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| 淫羊藿苷(ICA)对化疗后免疫抑制小鼠的免疫促进作用 |
 
化疗已成为肿瘤治疗最重用的手段之一,但化
疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时也能杀伤正常组织和
细胞,尤其破坏了免疫系统,损害了患者的自身抗肿
瘤功能。因此,寻找减轻化疗引起的免疫功能抑制状态的药物,提高治疗效果,是化疗过程中迫切需要
解决的问题。淫羊藿为补益类中药,具有温肾壮阳,
强筋骨,祛风湿的功能。体内外研究发现,淫羊藿的
主要单体成分淫羊藿苷(Icariin,淫羊藿苷)具有良好的抗
肿瘤和免疫调节活性ll 4。,但淫羊藿苷能否作为肿瘤化疗
的辅助药物,减轻化疗引起的免疫抑制,增强机体的
免疫功能,尚不十分清楚。本研究利用环磷酰胺
(Cyclophosphamide,Cy)构建化疗后免疫抑制小鼠,系
统地观察和探讨淫羊藿苷对免疫低下小鼠免疫功能
的影响,为淫羊藿苷的开发应用提供新的实验基础。
1 材料与方法
1.1 动物和材料C57BL/6j近交系小鼠,SPF级,
购自北京大学医学部实验动物科学部,京医动字第
0131944号,动物使用许可证号:SYXK(冀)2008.
0051;Cy购自江苏恒瑞医药股份有限公司,生产批
号:08021821;参芪扶正注射液(Shenqi)购自丽珠集
团利民制药厂,生产批号:219990065;淫羊藿苷,纯度98% 以上;细菌脂
多糖(Lipopolysaccharide,LPS)和刀豆蛋白A(Con—
canavalin A,ConA)均购自Sotarbic公司,批号分别为:
L8880、C8110;FITC标记的抗CD3单克隆抗体为美
国Invitrogen公司产品(HM3401);PE标记的NK1.1
单克隆抗体为美国Cahag公司产品(LMM6604);乳
酸脱氢酶(LDH)检测试剂盒购自南京建成生物工程
有限公司,产品批号:20090219;TNF—a ELISA检测试
剂盒购自美国ADL公司,生产批号:10—5053;结肠癌
细胞Colon26由本室保存;淋巴细胞分离液购自中国
医学科学院生物工程研究所。
1.2 方法
1.2.1 实验分组和给药方法l J C57BL/6i小鼠60
只,雌雄各半,7~8周龄,平均体重16~20克,动物
房内适应环境一周后随机分组,每组l0只,除正常
对照组外,实验组、阳性对照组和模型对照组均给予
一次腹腔注射Cy,300 mg/kg。小鼠模型建立后第二
天,实验组小鼠通过灌胃方式给予不同剂量淫羊藿苷
[150、80、40 mr,/(kg-d)],阳性对照组小鼠经静脉注
射参芪扶正注射液_6J,1 ml/d。模型对照组小鼠给
予等量生理盐水(Ns)。连续给药10天。末次给药
12小时后折颈处死小鼠,称量体重,无菌分离脾脏、
胸腺,称重,计算胸腺指数('17)和脾脏指数(SI),公
式如下:TI:胸腺重( )/体重(g),SI:脾脏重(rng)/体重(g)。
1.2.2 细胞悬液的制备和计数 自小鼠眼眶静脉
丛取外周静脉血1 ml,密度梯度离心法分离外周血
淋巴细胞(PBMC),悬浮于0.5 ml无血清培养基,光
镜下计数;无菌取小鼠脾脏,常规研磨制备单细胞悬
液,密度梯度离心法分离脾淋巴细胞(Splenic lym—
phocyte,SPL),悬浮于4 rnl无血清培养基中,光镜下
计数,备用。
1.2.3 脾淋巴细胞的增殖反应l7j 取方法1.2.2
中分离的脾淋巴细胞,经贴壁处理后取悬浮细胞,
2%台盼蓝试验证实细胞存活率>95%,离心后用含
10%胎牛血清的RPMI1640培养基调整浓度为2 X
106个/ml,加入96孔培养板,每孔180 l,分别加入
ConA或LPs(终浓度分别为10和40 ug/n~),置于饱和湿度、37~C、5%C02培养箱中培养48小时,培养
结束后收集培养上清100 l,备用。然后每孔加入
MTT(5 mg/m1)20 ,继续常规培养4小时,离心弃去
上清,每孔加入DMSO 150 F1,以测定波长540 nnl、参
考波长620 nm检测各孔吸光度(A)值,计算每组淋
巴细胞增殖率。增殖率(%):[实验组/(实验组一对照组)]×
100% 。
