張巧鳳,郭鈺琪,李 霞,王 麗,張洪海,姚成芳
(1山東省醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所,濟南250062;2濟南大學、山東省醫(yī)學科學院醫(yī)學與生命科學學院)
機體的免疫功能受外界環(huán)境因素的影響,溫度變化也可影響免疫功能[1,2]。低溫可致人體免疫功能下降,對慢性支氣管炎、哮喘等疾病易感或加重[3]。機體的皮膚及黏膜系統(tǒng)作為與外界相通的屏障,對環(huán)境溫度變化極敏感。樹突狀細胞(DC)是機體黏膜系統(tǒng)的重要組成部分,是連接固有免疫及適應性免疫的橋梁,在組織局部捕獲抗原后,通過循環(huán)系統(tǒng)遷移,并依賴其表面分子遞呈抗原、啟動T細胞活化及極化,發(fā)揮重要的免疫調節(jié)作用。目前關于低溫對DC的影響尚不明了。中藥玉屏風散為防邪入侵的經典方劑,具有抗菌、抗病毒、免疫調節(jié)及增強免疫功能等作用[4],臨床廣泛用于治療外感疾病。為探討低溫及玉屏風散處理對DC功能的影響,2012年10月~2013年9月,我們進行了相關研究。現(xiàn)報告如下。
1.1 材料 ①實驗動物:清潔級雌性BALB/c小鼠50只,6~8 周齡,體質量(17.92 ±1.03)g,購自北京維通利華實驗動物公司。②藥物、試劑及儀器:玉屏風散由防風、黃芪、白術組成。FITC-CD86、PE-I-Ad(MHC-Ⅱ,BD Pharmingen 公司),PE-Cy5-CD11C(eBioscience公司),CFS-CCR7(R & D 公司),dNTP、RNA酶抑制劑、Taq酶(上海生工生物公司),內參磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)、CD86、CCR7引物由上海鉑尚生物公司合成。流式細胞儀(美國BECKMAN),紫外分光光度計、凝膠成像系統(tǒng)(美國),PCR擴增儀(德國Biometra)。
1.2 方法
1.2.1 實驗分組 將50只小鼠隨機均分為對照組(室溫25℃)、模型組(室溫10℃)及玉屏風散小、中、大劑量組。玉屏風散小、中、大劑量組分別為225、450、900 mg/(kg·d),連用 7 d;對照組及模型組自由飲水。給藥第4天時,將模型組及玉屏風散各組置于低溫[(10±1)℃]容器內,連續(xù)處理3 d,每天6 h。
1.2.2 DC表面分子表達檢測 各組小鼠眼球取血約1 mL,置于抗凝管中,采用Ficoll密度梯度離心法分離外周血單個核細胞,PBS洗兩遍,收集細胞。用PBS將收集的外周血單個核細胞重懸至100 μL,每管加入新鮮大鼠血清 20 μL,室溫、避光孵育30 min。按流式抗體說明書依次加入以下抗體,即PEI-Ad、PE-Cy5-CD11C、FITC-CD86或 PE-I-Ad、PE-Cy5-CD11C、CFS-CCR7,4 ℃避光染色 30 min,用 PBS 清洗兩遍,用流式細胞術檢測DC表面分子MHC-Ⅱ、CCR7、CD86表達。
1.2.3 CCR7、CD86mRNA表達檢測 外周血單個核細胞總RNA提取:將分離的外周血單個核細胞先后用TRIzon試劑裂解、氯仿抽提、異丙醇沉淀、75%乙醇及無水乙醇洗滌,經紫外分光光度儀檢測RNA的純度與含量。RT反應:采用Oligo dT為RT反應引物,取1.5 μg總RNA逆轉錄合成cDNA 40 μL。PCR反應:總反應體系為25 μL,包含RT 產物4.5 μL、10 ×PCR buffer 2.5 μL、25 mmol/L MgCl22 μL、上下游引物各0.25 μL、10 mmol/L dNTP 0.5 μL、Taq DNA 聚合酶 1 μL,DEPC水14 μL。反應條件為95℃預變性5 min,94℃ 1 min,58~60℃ 1 min,72℃ 1 min,26個循環(huán)后,70℃補延伸10 min。用1.5%凝膠電泳后,采用Alpha凝膠成像系統(tǒng)分析目的基因的表達水平,以GAPDH為內參照,計算目的基因片段CD86、CCR7與同步GAPDH的灰度值比,作為其mRNA相對表達量。
