藥組:白附子混懸液[825mg/(kg·d)]灌胃0.02mL/(g·d),腹腔注射CTX[30mg/(kg·d)]0.2mL。
以上各組均從實(shí)驗(yàn)第2天開始給藥,每日1次,連續(xù)10 d。稱質(zhì)量后,眼球取血,頸椎脫臼處死,以75%乙醇浸泡消毒后剝離瘤組織。
1.7 測(cè)定方法
1.7.1 小鼠外周血IL-2水平的測(cè)定 原理:酶標(biāo)雙抗體夾心法。1)小鼠眼球取血,置于離心管中,分離血清(3 000 r/min,離心 5min)。2)從密封袋中取出所需板條,平衡至室溫。3)除空白孔外,分別將標(biāo)本或不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品(每孔100μL)加入相應(yīng)孔中,用封板膠紙封住反應(yīng)孔,37℃孵箱孵育90min,洗板4次。4)除空白孔外,加入生物素化抗體工作液(每孔100μL)。封住板孔,37℃孵箱孵育60min,洗板4次。5)除空白孔外,加入酶結(jié)合物工作液(每孔100μL)。封住板孔,37℃孵箱孵育 30 min,洗板4次。6)加入顯色劑(每孔100μL),避光37℃孵箱顯色15min,加入終止液(每孔100μL),混勻后即刻測(cè)量OD492值(5min內(nèi))。
1.7.2 小鼠外周血IL-4水平的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)原理、方法基本同于IL-2測(cè)定。
1.7.3 流式細(xì)胞術(shù)(FACS)法測(cè)定T淋巴細(xì)胞CD4+和CD8+細(xì)胞亞群 取抗凝血100μL放于試管中,分別加入抗CD4-藻紅蛋白(PE)和抗CD8-異硫氰酸熒光素(FITC)單抗各 10μL,置室溫避光 20min,加入紅細(xì)胞裂解液2mL,離心棄上清液,加磷酸鹽緩沖液(PBS)洗液2mL混勻,離心后棄上清液,加入固定液600μL,4℃存放至少30min后,流式細(xì)胞儀測(cè)定。
2.1 白附子混懸液對(duì)H22荷瘤小鼠血清IL-2,IL-4的影響 見表1。模型組與正常對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)組與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),結(jié)果接近正常對(duì)照組水平(P>0.05)。環(huán)磷酰胺組的IL-2水平與模型組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與正常組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);而 IL-4水平低于模型組(P<0.01),表明CTX(環(huán)磷酰胺注射液)對(duì)荷瘤小鼠IL-2的表達(dá)無明顯調(diào)節(jié)作用,且有較強(qiáng)的抑制作用。聯(lián)合用藥組IL-2水平與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),與正常對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),說明兩藥合用后能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫狀態(tài),降低CTX(環(huán)磷酰胺注射液)的免疫抑制作用,但尚不能使IL-2水平得以完全糾正。
表1 白附子混懸液對(duì)H22荷瘤小鼠血清IL-2,IL-4 的影響(±s)Tab.1 Effectsof SGTR on serum IL-2,IL-4 in H22 tumor bearingm ice(±s)
表1 白附子混懸液對(duì)H22荷瘤小鼠血清IL-2,IL-4 的影響(±s)Tab.1 Effectsof SGTR on serum IL-2,IL-4 in H22 tumor bearingm ice(±s)
注:與正常組相比,**P<0.01;與模型組相比,▲▲P<0.01。
組別 n正常對(duì)照組 10模型組 10實(shí)驗(yàn)組 10環(huán)磷酰胺組 10聯(lián)合用藥組 10 IL-2(ng/L) IL-4(ng/L)164.47±10.95 101.36± 6.21 114.68±11.09** 133.21±10.22**158.10± 8.66▲▲ 99.80± 7.56▲▲112.48±11.25** 93.97± 4.77▲▲130.95±15.11**▲▲ 94.88± 6.69▲▲
2.2 白附子混縣液對(duì)H22荷瘤小鼠外周血CD4+、CD8+細(xì)胞的影響 見表2。模型組與正常對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)組與模型組比較差異,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),結(jié)果接近正常對(duì)照組水平(P>0.05),能夠使 CD4+細(xì)胞回升,CD8+細(xì)胞有所回落,明顯改善CD4+/CD8+的失衡狀態(tài)。環(huán)磷酰胺組與正常對(duì)照組和模型組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),CD4+細(xì)胞、CD8+細(xì)胞均明顯降低。聯(lián)合用藥組的CD8+細(xì)胞水平接近正常對(duì)照組(P>0.05),CD4+細(xì)胞水平與正常對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),說明兩藥合用能夠部分改善環(huán)磷酰胺的抑制作用,調(diào)節(jié)機(jī)體CD4+/CD8+失衡狀態(tài)。
表2 白附子混懸液對(duì)H22荷瘤小鼠外周血CD4+、CD8+細(xì)胞的影響(±s)Tab.2 Effectsof SGTR on blood CD4+,CD8+cells in H22 tumor bearingm ice(±s)
表2 白附子混懸液對(duì)H22荷瘤小鼠外周血CD4+、CD8+細(xì)胞的影響(±s)Tab.2 Effectsof SGTR on blood CD4+,CD8+cells in H22 tumor bearingm ice(±s)
注:與正常組相比,**P<0.01;與模型組相比,▲▲P<0.01。
組別 n正常對(duì)照組 10模型組 10實(shí)驗(yàn)組 10環(huán)磷酰胺組 10聯(lián)合用藥組 10 CD4+細(xì)胞 CD8+細(xì)胞 CD4+/CD8+46.09±2.07 22.62±1.68 2.05±0.22 40.00±1.65** 28.86±1.58** 1.39±0.09 45.19±0.90▲▲ 24.00±1.24▲▲ 1.92±0.11 37.17±1.52**▲▲ 17.92±1.22**▲▲ 2.08±0.15 40.62±1.89** 22.64±2.31▲▲ 1.81±0.23
