譚 瀟 肖建華
1 邵陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校,湖南省邵陽市 422000; 2 南華大學(xué)病原生物學(xué)研究所
近幾年,由于人民生活水平提高以及生活節(jié)奏快等因素的影響,全世界糖尿病患者逐年增加[1],據(jù)WHO估計(jì)2025年,全世界糖尿病患者將會(huì)達(dá)到3億[2~4]之 多。 Ⅰ 型 糖 尿 病 (Type 1diabetes mellitus,T1DM)又名胰島素依賴型糖尿病或青少年糖尿病,是一種由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的以免疫性胰島炎和選擇性胰島β細(xì)胞損傷為特征的自身免疫性疾?。ˋutoimmune disease,AID)。自身免疫性疾病的治療現(xiàn)在在醫(yī)學(xué)上還是個(gè)難題,沒有好的根治辦法,只能利用類固醇(steroids)來減緩因免疫系統(tǒng)攻擊組織所造成的炎癥反應(yīng)(inflammation)外,就是使用免疫抑制藥物(immuno-suppressant drugs),抑制免疫系統(tǒng)的作用。不過,這兩種方法都會(huì)造成嚴(yán)重的副作用,而且都只能減緩病情的發(fā)展速度,非根治疾病。國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn),曼氏血吸蟲的有關(guān)抗原對(duì)自身免疫病有一定的拮抗作用[5~7]。2003年Zaccone P研究顯示,曼氏血吸蟲的SEA可限制NOD小鼠Ⅰ型糖尿病,來自SEA處理小鼠的脾細(xì)胞有減弱糖尿病發(fā)展成NOD嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病的能力[8]。我國血吸蟲感染主要是日本血吸蟲引起的,因此通過對(duì)日本血吸蟲有關(guān)抗原對(duì)Ⅰ型糖尿病的血糖是否具有抑制作用的研究,來為自身免疫性疾病的治療提供新的研究思路。
1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料 SPF級(jí),健康BALB/c雄性小鼠24只(18~22g/只)及家兔(2~3kg)2只購自南華大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部;日本血吸蟲感染性釘螺購自岳陽湖南省血吸蟲病防治研究所;鏈脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)購自美國Sigma公司;血糖檢測儀購自北京怡成生物電子技術(shù)有限公司;檸檬酸、檸檬酸三鈉購自上海生物工程公司。
1.2 方法
1.2.1 日本血吸蟲可溶性成蟲抗原和蟲卵抗原的制備:(1)日本血吸蟲可溶性成蟲抗原(SWA)制備:取健康家兔(2~3kg/只),用1 000~1 500條日本血吸蟲尾蚴經(jīng)腹部皮膚貼片感染家兔,感染后45d左右,處死家兔,用門靜脈灌注法收集好日本血吸蟲成蟲,然后放入大EP管中,加一定量的無菌生理鹽水,勻漿器勻漿15min后再用超聲粉碎儀粉碎15min,然后放入-20℃冰箱內(nèi)1h,再置室溫溶解,又放入-20℃冰箱內(nèi)1h,這樣反復(fù)凍融3次后4℃14 000r/min離心30min,其上清液即為SWA,分裝后置-80℃凍存?zhèn)溆?。?)日本血吸蟲可溶性蟲卵抗原(SEA)制備:將制備了日本血吸蟲SWA的家兔解剖,取肝臟洗凈,去除膽囊、血管和筋膜組織等,然后將其剪碎,洗凈表面殘留血液,再過濾,將其置入研缽中搗碎,8 000r/min離心3min。再將肝臟勻漿過濾,用80目、120目尼龍篩網(wǎng)依次過濾,留下濾液,又用300目尼龍篩網(wǎng)過濾后放入盆中,加100ml 1.2%NaCl溶液,室溫下靜置至溶液明顯分層,倒掉上清液,取沉淀物8 000r/min離心1min。去掉沉淀物上層白色的肝臟組織,如此反復(fù)離心3次,直至沉淀物底部為黃色。然后加入5ml 0.25%胃蛋白酶溶液,涂片,顯微鏡下觀察蟲卵,如蟲卵周圍的肝臟組織完全消化干凈則可終止消化,又用1.2%NaCl溶液洗滌,直到沉淀物中無纖維蛋白,(整個(gè)操作過程要控制水溫在8℃以下,以防蟲卵孵化)。收集純凈的血吸蟲蟲卵,用超聲粉碎儀粉碎15min,放入-20℃冰箱內(nèi)1h后室溫溶解,再放入-20℃冰箱內(nèi)1h,反復(fù)凍融3次,4℃14 000r/min離心30min,其上清液即為SEA,分裝后置-80℃凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 實(shí)驗(yàn)性Ⅰ型糖尿病模型的構(gòu)建:雄性BALB/c小鼠(18~22g)24只,常規(guī)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,采用多次小劑量STZ給藥法(multiple lowdoses STZ,MLDSTZ)建立Ⅰ型糖尿病小鼠模型。配制0.1mol/L檸檬酸溶液和0.1mol/L檸檬酸三鈉溶液,然后用此兩液合成0.1mol/L,pH 4.4的檸檬酸緩沖液,然后將STZ(60mg/kg)溶于檸檬酸緩沖液中,實(shí)驗(yàn)小鼠禁食8h(不禁水)后經(jīng)腹腔注射STZ溶液,溶液配制好后盡快在30min內(nèi)完成注射,連續(xù)注射5d。
