口服酪蛋白復(fù)合肽對(duì)細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)的作用

滑艷君，龐廣昌*，郭 麗

(天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134)

口服酪蛋白復(fù)合肽對(duì)細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)的作用

滑艷君，龐廣昌*，郭 麗

(天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134)

為了研究酪蛋白復(fù)合肽對(duì)人體細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)的影響，通過(guò)青年志愿者服用酪蛋白復(fù)合多肽，使用Millipore Human Kit和液體芯片掃描儀檢測(cè)服用前后血清中32種細(xì)胞因子濃度的變化，結(jié)果表明：3個(gè)劑量組共有EGF、GRO、IL-1ra、IL-5、IL-7、IL-17、sCD40L、MIP-1β、TNF-α共9種細(xì)胞因子濃度顯著降低。根據(jù)9種顯著變化的細(xì)胞因子進(jìn)行信息檢索，按照其合成與分泌細(xì)胞及其作用的靶細(xì)胞數(shù)據(jù)，構(gòu)建口服不同劑量酪蛋白復(fù)合肽之后機(jī)體細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)的變化。通過(guò)該細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)的變化，可以直觀地分析服用酪蛋白復(fù)合肽前后細(xì)胞之間的通訊規(guī)律；從細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)可以看出酪蛋白復(fù)合肽具有下調(diào)免疫的作用；其作用的信號(hào)途徑涉及NF-κB、JNK、JAK/STAT、P38/MAPK、PI-3K/AKT；不同劑量組顯著變化的細(xì)胞因子不同，細(xì)胞通訊規(guī)律也不同，說(shuō)明酪蛋白酶解肽對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用具有強(qiáng)劑量相關(guān)性。

酪蛋白；細(xì)胞因子；細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)

Abstract：To explore the effect of casein co-peptide on the communication networks among human cytokines, young volunteers recruited orally took three different doses of casein co-peptide after breakfast and lunch each once, and blood was harvested at 3 h after the last administration and changes in the levels of 32 serum cytokines were assayed with Millipore Human Kit or liquid chip scanner. There were 9 serum cytokines exhibiting a significant decrease due to casein co-peptide administration at different doses.Information retrieval was carried out for these cytokines, and based on the data from cells synthesize and secrete these cytokines and their target cells, human intracellular communication networks responding to different doses of casein co-peptide were constructed and compared. The comparative results reveal that casein co-peptide has immune down-regulatory effect. Meanwhile,the signaling pathways of casein co-peptide might involve NF-κB, JNK, JAK/STAT, P38/MAPK and PI-3K/AKT. Different cytokines were changed obviously due to different doses of casein co-peptide, and different intracellular communication patterns were also observed, indicating that the immune regulatory effect of casein co-peptide is in an obvious dose-dependant fashion.

Key words：casein；cytokine；intracellular communication network

酪蛋白(casein)是乳中主要的蛋白質(zhì)成分，大約占所有總蛋白質(zhì)的80%，其中蘊(yùn)藏著許多具有潛在生理活性的活性肽，這些肽在母體蛋白質(zhì)序列內(nèi)是無(wú)活性的，通過(guò)體內(nèi)或體外酶水解的方式釋放出來(lái)后，即可作為具有類似激素活性的調(diào)節(jié)物質(zhì)[1]。這些生物活性肽能影響免疫細(xì)胞的功能進(jìn)而影響下游的免疫反應(yīng)[2]。酪蛋白水解肽具有很多的功能特性，如阿片活性、抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)活性、免疫調(diào)節(jié)活性、結(jié)合礦物質(zhì)的活性、抗血栓活性、抑菌活性、促進(jìn)雙歧桿菌活性和抑制脂肪氧合酶活性等[3]。盡管有關(guān)酪蛋白水解肽生理活性的研究進(jìn)展迅速，但是大部分研究的對(duì)象都是動(dòng)物或體外實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)采用人作為研究對(duì)象，通過(guò)口服酪蛋白復(fù)合多肽研究其對(duì)人體的免疫調(diào)節(jié)作用，即對(duì)細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.2 儀器與設(shè)備