荷瘤小鼠外周血T細(xì)胞亞群比例出現(xiàn)異常,表現(xiàn)為CD4+T細(xì)胞減少,CD8+T細(xì)胞增多,這些變化可以通過CD4+/CD8+比值得到更敏感的反映。即荷瘤機(jī)體CD4+/CD8+比值下降,小鼠機(jī)體免疫功能減弱。CD4+T細(xì)胞可分化為TH1細(xì)胞和TH2細(xì)胞,其誘導(dǎo)因素有:由感染引發(fā)的細(xì)胞因子[主要是干擾素(IFN)-γ、IL-12和IL-4]、啟動(dòng)免疫應(yīng)答的協(xié)同刺激信號(hào)以及肽-主要組織相容性復(fù)合物(MHC)的性質(zhì)。IL-4可促進(jìn)CD4+T細(xì)胞分化成TH2。模型組荷瘤小鼠IL-2水平明顯下降,IL-4水平明顯升高,說明荷瘤小鼠免疫功能處于紊亂狀態(tài),TH2細(xì)胞相對(duì)處于優(yōu)勢(shì)地位,抑制了抗腫瘤特異性免疫應(yīng)答TH1細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)狀態(tài)。
用白附子混懸液治療后,能使荷瘤小鼠CD4+T細(xì)胞表達(dá)增加,CD8+T細(xì)胞表達(dá)降低,可以明顯改善CD4+/CD8+比值的失衡狀態(tài),恢復(fù)機(jī)體正常的免疫狀態(tài),從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。同時(shí)白附子混懸液能夠促進(jìn)荷瘤小鼠IL-2的表達(dá),使IL-4水平有所下降,使荷瘤小鼠的IL-2、IL-4水平接近正常對(duì)照組,說明白附子混懸液能夠促進(jìn)荷瘤小鼠TH1型細(xì)胞因子的表達(dá),使荷瘤小鼠由TH2型細(xì)胞因子優(yōu)勢(shì)狀態(tài)向TH1型逆轉(zhuǎn),糾正TH1/TH2漂移,從而增強(qiáng)荷瘤機(jī)體的細(xì)胞免疫功能,提高荷瘤機(jī)體的抗腫瘤能力。
白附子混懸液與CTX合用后,CD4+細(xì)胞、CD8+細(xì)胞均有所回升CD8+細(xì)胞水平接近正常對(duì)照組,說明兩藥合用能夠部分改善CTX對(duì)荷瘤小鼠的細(xì)胞免疫抑制作用,調(diào)節(jié)機(jī)體CD4+/CD8+的失衡狀態(tài)。同時(shí)能使IL-2表達(dá)水平提高,說明兩藥合用后能夠調(diào)節(jié)荷瘤機(jī)體的免疫狀態(tài),降低CTX對(duì)荷瘤小鼠細(xì)胞免疫的抑制作用,但尚不能使IL-2水平得以完全糾正。
綜上,白附子混懸液可以改善荷瘤機(jī)體CD4+/CD8+的失衡狀態(tài),促進(jìn)IL-2等TH1型細(xì)胞因子的表達(dá),糾正荷瘤機(jī)體TH1/TH2漂移,提高荷瘤機(jī)體的細(xì)胞免疫功能而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。
[1]孫 燕,趙 平.臨床腫瘤學(xué)進(jìn)展[M].北京:中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社,2005:3-8.
[2]詹啟敏.分子腫瘤學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2005:66-104.
[3]姜文奇,張曉實(shí),朱孝峰.腫瘤生物治療學(xué)[M].廣州:廣東科學(xué)技術(shù)出版社,2006:4-7.
[4]陳丙英,陳子興.分子生物學(xué)基礎(chǔ)與臨床[M].福州:東南大學(xué)出版社,2000:15-30.
[5]張?zhí)鞚?,徐光?腫瘤學(xué)[M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,2005:825.
[6]于曉紅,梅 蕾,顏培宇,等.山核桃樹枝水煎劑對(duì)荷瘤鼠P53和PCNA 基因表達(dá)的影響[J].天津中醫(yī)藥,2007,24(5):399-401.
The immuneadjustmentmechanism ofanti-tumor efficacy of SGTR on H22tumor bearingm ice
YUXiao-hong1,SONGNa1,HUYan-wen2
(1.DepartmentofMicrobiology and Immunology,Heilongjiang University of TCM,Harbin 150040,China;2.Maternaland Child Health Hospitalof Tianjin Tanggu District,Tianjin 319000,China)
[Objective]Study the adjustment function of SGTR on the immune system of tumor-bearingmice and investigate the immunologicalmechanism of the inhibition function ofSGTR on tumor’sgrowth.[Methods]H22tumorbearingmicewere as the research object.Wemeasured the levels of IL-2 and IL-4 in serum with ELISA method,and the influence of SGTR on CD4+、CD8+T cell with FACS method.[Results]SGTR can improve the expression of IL-2 cytokines in H22tumorbearingmice's serum,lower the levelof IL-4,increase the expression ofCD4+T cells,and reduce the expression ofCD8+T cells in H22tumorbearingmice.[Conclusion]SGTR could play a role ofanti-tumoractivity by regulating the body’sabnormal immune function in tumor-bearing state.
SGTR;H22cells;immune regulation
R285.5
A
1672-1519(2011)04-0326-03
黑龍江省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(GOOC201301)。
于曉紅(1958-),女,教授,碩士研究生導(dǎo)師,主要從事中醫(yī)藥抗腫瘤的免疫學(xué)研究。
2011-04-26)