王 剛,連紫宛,李占強(qiáng),張朝霞,樊 融,馬 蕊
(1.青海衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)教育研究中心,青海 西寧 810000;2.衢州市人民醫(yī)院 病理科,浙江 衢州 324000;3.青海大學(xué) 高原醫(yī)學(xué)研究中心,青海 西寧810000)
雪靈芝(ArenariakansuensisMaxim)是廣泛分布于青藏高原的石竹科蚤綴屬野生植物,藏藥名謂“阿仲”。研究顯示,其成分主要含有多糖、黃酮、三萜皂苷及生物堿,具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化及抗炎等生物學(xué)效應(yīng)[1-3]。本課題組前期研究顯示,雪靈芝粗多糖(Crude polysaccharide fromArenariakansuensisMaxim, AKCP)具有促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖、NK細(xì)胞殺傷及巨噬細(xì)胞吞噬活性[4-5];對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制小鼠的免疫功能發(fā)揮保護(hù)作用[6];對S180荷瘤小鼠的瘤體生長,顯現(xiàn)出抑制效應(yīng)[7]?;谏鲜鲅芯拷Y(jié)果,本研究進(jìn)一步探討AKCP對S180荷瘤小鼠的免疫功能,是否具有激活作用。
30日齡SPF級Balb/c小鼠,雌雄各半,購自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物中心,動物許可證號:SCXK(陜)2018-001;S180及Yac-1細(xì)胞購于中科院上海細(xì)胞庫;雪靈芝全草購自青海九康醫(yī)藥保健品有限公司,并參照文獻(xiàn)[4-5]按以下方法提取AKCP:雪靈芝全草粉碎后,加入40倍體積水并以95℃浸提,提取液經(jīng)乙醇沉淀后,采用Sevage法除蛋白,收集脫蛋白后的水相流水透析去除小分子雜質(zhì),以3倍體積乙醇沉淀后冷凍干燥,得到雪靈芝粗多糖(AKCP)粉劑。香菇多糖注射劑(LNT)購自南京易亨制藥有限公司。ELISA試劑盒(IL-2、TNF-α、IFN-γ)以及熒光標(biāo)記單抗(CD3-FITC、CD4-PE、CD8-PerCP)均購自達(dá)科為生物技術(shù)有限公司。xMark-10483酶標(biāo)儀(Bio-red公司),LightCycler 96PCR儀(Roche公司),CytoFLEX流式細(xì)胞儀(BECKMAN公司)。
取0.2 mL體外培養(yǎng)的S180細(xì)胞(5×106cells/mL)注射于小鼠腹腔,1周后抽取腹水,離心沉淀細(xì)胞后,以生理鹽水洗滌并調(diào)整細(xì)胞濃度至1×106cells/mL,按每只0.2 mL接種于Balb/c小鼠右前肢腋窩皮下。
小鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、香菇多糖(LNT)組、AKCP高(-H)、中(-M)、低(-L)劑量組;除正常組外,其余5組按1.2方法建立S180荷瘤小鼠模型。于建模后第2日開始,正常組和模型組小鼠每日給予0.5 mL蒸餾水灌胃;香菇多糖組小鼠每日按0.25 mg/kg劑量腹腔注射LNT;AKCP高、中、低劑量組,每日各給與200、100、50 mg/kg劑量的AKCP水溶液灌胃;經(jīng)上述處理8天,將各組小鼠進(jìn)行稱重后斷頭處死,隨后無菌條件下切取瘤體、脾臟和胸腺并進(jìn)行稱重。按參考文獻(xiàn)[4, 6],制備小鼠脾細(xì)胞懸液。