3K15高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Sigma公司；光照生化培養(yǎng)箱 哈爾濱東聯(lián)電子科技有限公司；Millipore液體芯片掃描儀 Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 受試志愿者安排

受試人群為天津商業(yè)大學(xué)正常健康大學(xué)生12人，在受試期間生活作息正常并規(guī)律統(tǒng)一，不得吸煙飲酒，不進(jìn)行任何劇烈運(yùn)動(dòng)，正常飲食給定無(wú)功能配餐，引用指定飲水，受試期間心情平靜，無(wú)異樣反應(yīng)，且志愿者不可食用指定外的其他食品[4]。

1.3.2 酪蛋白復(fù)合肽對(duì)人細(xì)胞因子的影響

將參與實(shí)驗(yàn)的受試志愿者分為3組：酪蛋白復(fù)合肽低劑量組、酪蛋白復(fù)合肽中劑量組、酪蛋白復(fù)合肽高劑量組，每組4位受試志愿者。在正式實(shí)驗(yàn)前一天所有受試志愿者統(tǒng)一飲食作息規(guī)律，不可食用指定外的食品，下午3點(diǎn)采取自身對(duì)照血樣，37℃恒溫孵育過(guò)夜，4℃離心分離血清(3200r/min，離心10min)，分裝，－70℃保存待測(cè)。第2天正式實(shí)驗(yàn)，受試者與前一天的飲食及作息規(guī)律相同，早餐午餐后統(tǒng)一食用酪蛋白復(fù)合肽，低劑量組30g/次、中劑量組40g/次、高劑量組50g/次。最后一次服用酪蛋白復(fù)合肽后3h取血4mL，37℃恒溫孵育過(guò)夜，4℃離心分離血清(3200r/min，離心10min)，分裝，－70℃保存待測(cè)。使用Millipore Human Kit通過(guò)液體芯片系統(tǒng)檢測(cè)EGF、Eotaxin、FGF-2、G-CSF、GM-CSF、GRO、IFN-α2、IFN-γ、IL-1ra、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-12(p40)、IL-2(p70)、IL-13、IL-17、IP-10、MCP-3、MIP-1α、MIP-1β、sCD40L、TGF-α、TNF-α、TFN-β32種人體細(xì)胞因子的濃度。實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行自身對(duì)照配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，選擇90%的置信區(qū)間，P＜0.1有顯著性差異，P＜0.05有較顯著性差異，P＜0.01有極顯著性差異。

經(jīng)過(guò)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)后，選擇出P值小于0.1的細(xì)胞因子(90%的置信區(qū)間)。為方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理，將得到的P值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換公式如下：

注：[ ]代表取整，即只要整數(shù)部分。

表1 顯著變化的細(xì)胞因子Table 1 Significantly changed cytokines at different doses of casein co-peptide

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)的建立

2.1.1 顯著性變化細(xì)胞因子的來(lái)源及作用資料的整理

查找相關(guān)文獻(xiàn)和細(xì)胞因子在線百科全書(shū)(cytokines online pathfinder encyclopedia，COPE)[5-6]，總結(jié)有顯著變化的細(xì)胞因子的相關(guān)資料并賦值，建立3種劑量的細(xì)胞因子來(lái)源表和作用表，賦值規(guī)則：細(xì)胞因子來(lái)源表中，細(xì)胞分泌相應(yīng)細(xì)胞因子時(shí)令值為1，不分泌為0；細(xì)胞因子作用表中，令細(xì)胞因子對(duì)該種細(xì)胞有正向作用為1，無(wú)作用為0，負(fù)向作用為－1。

表8詳細(xì)呈現(xiàn)了較低水平班級(jí)LP－D在不同聽(tīng)力測(cè)試題型下的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)結(jié)果。和較高聽(tīng)力水平班級(jí)的表現(xiàn)不同，LP－D在較慢聽(tīng)力材料版本下短對(duì)話(t=－5．838，p=．000)和長(zhǎng)對(duì)話 (t= －2．928，p=．005)的平均分都存在明顯提高的局面，而且成績(jī)提高即使在0．01水平上都具有明顯性。相反，較慢語(yǔ)速并沒(méi)有使受試在短文中出現(xiàn)明顯的成績(jī)改變，這一結(jié)果和表7中獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果吻合。