1.2.3 實(shí)驗(yàn)小鼠分組:將24只造模成功的Ⅰ型糖尿病小鼠隨機(jī)分為A、B、C 3組(每組8只),A組為SWA免疫組;B組為SEA免疫組;C組為糖尿病模型對(duì)照組。
1.2.4 免疫實(shí)驗(yàn)性Ⅰ型糖尿病小鼠:配制0.01M磷酸鹽緩沖液(PBS,pH 7.2),A組小鼠于腹部皮下多點(diǎn)免疫注射已制備好的日本血吸蟲SWA,B組小鼠于腹部皮下多點(diǎn)免疫注射已制備好的SEA,C組小鼠用PBS代替抗原進(jìn)行腹部皮下多點(diǎn)免疫注射,注射劑量為50μg/只,1周免疫1次,共免疫4周。
1.2.5 實(shí)驗(yàn)小鼠血糖檢測:末次免疫后采取實(shí)驗(yàn)小鼠尾靜脈血檢測血糖,1次/周,持續(xù)觀察4周。
1.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:使用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)資料進(jìn)行多個(gè)獨(dú)立樣本LSD-t檢驗(yàn),數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,P<0.05表示有顯著差異。
末次免疫后采取實(shí)驗(yàn)小鼠尾靜脈血檢測血糖,1次/周,持續(xù)觀察4周。檢測結(jié)果表明:B組實(shí)驗(yàn)小鼠的血糖免疫后第3周開始有所下降,到第4周左右為(9.85±1.17)mmol/L,比 A組實(shí)驗(yàn)小鼠血糖(12.11±0.67)mmol/L 和 C 組 實(shí)驗(yàn) 小 鼠 血 糖(12.14±1.25)mmol/L明顯下降,具有顯著性差異(P<0.01)。而A組實(shí)驗(yàn)小鼠血糖與C組實(shí)驗(yàn)小鼠血糖相比,變化不大,無顯著性差異(P>0.05)見圖1。
圖1 各組實(shí)驗(yàn)小鼠的血糖變化(mmol/L)
Ⅰ型糖尿病是一種自身免疫病,體液免疫和細(xì)胞免疫都參與其病理過程,特別是細(xì)胞免疫作用尤為明顯,其特征表現(xiàn)為CD4+T細(xì)胞調(diào)節(jié)功能失衡,CD4+T是個(gè)不均一的亞群,可分為 Th1和 Th2[9]。Th1細(xì)胞能合成IL-2、IFN-γ、LT、IL-3、TNF-α和GM-CSF等細(xì)胞因子,導(dǎo)致炎性損傷和致病性免疫作用;而 Th2 能合成 TNF-α、IL-3、GM-CSF、IL-4、IL-5、IL-6等細(xì)胞因子,Th2通過分泌這些細(xì)胞因子來抑制Th1的作用[10]。機(jī)體正常情況下,Th1和Th2反應(yīng)可以相互調(diào)節(jié),維持免疫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。如果這種平衡被打破,當(dāng)Th1細(xì)胞的炎性作用超過Th2細(xì)胞的保護(hù)作用,便會(huì)導(dǎo)致一系列病理反應(yīng),如引起胰島β細(xì)胞被破壞,出現(xiàn)Ⅰ型糖尿病的典型表現(xiàn)即出現(xiàn)高血糖[11]。
本次研究主要用日本血吸蟲兩種常見抗原SWA、SEA免疫糖尿病模型小鼠,觀察對(duì)小鼠的血糖的影響作用。根據(jù)國內(nèi)外的一些研究顯示,日本血吸蟲感染早期和晚期的主要抗原分別是SWA和SEA[12]。日本血吸蟲尾蚴感染至發(fā)育為成蟲的過程中,人體主要產(chǎn)生Th1為主的免疫反應(yīng),當(dāng)雌雄成蟲交配產(chǎn)卵后,體內(nèi)主要產(chǎn)生Th2為主的免疫反應(yīng)。SWA可能主要誘Th1為主的炎性反應(yīng),而SEA可能具有使免疫反應(yīng)向Th2為主的保護(hù)性反應(yīng)偏移的功能,且不依賴于蟲卵是活的還是死的,這也是血吸蟲SEA成為應(yīng)用于自身免疫性疾病的前提條件。當(dāng)機(jī)體免疫反應(yīng)是Th2的保護(hù)作用為主,則Th1的炎性損傷和致病性免疫作用被抑制,胰島β細(xì)胞被破壞的作用也降低了,因此實(shí)驗(yàn)性Ⅰ型小鼠的血糖降低了。
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