摘要:目的 通過研究α-黑素細胞刺激素(α-MSH)對實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)豚鼠分泌IL-4、IFN-γ水平的影響,探討α-MSH對EAE發(fā)病有無保護作用。方法 40只雌性豚鼠分為正常對照組、EAE對照組和EAE高、低劑量治療組。兩治療組自造模前7 d始分別按1 mg/Kg/d及0.25 mg/Kg/d予腹腔注射注射α-MSH直至試驗結(jié)束。觀察豚鼠神經(jīng)功能障礙評分變化,測定IL-4、IFN-γ水平。結(jié)果 ①α- MSH治療組神經(jīng)功能障礙評分較EAE對照組顯著降低(P<0.01,P<0.05),高劑量治療組改變更明顯(P<0.05)。②a-MSH治療組分泌IFN-γ水平較EAE對照組降低(P<0.01,P<0.01),分泌IL-4水平較EAE對照組升高(P<0.01,P<0.01);a-MSH高劑量治療組比低劑量治療組升高或降低更明顯。③各組IFN-γ/IL-4比值與與神經(jīng)功能障礙評分呈正相關(P<0.01)。結(jié)論 α-MSH對EAE豚鼠發(fā)病具有保護作用,其作用機制之一可能是通過劑量依賴性地調(diào)節(jié)IFN-γ/IL-4平衡發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的。
關鍵詞:α-黑素細胞刺激素;腦脊髓炎;實驗性自身免疫性;白細胞介素-4;γ-干擾素
實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental allergic encephalomyelitis,EAE)是經(jīng)典的多發(fā)性硬化動物模型。目前研究認為EAE發(fā)病機制免疫失衡有關,Th1型細胞因子-γ干擾素(IFN-γ)與Th2型細胞因子白細胞介素-4(IL-4)在其發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的作用[1]。
α-黑素細胞刺激素(Alpha-melanocyte-stimulating hormone,α-MSH) 是一種前阿片促皮質(zhì)激素原(Proopiomelanocortin,POMC)衍生肽,一系列動物實驗表明α-MSH對皮炎、炎癥性腸病、支氣管哮喘等多種炎癥性疾病具有治療作用[2-3],但國內(nèi)尚無用于EAE和MS的相關報道。本研究試圖通過觀察α-MSH對EAE神經(jīng)功能障礙評分及相關細胞因子的影響,探討EAE發(fā)病及α-MSH治療EAE的機制。
1資料與方法
1.1實驗動物及主要實驗試劑 250~300 g雌性健康豚鼠40只和健康SD大鼠5只; 福氏完全佐劑(complete Freud's adjuvant,CFA)、α-MSH、鼠IL-4、IFN-γ ELISA試劑盒;淋巴細胞分離液[比重(1.07土0.002)g/mL]等。
1.2方法
1.2.1動物分組及處理 40只雌性豚鼠隨機分為4組,正常對照組、EAE對照組、EAE低劑量治療組、EAE高劑量治療組,每組各10只。取SD大鼠脊髓制成脊髓冰生理鹽水勻漿,再與等量福氏完全佐劑混合,反復抽打制成粗制髓鞘堿性蛋白(crude myelin basic protein,cMBP),將其注入需造模豚鼠雙側(cè)后足掌皮下各0.3 mL制造EAE模型。用PBS液稀釋α-MSH成0.25 mg/mL、1 mg/mL兩種濃度的溶液,EAE低、高劑量治療組自造模前7 d始分別予腹腔注射注射α-MSH;EAE對照組及正常對照組分別同時腹腔注射等體積PBS液和生理鹽水,直至實驗終止。造模成功后,每天同一時間對豚鼠進行神經(jīng)功能障礙評分。評分標準:無明顯異常0分,后肢輕癱1分,后肢完全癱瘓2分,后肢全癱伴前肢不完全癱瘓3分,四肢完全癱瘓或死亡為4分。各EAE組動物均造模成功,觀察3 d癥狀不再加重為發(fā)病高峰期處死動物;正常對照組動物4 w后處死。
1.2.2 IFN-γ、IL-4水平的測定 將肝素抗凝的眶靜脈血分離單個核細胞,調(diào)成2×106/mL的濃度,用RPMI-1640培養(yǎng)液懸浮,在上述淋巴細胞懸液中加入1mg/ml的PHA,充分混勻后加入24孔培養(yǎng)板中,然后置于5%的CO2,37℃的細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 h,ELlSA法檢測IFN-γ、IL-4水平(按說明書方法進行檢測)。