表2 低劑量組細(xì)胞因子的來(lái)源Table 2 Sources of significantly changed cytokines at low dose

表3 低劑量組細(xì)胞因子的作用Table 3 Functions of significantly changed cytokines at low dose

表4 中劑量組的細(xì)胞因子來(lái)源Table 4 Sources of significantly changed cytokines at middle dose

表5 中劑量組細(xì)胞因子的作用Table 5 Functions of significantly changed cytokines at middle dose

表6 高劑量組的細(xì)胞因子來(lái)源Table 6 Sources of significantly changed cytokines at high dose

2.1.2 計(jì)算過(guò)程及細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)圖繪制

計(jì)算步驟如下：

1)由細(xì)胞因子的來(lái)源表和作用表，可以得到細(xì)胞因子的來(lái)源矩陣A和作用矩陣B。

2)將各細(xì)胞因子對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換后的P值P＇，乘以A矩陣的相應(yīng)列得到A＇矩陣，即相當(dāng)于對(duì)細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的量進(jìn)行加權(quán)，即得到服用酪蛋白復(fù)合多肽后細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的變化。

3)通過(guò)A＇矩陣與B矩陣相乘得到矩陣C，由矩陣C轉(zhuǎn)換為表格形式即可得到細(xì)胞與細(xì)胞相互作用的關(guān)系表。表中負(fù)值代表抑制作用，正值代表促進(jìn)作用，絕對(duì)值越大，作用越強(qiáng)。

由表2可以得到低劑量組的來(lái)源矩陣A1，由表3可以得到低劑量組的作用矩陣B1。按照上述步驟進(jìn)行計(jì)算，得到矩陣C1=A1＇×B1，C1即低劑量組細(xì)胞與細(xì)胞的作用關(guān)系，轉(zhuǎn)換為表格形式，結(jié)果見(jiàn)表8。

表7 高劑量組細(xì)胞因子的作用Table 7 Functions of significantly changed cytokines at high dose

表8 低劑量組細(xì)胞與細(xì)胞相互作用Table 8 Interactions among significantly changed cytokines at low dose

由表4可以得到中劑量組的來(lái)源矩陣A2，由表5可以得到中劑量組的作用矩陣B2。按照上述步驟進(jìn)行計(jì)算，得到矩陣C2=A＇2×B2，C2即中劑量組細(xì)胞與細(xì)胞的作用關(guān)系，轉(zhuǎn)換為表格形式，結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 中劑量組細(xì)胞與細(xì)胞相互作用Table 9 Interactions among significantly changed cytokines at middle dose

由表6可以得到高劑量組的來(lái)源矩陣A3，由表7可以得到高劑量組的作用矩陣B3。按照上述步驟進(jìn)行計(jì)算，得到矩陣C3=A3＇×B3，C3即高劑量組細(xì)胞與細(xì)胞的作用關(guān)系，轉(zhuǎn)換為表格形式即表10。

表10 高劑量組細(xì)胞與細(xì)胞相互作用Table 10 Interactions among significantly changed cytokines at high dose

細(xì)胞與細(xì)胞的相互作用表中的值代表該行細(xì)胞對(duì)該列細(xì)胞的作用即細(xì)胞之間信息的傳遞，值的大小代表作用強(qiáng)度的大小，值的正負(fù)代表刺激或抑制作用。根據(jù)計(jì)算得到的細(xì)胞與細(xì)胞的相互作用表，使用Microsoft Visio2007繪圖軟件繪制出細(xì)胞間的通訊網(wǎng)絡(luò)圖(圖1～3)。圖中細(xì)胞之間的連線代表細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞因子進(jìn)行信息的傳遞與交流即細(xì)胞間的通訊，線的粗細(xì)代表作用的強(qiáng)度，實(shí)線代表抑制作用，虛線代表促進(jìn)作用[7]。