1.2.4 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS17.0統(tǒng)計軟件,數(shù)據以±s表示,計量資料兩組間比較用獨立樣本t檢驗,多組間比較用One Way-ANOVA方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組體質量及肛溫比較 連續(xù)低溫處理3 d后,對照組體質量及肛溫分別為(17.68±1.57)g、(35.96 ±1.61)℃,模型組分別為(18.66 ±0.90)g、(33.40 ±1.26)℃,玉屏風散小劑量組分別為(17.16 ±0.95)g、(34.30 ±1.49)℃,玉屏風散中劑量組分別為(17.14 ±0.82)g、(34.16 ±2.31)℃,玉屏風散大劑量組分別為(18.00 ±1.63)g、(34.32 ±1.08)℃。各組體質量比較均無統(tǒng)計學差異;與對照組比較,其余4組肛溫降低(P均<0.05)。
2.2 各組 MHC-Ⅱ、CCR7、CD86蛋白表達比較 見表1。
表1 各組 MHC-Ⅱ、CCR7、CD86蛋白表達比較(n=10,%,±s)
表1 各組 MHC-Ⅱ、CCR7、CD86蛋白表達比較(n=10,%,±s)
注:與對照組比較,*P <0.05,**P <0.01;與模型組比較,△P<0.05;與玉屏風散其他劑量組比較,▲P <0.05
35.93 ±2.99 16.87 ±0.59 28.65 ±4.22模型組 26.25 ±3.85* 12.40 ±1.16** 16.31 ±0.67**玉屏風散小劑量組 32.15 ±5.04▲ 12.13 ±1.93 21.77 ±1.43△玉屏風散中劑量組 42.84 ±4.47△ 21.84 ±3.99△▲ 25.76 ±4.05△玉屏風散大劑量組 44.04 ±4.67△ 14.04 ±3.46 28.47 ±2.61對照組△
2.3 各組CCR7、CD86mRNA相對表達量比較 對照組CCR7、CD86mRNA相對表達量分別為0.44±0.13、0.38 ±0.08,模型組分別為 0.32 ±0.03、0.21±0.04,玉屏風散小劑量組分別為 0.31 ± 0.05、0.41±0.05,玉屏風散中劑量組分別為 0.50 ±0.12、0.25 ±0.06,玉屏風散大劑量組分別為0.61 ±0.08、0.36 ±0.06。模型組與對照組,模型組與玉屏風散中、大劑量組比較,CCR7、CD86mRNA相對表達量下降(P均 <0.05)。
機體體表皮膚溫度較其他部位略低,易受外界環(huán)境溫度的影響[5]。作為皮膚和黏膜系統(tǒng)的重要固有免疫細胞,DC在局部組織中發(fā)揮重要的免疫屏障作用,在穩(wěn)態(tài)條件下DC介導機體維持耐受,機體受病原體侵襲時引起免疫反應[6,7]。
DC分為非成熟階段及成熟階段,穩(wěn)態(tài)條件下,體內多數(shù)DC處于未成熟狀態(tài),具有較強的吞噬、攝取抗原能力;未成熟DC通過其表面的模式識別受體(如Toll樣受體)接觸抗原或受炎癥因子影響后,開始從局部組織向外周淋巴器官遷移[8]。在遷移過程中DC逐漸成熟,其可上調共刺激分子CD80、CD86表達,以及高表達 MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ類分子等,將加工、處理后的抗原以抗原肽-MHC-Ⅱ類分子復合物的形式遞呈給初始T細胞使之激活,從而啟動適應性的免疫應答[9]。在遷移過程中,DC主要通過淋巴管或血循環(huán)進入次級淋巴器官,外周血是各組織DC捕獲抗原后發(fā)生遷移的匯聚地。
以往文獻報道,溫度降低時機體免疫功能受到抑制,對病原體感染的抵抗力降低[10~12],但對其免疫機制尚不清楚。本研究顯示,低溫下循環(huán)DC表達CCR7的能力降低,顯示DC遷移能力下降;DC表面分子MHC-Ⅱ、CD86表達下調,提示抗原遞呈并刺激初始T細胞活化的能力降低。鑒于DC在固有免疫及適應性免疫中發(fā)揮重要作用,一直以來其都被認為是免疫治療的最佳選擇[13]。因此,以后研發(fā)DC相關疫苗及其用于其他免疫治療時,均應考慮低溫對DC生物學功能的影響。
玉屏風散出自元代朱震亨的《丹溪心法》,由黃芪、防風、白術配伍組成,是益氣、固表、防邪入侵的經典方劑,臨床多用于治療變態(tài)反應性疾?。?4]。該方劑具有抗病毒、抗細菌感染功效[15],可促進小鼠呼吸道、腸道黏膜分泌 SIgA,增強局部免疫功能[16~17],促進小鼠腹腔巨噬細胞釋放 TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8,從而發(fā)揮免疫調節(jié)作用[18]。本研究顯示,與模型組相比,玉屏散各組 DC表面分子MHC-Ⅱ、CCR7、CD86表達水平提高,抗原遞呈能力增強。提示玉屏風散可提高上述分子的表達水平,逆轉低溫引起的DC功能下降,有利于DC在局部黏膜免疫中發(fā)揮重要作用。
綜上所述,低溫條件下DC表面分子表達降低,玉屏風散能增強小鼠的DC功能,調節(jié)機體免疫功能,這可能是其發(fā)揮益氣固表、防邪入侵的藥理基礎。