1.3統(tǒng)計學處理 采用SPSS15.0軟件進行分析。計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,進行單因素方差分析;組間兩兩比較用LSD法;變量間相互關系采用Pearson直線相關分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2結(jié)果
2.1神經(jīng)功能障礙評分 各造模組均有不同程度發(fā)病,正常對照組豚鼠未發(fā)病。EAE對照組(3.4±0.6)分,EAE低劑量治療組(2.7±0.7)分,高劑量治療組(2.1±0.6)分,兩治療組神經(jīng)功能障礙評分低于EAE對照組(P<0.05,P<0.01)。EAE高劑量治療組評分低于低劑量治療組(P<0.05)。
2.2各組豚鼠外周血單個核細胞分泌 IFN-γ、IL-4水平的比較,見表1。
2.3 EAE對照組及高、低劑量治療組發(fā)病高峰期IFN-γ/IL-4比值與神經(jīng)功能障礙評分相關性分析 EAE對照組及兩治療組發(fā)病高峰期外周血IFN-γ/IL-4比值與神經(jīng)功能障礙評分呈正相關(r=0.89,P<0.01、r=0.89,P<0.01、r=0.81,P<0.01)。
3討論
Th1細胞主要參與細胞免疫,介導與細胞毒性和遲發(fā)型超敏反應有關的免疫應答;Th2細胞主要參與體液免疫應答。Th1細胞分泌的主要細胞因子有IL-2、INF-γ和腫瘤壞死因子-β(tumor necrosis factor-β,TNF-β)等,這些細胞因子能夠觸發(fā)細胞免疫,使炎性細胞轉(zhuǎn)移至CNS內(nèi)從而加劇髓鞘破壞過程;Th2細胞則主要分泌IL-4、IL-6、IL-10等細胞因子,具有抗炎作用,因而認為MS是Th1介導的細胞免疫為主的疾病[1]。正常情況下,Th1和Th2細胞及其分泌的細胞因子處于動態(tài)平衡中,并受到機體的嚴格調(diào)控,各種原因?qū)е耇h1/Th2細胞因子失衡可導致自身免疫性疾病(如多發(fā)性硬化,類風濕性關節(jié)炎)的發(fā)生[4-6]。
本實驗中,通過對EAE豚鼠外周血中最具代表性的Th1、Th2型細胞因子IFN-γ及IL-4的檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在發(fā)病高峰期,EAE對照組豚鼠外周血單個核細胞分泌IFN-γ水平比正常對照組顯著增高(P<0.01),分泌IL-4的水平較正常組顯著降低(P<0.01)。進一步相關分析結(jié)顯示:IFN-γ/IL-4比值與EAE豚鼠神經(jīng)功能障礙評分呈正相關。本實驗證實了EAE體內(nèi)存在Th1/Th2細胞免疫失衡,即Th1細胞過度活化,Th2細胞功能受抑制,Th細胞分化向Th1極偏移,且失衡程度與神經(jīng)功能障礙的嚴重程度相關。
多種肽類激素具有一定免疫保護作用,而α-MSH是一種POMC衍生肽,其受體分布廣泛,除黑色素細胞外還分布于單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等免疫細胞,表明α-MSH應該對機體免疫功能有一定影響。研究發(fā)現(xiàn)α-MSH可以減輕棒狀桿菌和脂多糖誘導的肝炎的炎性強度;抑制接觸型皮炎的激發(fā),引起特異的半抗原耐受;對支氣管哮喘、脈管炎、炎癥性腸病等多種免疫性疾病具有抑制發(fā)生或減輕損害作用[2-3]。本實驗結(jié)果顯示,α-MSH能夠減輕EAE豚鼠發(fā)病高峰期神經(jīng)功能障礙評分,說明α-MSH對EAE發(fā)病具有一定保護作用,通過進一步測定Th1、Th2型相關細胞因子發(fā)現(xiàn)α-MSH能夠劑量依賴性地減少EAE豚鼠發(fā)病高峰期PBMC的IFN-γ分泌水平,增加分泌IL-4分泌,表明調(diào)節(jié)Th1/Th2細胞平衡可能是α-MSH發(fā)揮其免疫保護作用的靶點之一,即通過抑制Th1細胞的增殖分化,促進Th2細胞的功能來達到防治EAE發(fā)生發(fā)展的作用。我們的結(jié)果也與Taylor[7]等的報道一致,即α-MSH可通過促進效應性T細胞極化方向的改變達到免疫調(diào)節(jié)作用。
目前尚無理想的藥物來阻止MS病情進展,其它免疫治療藥物因費用昂貴及毒副作用大等原因難以推廣,而α-MSH及其衍生物毒性低,副作用輕微,有良好的依從性,并且免疫調(diào)節(jié)作用強而廣泛,無明顯不良反應[9-11],具有潛在的臨床應用前景。
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