2.2 細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)分析

2.2.1 低劑量組細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)低劑量組細(xì)胞與細(xì)胞相互作用表(表8)繪制，共涉及16種細(xì)胞。

圖1 服用低劑量酪蛋白復(fù)合多肽后細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)圖Fig.1 Communication network of significantly changed cytokines at low dose

將圖1中各細(xì)胞收發(fā)信息的次數(shù)進(jìn)行總結(jié)(表11)，就可以更精確地研究每種細(xì)胞在整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)中所起的作用。

從信號(hào)傳遞角度分析，將這些細(xì)胞分為信號(hào)發(fā)出細(xì)胞、信號(hào)傳遞細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞3類，其中主要的信號(hào)發(fā)出細(xì)胞有：上皮細(xì)胞、T細(xì)胞、肝細(xì)胞和滑膜細(xì)胞；信號(hào)傳遞細(xì)胞有：?jiǎn)魏思?xì)胞、成纖維細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞和基底細(xì)胞；效應(yīng)細(xì)胞：表皮細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、造血祖細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞。由于實(shí)驗(yàn)材料為酪蛋白復(fù)合肽，作用方式為口服，所以這里所指的上皮細(xì)胞即腸上皮細(xì)胞。腸上皮細(xì)胞是腸黏膜表面調(diào)節(jié)自然和獲得性免疫系統(tǒng)的重要角色，面對(duì)細(xì)菌入侵時(shí)，結(jié)腸上皮細(xì)胞上調(diào)一系列前炎癥細(xì)胞因子Il-6、IL-8、IL-1β、化學(xué)趨化因子及前列腺素的表達(dá)和產(chǎn)生[8]。服用低劑量酪蛋白復(fù)合肽后抑制了上皮細(xì)胞的作用，這可能對(duì)抑制腸道過(guò)分先天免疫起重要作用。T細(xì)胞，這里應(yīng)該主要指腸道Peyer’s結(jié)中的T細(xì)胞，收到腸道中酪蛋白水解肽傳遞給它的信號(hào)，進(jìn)而發(fā)出信號(hào)給其他細(xì)胞來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)免疫系統(tǒng)，降低了巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性，說(shuō)明低劑量的酪蛋白復(fù)合肽可降低機(jī)體過(guò)強(qiáng)免疫，可增強(qiáng)對(duì)多肽食品的耐受性。

從固定細(xì)胞與流動(dòng)細(xì)胞關(guān)系分析，固定細(xì)胞有：表皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、肝細(xì)胞、基底細(xì)胞、成纖維細(xì)胞；其余為流動(dòng)細(xì)胞。由圖1可知，固定細(xì)胞主要發(fā)出信號(hào)，指揮流動(dòng)的免疫細(xì)胞達(dá)到免疫的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)流動(dòng)的細(xì)胞也會(huì)作用于固定的細(xì)胞以實(shí)現(xiàn)特定的生理上的調(diào)節(jié)，如作用于成纖維細(xì)胞，調(diào)節(jié)腸道蠕動(dòng)及收縮；作用于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，降低神經(jīng)細(xì)胞活性，可能達(dá)到治療失眠的功效。另外，在固定細(xì)胞中，肝細(xì)胞只發(fā)出信號(hào)，且有很多信號(hào)，服用酪蛋白復(fù)合肽后，腸道中的信息可能通過(guò)激素類信號(hào)(內(nèi)分泌)或神經(jīng)系統(tǒng)傳遞給肝臟，然后肝細(xì)胞再發(fā)出信號(hào)指揮其他細(xì)胞作出進(jìn)一步的響應(yīng)。

2.2.2 中劑量組細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)中劑量組細(xì)胞與細(xì)胞相互作用表(表9)繪制。圖2中角化細(xì)胞和T細(xì)胞對(duì)巨噬細(xì)胞起促進(jìn)作用，這是由于角化細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生的IL-7濃度降低，IL-7抑制巨噬細(xì)胞活性，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，服用中劑量酪蛋白復(fù)合肽后起到了促進(jìn)巨噬細(xì)胞的作用。