[1]吳茜,陳慧玉.高溫環(huán)境對機體某些免疫指標的影響[J].西藏醫(yī)藥雜志,2000,21(4):14-14.
[2]Russwurm S,Stonans I,Schwerter K,et al.Direct influence of mild hypothermia on cytokine expression and release in cultures of human peripheral blood mononuclear cells[J].J Interferon Cytokine Res,2002,22(2):215-221.
[3]陳錫群,龔孝淑,江基堯,等.低溫對顱腦損傷大鼠脾淋巴細胞轉化功能及自然殺傷細胞活性的影響[J].中華實驗外科雜志,2000,17(5)446-447.
[4]王妍,石學魁.玉屏風散增強小鼠免疫功能的研究[J].牡丹江醫(yī)學院學報,2010,31(3):46-47.
[5]Thomas KA,Burr R,Wang SY,et al.Axillary and thoracic skin temperatures poorly comparable to core body temperature circadian rhythm:results from 2 adult populations[J].Biol Res Nurs,2004,5(3):187-194.
[6]Lanzavecchia A,Sallusto F.Regulation of T cell immunity by dendritic cells[J].Cell,2001,106(3):263-266.
[7]Steinman RM,Hemmi H.Dendritic cells:translating innate to adaptive immunity[J].Curr Top Microbiol Immunol,2006,311:17-58.
[8]Banchereau J,Steinman RM.Dendritic cells and the control of immunity[J].Nature,1998,392(6673):245-252.
[9]Banchereau J,Briere F,Caux C,et al.Immunobiology of dendritic cells[J].Annu Rev Immunol,2000,18(1):767-811.
[10] Sheffield CW,Sessler DI,Hunt TK.Mild hypothermia during isoflurane anesthesia decreases resistance to E.coli dermal infection in guinea pigs[J].Acta Anaesthesiol Scand,1994,38(3):201-205.
[11]Kurz A,Sessler DI,Lenhardt R.Perioperative normothermia to reduce the incidence of surgical-wound infection and shorten hospitalization[J].N Engl J Med,1996,334(19):1209-1216.
[12]Salo M.Hypothermia and infection[J].Acta Anaesthesiol Scand,1994,38(3):199-200.
[13]Fong L,Engleman EG.Dendritic cells in cancer immunotherapy[J].Annu Rev Immunol,2000,18(1):245-273.
[14]曹繼軍.玉屏風顆粒的藥效學研究[J].中國臨床藥理學雜志,2010,26(5):390-394.
[15]唐國順.玉屏風散防治“非典”機理探討[J].中醫(yī)文獻雜志,2003,(3):35-37.
[16]張磊,王嵐,吳瑕,等.玉屏風散總多糖不同給藥方式和時相影響小鼠免疫功能的對比研究[J].中藥藥理與臨床,2006,22(2):5-7.
[17]蔡清和,蔡彩玲.匹多莫德加玉屏風防治小兒反復呼吸道感染的療效觀察[J].中國臨床實用醫(yī)學,2010,4(6):104-106.
[18]田維毅,楊娟,王平,等.四物湯等復方多糖組分對小鼠腹腔巨噬細胞釋放細胞因子的影響[J].中華中醫(yī)藥雜志,2009,24(4):515-517.