1.2.4 脾NK细胞杀伤活性检测_8,9J 取方法
1.2.2中获得的脾淋巴细胞接种于直径为6 cm的培
养皿,培养2小时,收集未贴壁细胞,调整细胞浓度
至2×106个/ml,备用。取对数生长期小鼠结肠癌
细胞Colon26作为靶细胞,调整细胞浓度为1×105
个/ml,备用。每孔加入100 效应细胞,再加入100
l靶细胞,效应细胞/靶细胞(E/T)比例为20:1,每
孔加入ConA 10 (终浓度为5 ug/m]),于饱和湿度、
37~C、5%co2培养箱中培养48小时。培养结束后,
取每孔培养上清液10 加入酶标板中,测定孔和测
定空白孔各5 。按照试剂盒说明书和文献[9]操
作,酶标仪450 nm波长测吸光度(A)值,另取细胞培
养上清液100 tfl备用。按下列公式计算细胞杀伤活
性:细胞杀伤活性c% = 藿 E 藿 x100%。
1.2.5 CTL细胞活性检测取方法1.2.2中获得
的脾淋巴细胞(浓度为2 X 106 ml一),加入24孔板
中,每孔300 ,另加100 ug/ml丝裂霉素C处理半
小时后的Colon26细胞,调整浓度为1×l0s ml~ ,每
孔100 F1,每孔另加入Co 10 (终浓度为5 r,g/
rn1),于饱和湿度、37oC、5%CO2培养箱中共孵育72
小时,诱导出细胞毒性 细胞(CTL细胞)ElO]。、诱导
结束后将CTL细胞调整浓度为4 X 106 ml一1作为效
应细胞,取对数生长期小鼠结肠癌细胞株Colon26作
为靶细胞,调整浓度为1×105 ml~。每孔加入l00
l效应细胞,再加入l00 靶细胞,E/T为40:1,于
饱和湿度、37℃、5%C02培养箱中培养48小时,培
养结束后进行LDH杀伤实验,方法同1.2.4。
1.2.6 TNF.a分泌和测定取方法1.2.3中获得的
各组小鼠脾淋巴细胞上清液100 rtl,用ELBA试剂
盒测定TNF-(~含量,操作步骤按产品说明书进行,在
酶标测试仪上测定570 Bin处吸光度(A)值。根据标
准曲线计算出培养上清液中细胞因子的含量。
1.2.7 淫羊藿苷对脾脏细胞中T亚群的影响 取方法
1.2.2中获得的脾细胞(浓度2×106 ml )1 ml,用冷
PBS洗涤两次,加入抗CD3单克隆抗体和抗NK1.1
单克隆抗体,4℃ 避光孵育18小时,流式细胞仪
(FACS)~0定各组小鼠CD3表达阳性的细胞(T细
胞)占总细胞百分比和CD3与NK1.1同时表达阳性细胞(NKT细胞)的百分比。
1.3 统计学处理数据以 ±S表示,所有数据经
SPSS11.5统计软件包处理,各组的组间均数比较用
单因素方差分析,实验组与对照组组间均数比较用
独立样本t检验,P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 淫羊藿苷对脾和胸腺指数的影响模型组小鼠脾
脏指数和胸腺指数明显低于正常对照组,说明Cv抑
制了小鼠免疫器官。淫羊藿苷各剂量均可使小鼠脾脏指
数升高,与模型对照组相比有显著性差异。淫羊藿苷高
[150 mg/(kg·d)]、低[40 rag/(kg·d)]剂量组提高了
小鼠胸腺指数,与模型对照组相比有统计学意义,但
均未达到正常组水平,见表1。
2.2 小鼠淋巴细胞计数模型对照组小鼠外周血
淋巴细胞(PBMC)和小鼠脾淋巴细胞(SPL)数量与正
常对照组相比,均显著减少;淫羊藿苷各剂量组和参芪扶
正注射液均可提高外周血淋巴细胞数量,与模型对
照组相比有显著性差异,其中淫羊藿苷高、中剂量组与正
常对照组相比已无显著性差异。淫羊藿苷各剂量处理组
均可使脾淋巴细胞数量升高,与模型对照组比较有
显著性差异,但未达到正常组水平,见表2。
2.3 小鼠脾淋巴细胞增殖反应 ConA可促进淫羊藿苷高[150 me,/(kg·d)]、中[8O mg/(kg-d)]剂量和参芪
扶正注射液处理组小鼠脾脏T淋巴细胞增殖反应
率,与模型对照组的T细胞增殖反应率相比,有显著
性差异;LPS可促进高剂量淫羊藿苷组小鼠B细胞的增
殖反应率,与模型对照组相比有显著性差异,中、低
剂量淫羊藿苷处理后对B细胞增殖反应无显著影响,说
明相对于B细胞,淫羊藿苷更好地促进了T细胞的增殖
反应。以正常对照组脾淋巴细胞增殖率为100%计
算各组小鼠淋巴细胞增殖率,见图1。
2.4 NK和CTL细胞活性模型对照组小鼠NK和