從信號(hào)傳遞角度分析，將上述細(xì)胞分為3類，主要的信號(hào)發(fā)出細(xì)胞：角化細(xì)胞、T細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞；信號(hào)傳遞細(xì)胞：內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、單核細(xì)胞；效應(yīng)細(xì)胞：巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、Pro-B細(xì)胞、Pre-B細(xì)胞。同低劑量組相同，中劑量組T細(xì)胞也是作為信號(hào)的主要發(fā)出者，在接收到腸黏膜傳遞的信號(hào)之后，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、NK細(xì)胞的活性，同時(shí)抑制了祖B細(xì)胞和前B細(xì)胞的活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)B細(xì)胞的活性，連接了獲得性免疫。

表11 低劑量組細(xì)胞收發(fā)信號(hào)次數(shù)Table 11 Numbers of sending and receiving signals of significantly changed cytokines at low dose

從固定細(xì)胞與流動(dòng)細(xì)胞關(guān)系分析，固定細(xì)胞有：成纖維細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、角化細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞；其余為流動(dòng)細(xì)胞。由圖2可知，固定細(xì)胞發(fā)出信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于流動(dòng)細(xì)胞，它們通過(guò)不同信號(hào)途徑接收到有關(guān)酪蛋白復(fù)合肽的信息，再作用于流動(dòng)的免疫細(xì)胞來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)免疫系統(tǒng)。

圖2 服用中劑量酪蛋白復(fù)合多肽后細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)圖Fig.2 Communication network of significantly changed cytokines at middle dose

將圖2中各細(xì)胞收發(fā)信息的次數(shù)進(jìn)行總結(jié)(表12)，就可以更精確地研究每種細(xì)胞在整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)中所起的作用。

2.2.3 高劑量組細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)高劑量組細(xì)胞與細(xì)胞相互作用表(表10)繪制，共涉及19種細(xì)胞。

圖3 服用高劑量酪蛋白復(fù)合多肽后細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 Communication network of significantly changed cytokines at high dose

將圖3中各細(xì)胞收發(fā)信息的次數(shù)進(jìn)行總結(jié)(表13)，就可以更精確地研究每種細(xì)胞在整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)中所起的作用。

從信號(hào)傳遞角度分析，將上述細(xì)胞分為3類，主要的信號(hào)發(fā)出細(xì)胞：平滑肌細(xì)胞、肝細(xì)胞、基底細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞；信號(hào)傳遞細(xì)胞：?jiǎn)魏思?xì)胞、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、T細(xì)胞、上皮細(xì)胞；效應(yīng)細(xì)胞：滑膜細(xì)胞、破骨細(xì)胞、白細(xì)胞祖細(xì)胞、淋巴細(xì)胞祖細(xì)胞、造血祖細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞。對(duì)白細(xì)胞祖細(xì)胞、淋巴細(xì)胞祖細(xì)胞、造血祖細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞的作用，說(shuō)明高劑量的酪蛋白復(fù)合肽可從免疫細(xì)胞原始狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。

從固定細(xì)胞與流動(dòng)細(xì)胞關(guān)系分析，固定細(xì)胞：成纖維細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、破骨細(xì)胞、上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、基底細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞；其余為流動(dòng)細(xì)胞。平滑肌細(xì)胞接收到來(lái)自腸道的酪蛋白水解肽的刺激，發(fā)出信號(hào)給流動(dòng)細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞等進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。值得注意的是，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞收到了較強(qiáng)的抑制，說(shuō)明高劑量酪蛋白復(fù)合肽有安神的作用。

表12 中劑量組細(xì)胞收發(fā)信號(hào)次數(shù)Table 12 Numbers of sending and receiving signals of significantly changed cytokines at middle dose

表13 高劑量組細(xì)胞收發(fā)信號(hào)次數(shù)Table 13 Numbers of sending and receiving signals of significantly changed cytokines at high dose