體重增率=(處死前體重-初始體重-瘤重)/初始體重×100%;抑瘤率=(模型組平均瘤重-藥物處理組平均瘤重)/模型組平均瘤重×100%;脾臟系數(shù)=脾重(mg)/體重(g);胸腺系數(shù)=胸腺重(mg)/體重(g)。
采用MTT法檢測脾淋巴細(xì)胞增殖和NK細(xì)胞殺傷活性。脾淋巴細(xì)胞增殖活性以刺激指數(shù)(SI)表示:SI=ConA刺激孔A值/對照空A值;NK細(xì)胞殺傷活性=[1-(效-靶細(xì)胞孔A值-效應(yīng)細(xì)胞孔A值)/靶細(xì)胞孔A值]×100%。
取1×106cells/mL濃度的小鼠脾細(xì)胞懸液100μL加入流式檢測管,各管中加入CD3-FITC、CD4-PE、CD8-PerCP單抗后,避光孵育30 min,經(jīng)PBS洗滌細(xì)胞后進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)檢測。采用CytExpert軟件分析CD3+/CD4+/CD8+T細(xì)胞亞群及CD4+/CD8+比值。
離心沉淀小鼠脾細(xì)胞,Trizol法抽提總RNA。以GAPDH為內(nèi)參基因,按試劑盒說明書操作,進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄合成cDNA和熒光定量q-PCR檢測細(xì)胞因子IL-2、IFN-γ、TNF-α的mRNA表達(dá)。
按ELISA試劑盒說明書操作,檢測小鼠血清中細(xì)胞因子IL-2、IFN-γ和TNF-α水平。
結(jié)果顯示,LNT和AKCP-H組抑制瘤體生長的作用較為明顯(P<0.05)(見圖1,表1)。
圖1 各組荷瘤小鼠瘤體圖
表1 各組荷瘤小鼠瘤重及抑瘤率
結(jié)果顯示,AKCP-H組的體重增率較正常組和模型組降低(P<0.05);各組間胸腺及脾臟的臟器系數(shù)無顯著性差異(見表2)。
表2 各組小鼠體重增率及免疫臟器系數(shù)
MTT檢測結(jié)果顯示,模型組脾淋巴細(xì)胞增殖指數(shù)(SI)低于正常組,LNT組、AKCP-H、AKCP-L組SI較模型組升高(P<0.05);且NK細(xì)胞殺傷活性在各組間的變化也與之基本相同(P<0.05)(見表3)。
表3 MTT法檢測小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖及NK細(xì)胞殺傷活性
與正常組比較,模型組CD3+T細(xì)胞、CD3+/CD4+和CD3+/CD8+亞群下降;模型組和LNT組CD4+/CD8+比值升高。各AKCP劑量組CD3+/CD8+T細(xì)胞亞群較模型組顯著升高,且CD4+/CD8+的比值明顯降低(P<0.05)(見表4)。
表4 流式細(xì)胞術(shù)檢測小鼠脾淋巴細(xì)胞亞群
經(jīng)熒光定量PCR法檢測各組小鼠脾淋巴細(xì)胞中細(xì)胞因子IL-2、IFN-γ及TNF-α的mRNA相對表達(dá)量,LNT組、AKCP-H組IFN-γ mRNA表達(dá)水平高于正常組(P<0.05)(見圖2)。
圖2 各組小鼠脾細(xì)胞中IL-2、IFN-γ及TNF-α mRNA表達(dá)
經(jīng)ELISA檢測結(jié)果顯示,建立荷瘤模型的各組小鼠血清中TNF-α水平均較正常組升高(P<0.05);AKCP-M、AKCP-L組小鼠血清中IL-2水平高于模型組(P<0.05);正常組、LNT組及AKCP-L組小鼠血清中IFN-γ水平高于模型組(P<0.05)(見圖3)。
圖3 各組小鼠血清中IL-2、IFN-γ及TNF-α水平
多糖是一類由多個單糖脫水縮合形成的天然高分子物質(zhì)。近年來的研究表明,來源于自然界植物、菌類的多糖類物質(zhì)具有多種生物學(xué)活性,如抗腫瘤、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)等,其中免疫調(diào)節(jié)作為其主要的生物活性,受到廣泛學(xué)者關(guān)注[8-11]。本課題組之前的體外和體內(nèi)研究表明,AKCP對正常小鼠來源的免疫細(xì)胞、免疫抑制模型小鼠,表現(xiàn)出免疫激活及免疫保護(hù)活性?;诖耍狙芯恳許180荷瘤小鼠為模型,進(jìn)一步觀察在腫瘤存在的情況下,AKCP對機(jī)體抗腫瘤免疫功能的影響。