CTL细胞的杀伤活性显著降低。不同浓度淫羊藿苷均能
提高脾NK和CTL细胞的杀伤活性,与模型对照组
相比,有显著性差异;各浓度组淫羊藿苷组小鼠NK细胞
杀伤活性及淫羊藿苷高浓度组[150 mg/(kg·d)]小鼠CTL
细胞的杀伤活性与正常对照组相比,已无明显差异,
见图2
2.5 小鼠脾淋巴细胞TNF.a的产生 与正常组小
鼠比较,模型组小鼠脾单个核细胞产生的TNF.a含
量显著减少,说明Cv抑制了小鼠脾细胞TNF.a的产
生。参芪扶正注射液和淫羊藿苷高、中剂量均能提高小
鼠脾单个核细胞TNF.a的产生,差异有显著性。其
中高浓度[150 mg/(kg·d)]组TNF—a含量与正常组
比较已无统计学差异,见图3。
2.6 淫羊藿苷对免疫细胞表型的影响 与正常组比较,
模型对照组小鼠CD3 T细胞和NKT细胞比例明显
降低。淫羊藿苷灌胃治疗小鼠l0天后,小鼠脾细胞表型
发生了明显变化,与模型对照组相比,小鼠脾淋巴细
胞中CD3 T细胞和NKT(CD3 NK1.1)细胞百分比
均显著升高(P<0.01),其中淫羊藿苷高、低浓度组小鼠
CD3 T细胞百分比高于正常对照组。淫羊藿苷高、中浓
度组小鼠NKT细胞比例高于正常对照组,见表3。
3 讨论
环磷酰胺是临床上常用的细胞毒性化疗药物,在杀伤肿瘤细胞的同时,可损伤机体的免疫器官,抑
制机体的体液免疫和细胞免疫反应,造成免疫功能
的低下。本研究通过腹腔注射环磷酰胺建立了
C57Bk/6j小鼠免疫抑制模型,经检测发现该模型组
小鼠与正常小鼠比较,其脾脏和胸腺指数、淋巴细胞
数量、淋巴细胞增殖反应、脾单个核细胞TNF.a的产
生、CTL和NK细胞杀伤活性均显著降低,表明该免
疫抑制模型已经建立成功,可以模拟临床上使用放、
化疗治疗后患者的免疫功能状态。
淫羊藿苷(淫羊藿苷)是淫羊藿一种主要活性成分,近
年已被作为一种新型的生物反应调节剂进行研
究lHj。本实验研究发现灌服淫羊藿苷的免疫抑制小鼠
以上各项免疫指标均有所升高。胸腺和脾脏是机体
的主要免疫器官,其中胸腺是T细胞产生、分化和成
熟的主要场所,而在脾脏内T和B细胞接受血源性
抗原的刺激而分化成熟,产生效应T细胞和浆细胞。
因此,胸腺和脾的良好状态是机体能否行使正常免
疫功能的重要保障。脾脏和胸腺指数则反映了免疫
器官的发育和免疫细胞的功能状况。本研究结果显
示,淫羊藿苷提高了免疫抑制小鼠的脾脏指数和胸腺指
数,促进了免疫抑制小鼠免疫细胞的增殖和成熟,这
与本研究观察到的淫羊藿苷处理组小鼠外周血和脾淋巴
细胞数量显著增高,以及T淋巴细胞增殖反应率明
显升高的实验结果相符合。T淋巴细胞是机体发挥
抗肿瘤功能的主要特异性效应细胞,它介导的细胞
免疫应答是主要的免疫效应机制之一。淫羊藿苷介导的
小鼠T淋巴细胞数量增加和受ConA刺激增殖反应
率的提高将有助于其自身细胞免疫功能的增强,从
而更好地发挥自身抗肿瘤免疫功能。研究还发现,
淫羊藿苷处理组小鼠脾单个核细胞来源的CTL和NK细
胞杀伤活性增强,且脾单个核细胞产生TNF-~含量
明显升高,说明淫羊藿苷增强了小鼠特异性和非特异性
免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤活性,其机制可能与
淫羊藿苷促进小鼠脾单个核细胞TNF-a的产生相关。
NKT细胞在胸腺内发育分化后释放到脾、肝和
外周血中,是一群既具有T细胞又具有NK细胞特
性的细胞亚群,关于该细胞亚群与抗肿瘤免疫功能
方面的研究已经受到广泛关注_l11 J,目前研究发现
NKT细胞在某些肿瘤患者中数目减少,并且在肿瘤
患者中NKT细胞分泌细胞因子的能力降低l13]。
CD3 NK1.1是C57BL/6j小鼠体内NKT细胞的特异
性表达标志物,在小鼠肿瘤模型中NKT细胞的抗肿
瘤作用已非常明确[1引。本研究结果显示,cv处理
组小鼠脾脏内CD3表达阳性细胞(T细胞)以及CD和NK1.1双阳性表达细胞(NKT细胞)显著减少,而
淫羊藿苷各浓度处理组小鼠脾细胞中NKT细胞和CD3 T
细胞的比例均有所提高,这可能与淫羊藿苷促进胸腺和
脾淋巴细胞分化成熟,从而增加了NKT和CD3 T细
胞的比例有关,证明淫羊藿苷可通过提高CD3 T细胞和
NKT细胞的比例来增强机体发挥抗肿瘤免疫功能。
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