2.2.4 細(xì)胞因子

細(xì)胞因子是由機(jī)體免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞合成和分泌的具有高效性、多功能的多肽類因子，可以作用于自身和其他細(xì)胞的受體，在分子水平上調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的功能。細(xì)胞因子和相應(yīng)靶細(xì)胞外膜受體結(jié)合，進(jìn)而使靶細(xì)胞做出某種應(yīng)答，如刺激或抑制細(xì)胞分泌相應(yīng)細(xì)胞因子或直接發(fā)揮效應(yīng)細(xì)胞的作用等。這個(gè)由細(xì)胞因子構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)被稱為細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)[9]。事實(shí)上，這里的所謂細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)確切地說(shuō)，應(yīng)該是以細(xì)胞因子作為信號(hào)分子的細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)，其中，細(xì)胞因子包含了細(xì)胞之間所要傳遞的信息。遺傳因素、環(huán)境因素、微生物因素和食品因素等都會(huì)對(duì)細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生擾動(dòng)，從而改變機(jī)體防御系統(tǒng)的通訊和調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)不當(dāng)，或者不能有效調(diào)節(jié)都可能引發(fā)疾病[10-14]。其中，食品作為生物與外界的直接聯(lián)系通道，不僅為生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)、能量，更重要的是食品通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)和代謝網(wǎng)絡(luò)，從而控制著機(jī)體的健康和生命活動(dòng)，也就是說(shuō)，動(dòng)物腸胃道和環(huán)境之間的應(yīng)答，除了以前所說(shuō)的物質(zhì)(營(yíng)養(yǎng))和能量流(負(fù)熵)之外，還存在著一條信息流(信號(hào)傳遞系統(tǒng)和細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答)，它可能在保證機(jī)體正常的代謝活動(dòng)和健康方面發(fā)揮著更大的作用[15-16]。

志愿者在服用酪蛋白復(fù)合多肽后，經(jīng)過(guò)胃腸道中各種酶的作用，水解成各種功能性短肽，這些短肽通過(guò)黏膜免疫系統(tǒng)(mucosal immunity system，MIS)[17]發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。本項(xiàng)研究結(jié)果表明，3個(gè)劑量組中，顯著性變化的細(xì)胞因子一共有9種：EGF、GRO、IL-1ra、IL-5、IL-7、IL-17、sCD40L、MIP-1β、TNF-α，而且都是顯著降低。

生長(zhǎng)因子：EGF(表皮生長(zhǎng)因子)。在人體細(xì)胞內(nèi)，EGF通過(guò)一系列細(xì)胞因子的磷酸化將生物信息傳導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi)，增強(qiáng)糖酵解，激活細(xì)胞外透明質(zhì)酸、糖蛋白等大分子合成，激活DNA合成，激活RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成，從而促進(jìn)細(xì)胞的增殖分化，維持細(xì)胞生長(zhǎng)。

趨化因子：GRO和MIP-1β。趨化因子的主要作用是趨化細(xì)胞的遷移，細(xì)胞沿著趨化因子濃度增加的信號(hào)向趨化因子源處的遷徙。GRO可刺激正常上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)。MIP-1β參與粒細(xì)胞活化，參與中性粒細(xì)胞的急性炎癥；刺激中性粒細(xì)胞活性氧的產(chǎn)生，溶酶體酶的釋放；誘導(dǎo)前炎癥細(xì)胞因子如IL-1、IL-6、TNF在成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的合成；人類單核細(xì)胞產(chǎn)生MIP-1β可被細(xì)菌脂多糖和IL-7誘導(dǎo)；可加強(qiáng)GM-CSF的活性，促進(jìn)了較成熟的造血祖細(xì)胞的生長(zhǎng)；除趨化活性外它還誘導(dǎo)和激活殺傷細(xì)胞。

白細(xì)胞介素：IL-1ra、IL-5、IL-7、IL-17。其中，IL-1ra為典型的抗炎細(xì)胞因子，主要由單核細(xì)胞-巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞表達(dá)和分泌，是IL-1α和IL-1β細(xì)胞受體水平上的細(xì)胞活性的特異性拮抗劑。IL-5主要由活化T細(xì)胞(Th2亞群)產(chǎn)生，生物活性譜相對(duì)于其他白介素較窄，主要作用于嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞。IL-7主要由骨髓基質(zhì)細(xì)胞胸腺基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，人的角化細(xì)胞也可表達(dá)和分泌IL-7。IL-17由被刺激的原發(fā)性外周血液CD4(+)T細(xì)胞產(chǎn)生，激活成纖維細(xì)胞的NF-κB的活性，并誘導(dǎo)其分泌IL-6、IL-8、GM-CSF、PGE-2和ICAM-1的表達(dá)；刺激人活化單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-6、IL-10、IL-1ra和PGE2。