首先,免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子活化狀態(tài),對機(jī)體抗腫瘤具有重要意義[12-14]。在免疫細(xì)胞方面,本研究結(jié)果顯示,AKCP-H組與LNT組對于S180荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖水平和NK細(xì)胞殺傷活性的下降具有明顯的恢復(fù)作用。T細(xì)胞亞群分析結(jié)果顯示,與正常對照組比較,S180荷瘤模型組小鼠脾細(xì)胞中CD3+T細(xì)胞明顯減少,相應(yīng)地CD3+/CD4+和CD3+/CD8+T細(xì)胞亞群均明顯減少,并且出現(xiàn)CD4+/CD8+比例明顯升高的現(xiàn)象。本研究采用的陽性對照LNT注射劑,是目前臨床常用的抗腫瘤輔助藥物[15-16],具有較為確定的免疫激活作用。LNT組與AKCP組存在給藥方式、劑量不同,因而LNT的對照作用,在于免疫激活效應(yīng)的定性分析的參照意義,而不具有定量分析的參照意義。結(jié)果顯示,LNT組和各AKCP組顯示出對CD3+/CD4+亞群的升高趨勢。但是,LNT組對CD3+/CD8+亞群無升高作用,其CD4+/CD8+比例與模型組一樣高于正常對照組。而與LNT組不同的是,本研究中各AKCP處理組CD4+/CD8+比例較模型組明顯下降,并恢復(fù)到與正常對照組相近的水平。此結(jié)果提示,AKCP和LNT作為兩種不同來源的天然多糖,二者雖然均對機(jī)體發(fā)揮抗腫瘤免疫的主要細(xì)胞群體-淋巴細(xì)胞的增殖均有促進(jìn)效應(yīng),但是二者對T細(xì)胞的亞群分化具有不同的調(diào)節(jié)作用,AKCP能夠使CD3+/CD8+T亞群明顯升高,可能更有利于機(jī)體產(chǎn)生更多的殺傷性T細(xì)胞(CTL),從而在CD4+T協(xié)同下發(fā)揮更加顯著的腫瘤殺傷作用。在細(xì)胞因子方面,AKCP-M、AKCP-L組與LNT組可提高IL-2和IFN-γ的mRNA表達(dá)和血清中的水平;而對S180荷瘤模型引起的TNF-α的mRNA表達(dá)和血清水平升高沒有顯著影響;提示AKCP與LNT具有相同的激活Th1型細(xì)胞因子表達(dá)的作用。
其二,在抑瘤效應(yīng)方面,AKCP與LNT對S180實體瘤的生長均顯示出抑制作用,其中AKCP-H組抑瘤率達(dá)到36.64%。結(jié)合本研究組之前報道[7],AKCP對S180荷瘤小鼠瘤組織中細(xì)胞增殖相關(guān)因子CyclinD1、PCNA和Ki67,以及對細(xì)胞凋亡相關(guān)因子Bax、Bcl-2的 mRNA和蛋白表達(dá)水平,均無明顯影響。本研究認(rèn)為AKCP雪靈芝多糖表現(xiàn)出的對荷瘤小鼠的瘤體抑制效應(yīng),其主要機(jī)制并非是通過影響瘤細(xì)胞增殖和凋亡而發(fā)揮直接性抑瘤作用,而是通過激活機(jī)體抗腫瘤免疫,進(jìn)而發(fā)揮間接性抑瘤作用而實現(xiàn)的。
此外,S180荷瘤模型組小鼠體重增率與正常對照組接近,而AKCP各劑量組及LNT組體重增率出現(xiàn)下降,其中以抑瘤率最高的AKCP高劑量組尤為明顯,提示在荷瘤小鼠體內(nèi)抗免疫功能被激活和發(fā)揮抗腫瘤作用的過程中,機(jī)體的能量和營養(yǎng)物質(zhì)代謝可能也相應(yīng)發(fā)生了改變,有待進(jìn)一步研究。