于曉紅,宋 娜,胡艷文
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學微生物學與免疫學教研室,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H22荷瘤小鼠抗腫瘤作用的免疫調(diào)節(jié)機制研究*
于曉紅1,宋 娜1,胡艷文2
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學微生物學與免疫學教研室,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機制。[方法]采用H22荷瘤小鼠模型為研究對象,用酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)法檢測小鼠血清中白介素-2(IL-2)和白介素-4(IL-4)水平;用流式細胞術(shù)(FACS)法分析對CD4+,CD8+T細胞的調(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細胞因子的表達,降低IL-4水平,可以使CD4+T細胞表達升高,CD8+T細胞表達降低。[結(jié)論]白附子混懸液能夠通過調(diào)節(jié)荷瘤機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細胞;免疫調(diào)節(jié)
白附子,為天南星科多年生草本植物獨角蓮(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]。白附子的化學成分及藥理作用近年來已有報道,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。白附子的藥理學作用主要有抗炎、鎮(zhèn)靜、抗驚厥、止痛,并對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用,但目前尚無對其抗腫瘤作用的免疫調(diào)節(jié)機制的研究報道[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
39.14%。在前期研究的基礎上,本課題組進一步對白附子混懸液抗腫瘤的免疫調(diào)節(jié)機制進行深入研究分析,為研制一新型抗腫瘤輔助藥物提供現(xiàn)代免疫學資料。
1.1 動物 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)藥大學動物實驗中心。許可證號:黑醫(yī)實驗動物單項準第61號。
1.2 H22瘤株 由哈爾濱醫(yī)科大學腫瘤研究所提供。
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)藥大學生藥實驗室專家鑒定為天南星科植物獨角蓮的塊莖。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: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)免疫檢測儀(anthos 2010 17750,Austria);微量加樣器(SOCOREX,瑞士);FACSCALIBUR流式細胞儀(BD公司,美國);電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海?,攲嶒炘O備有限公司);低溫超速離心機(KDC-160HR,安徽,合肥)等。
1.5 動物模型的制備 無菌取第8天轉(zhuǎn)移癌H22腹水(計活細胞大于95%),用0.9%生理鹽水稀釋成2×106個/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瘤細胞懸液,然后將荷瘤鼠按照隨機數(shù)字表法隨機分為4組,每組10只(雌雄各半),分別為模型組、實驗組、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)作為正常對照組。
1.6 動物分組及給藥方法 正常對照組: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;實驗組: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。
以上各組均從實驗第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 測定方法
1.7.1 小鼠外周血IL-2水平的測定 原理:酶標雙抗體夾心法。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,分別將標本或不同濃度標準品(每孔100μL)加入相應孔中,用封板膠紙封住反應孔,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),混勻后即刻測量OD492值(5min內(nèi))。
1.7.2 小鼠外周血IL-4水平的測定 實驗原理、方法基本同于IL-2測定。
1.7.3 流式細胞術(shù)(FACS)法測定T淋巴細胞CD4+和CD8+細胞亞群 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,流式細胞儀測定。
2.1 白附子混懸液對H22荷瘤小鼠血清IL-2,IL-4的影響 見表1。模型組與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。實驗組與模型組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),結(jié)果接近正常對照組水平(P>0.05)。環(huán)磷酰胺組的IL-2水平與模型組比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05),與正常組比較差異有統(tǒng)計學意義(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)對荷瘤小鼠IL-2的表達無明顯調(diào)節(jié)作用,且有較強的抑制作用。聯(lián)合用藥組IL-2水平與模型組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),說明兩藥合用后能夠調(diào)節(jié)機體的免疫狀態(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正常對照組 10模型組 10實驗組 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H22荷瘤小鼠外周血CD4+、CD8+細胞的影響 見表2。模型組與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。實驗組與模型組比較差異,有統(tǒng)計學意義(P<0.01),結(jié)果接近正常對照組水平(P>0.05),能夠使 CD4+細胞回升,CD8+細胞有所回落,明顯改善CD4+/CD8+的失衡狀態(tài)。環(huán)磷酰胺組與正常對照組和模型組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01),CD4+細胞、CD8+細胞均明顯降低。聯(lián)合用藥組的CD8+細胞水平接近正常對照組(P>0.05),CD4+細胞水平與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(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)機體CD4+/CD8+失衡狀態(tài)。
表2 白附子混懸液對H22荷瘤小鼠外周血CD4+、CD8+細胞的影響(±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H22荷瘤小鼠外周血CD4+、CD8+細胞的影響(±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正常對照組 10模型組 10實驗組 10環(huán)磷酰胺組 10聯(lián)合用藥組 10 CD4+細胞 CD8+細胞 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細胞亞群比例出現(xiàn)異常,表現(xiàn)為CD4+T細胞減少,CD8+T細胞增多,這些變化可以通過CD4+/CD8+比值得到更敏感的反映。即荷瘤機體CD4+/CD8+比值下降,小鼠機體免疫功能減弱。CD4+T細胞可分化為TH1細胞和TH2細胞,其誘導因素有:由感染引發(fā)的細胞因子[主要是干擾素(IFN)-γ、IL-12和IL-4]、啟動免疫應答的協(xié)同刺激信號以及肽-主要組織相容性復合物(MHC)的性質(zhì)。IL-4可促進CD4+T細胞分化成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細胞相對處于優(yōu)勢地位,抑制了抗腫瘤特異性免疫應答TH1細胞的優(yōu)勢狀態(tài)。
用白附子混懸液治療后,能使荷瘤小鼠CD4+T細胞表達增加,CD8+T細胞表達降低,可以明顯改善CD4+/CD8+比值的失衡狀態(tài),恢復機體正常的免疫狀態(tài),從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。同時白附子混懸液能夠促進荷瘤小鼠IL-2的表達,使IL-4水平有所下降,使荷瘤小鼠的IL-2、IL-4水平接近正常對照組,說明白附子混懸液能夠促進荷瘤小鼠TH1型細胞因子的表達,使荷瘤小鼠由TH2型細胞因子優(yōu)勢狀態(tài)向TH1型逆轉(zhuǎn),糾正TH1/TH2漂移,從而增強荷瘤機體的細胞免疫功能,提高荷瘤機體的抗腫瘤能力。
白附子混懸液與CTX合用后,CD4+細胞、CD8+細胞均有所回升CD8+細胞水平接近正常對照組,說明兩藥合用能夠部分改善CTX對荷瘤小鼠的細胞免疫抑制作用,調(diào)節(jié)機體CD4+/CD8+的失衡狀態(tài)。同時能使IL-2表達水平提高,說明兩藥合用后能夠調(diào)節(jié)荷瘤機體的免疫狀態(tài),降低CTX對荷瘤小鼠細胞免疫的抑制作用,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體CD4+/CD8+的失衡狀態(tài),促進IL-2等TH1型細胞因子的表達,糾正荷瘤機體TH1/TH2漂移,提高荷瘤機體的細胞免疫功能而發(fā)揮抗腫瘤效應。
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[6]于曉紅,梅 蕾,顏培宇,等.山核桃樹枝水煎劑對荷瘤鼠P53和PCNA 基因表達的影響[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)計劃項目(GOOC201301)。
于曉紅(1958-),女,教授,碩士研究生導師,主要從事中醫(yī)藥抗腫瘤的免疫學研究。
2011-04-26)