腫瘤壞死因子：TNF-α和sCD40L。TNF-α主要由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，具有介導(dǎo)腫瘤免疫和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，參與炎癥病變的發(fā)展過(guò)程。正常情況下，適量的TNF-α對(duì)機(jī)體的保護(hù)反應(yīng)是必需的，但過(guò)量的TNF-α則對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損傷反應(yīng)。sCD40L是腫瘤壞死因子(TNF-α)家族的一種跨膜糖蛋白，主要表達(dá)于活化的CD4+T淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞表面，在血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞表面的sCD40L能激活動(dòng)脈脂紋內(nèi)趨化蛋白的表達(dá)和釋放。

表14 9種細(xì)胞因子可能的信號(hào)通路Table 14 Possible signal pathways of 9 cytokines

表14總結(jié)了細(xì)胞因子可能的信號(hào)途徑，涉及的信號(hào)通路有NF-κB、JNK、JAK/STAT、P38/MAPK、PI-3K/AKT。由于不同細(xì)胞產(chǎn)生不同的細(xì)胞因子，不同細(xì)胞因子的受體不同，其信號(hào)傳導(dǎo)途徑不同，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的效果也就各不相同。正是這種復(fù)雜的信息傳遞方式構(gòu)成了細(xì)胞之間特殊的傳遞信息的通道——細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)。由于不同劑量組濃度有顯著變化的細(xì)胞因子不同，所繪制出的細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)也不相同，其中發(fā)揮作用的細(xì)胞也不相同。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了酪蛋白復(fù)合肽對(duì)人細(xì)胞因子的濃度是有顯著影響的，3個(gè)劑量組共有9種細(xì)胞因子有顯著性變化；根據(jù)細(xì)胞因子濃度變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制出免疫細(xì)胞與非免疫細(xì)胞之間的通訊網(wǎng)絡(luò)圖，便于直觀地觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為以后細(xì)胞因子的相關(guān)研究提供一條種新的分析方法；不同劑量酪蛋白復(fù)合肽對(duì)人體產(chǎn)生的影響不同，其作用呈現(xiàn)較強(qiáng)的劑量相關(guān)性，劑量與作用為非線性關(guān)系，若想通過(guò)服用酪蛋白達(dá)到某種效果還需要進(jìn)一步研究；口服酪蛋白復(fù)合肽涉及的信號(hào)途徑有NF-κB、JNK、JAK/STAT、P38/MAPK、PI-3K/AKT，一些植物營(yíng)養(yǎng)素(phytochemical)都是通過(guò)抑制這幾條途徑來(lái)達(dá)到抗炎、抗氧化及抗腫瘤的作用；從細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)可以看出，酪蛋白復(fù)合肽下調(diào)信號(hào)通路，進(jìn)而調(diào)節(jié)整個(gè)免疫系統(tǒng)，這可能也與抗炎、抗氧化及抗腫瘤的作用有關(guān)。首次發(fā)現(xiàn)多肽類物質(zhì)可能與植物營(yíng)養(yǎng)素有類似的作用，說(shuō)明酪蛋白復(fù)合肽作為保健食品在調(diào)整人體的免疫系統(tǒng)，維持人體的健康方面有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

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Effect of Oral Administration of Casein Co-peptide on Human Intracellular Communication Networks

HUA Yan-jun，PANG Guang-chang*，GUO Li
(Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce,Tianjin 300134, China)

R151.1

A

1002-6630(2010)17-0310-08

2010-07-05

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30871951)

滑艷君(1985—)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)樯锘钚晕镔|(zhì)的分離純化。E-mail：huayanjun321@163.com

*通信作者：龐廣昌(1956—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：pgc@tjcu.edu.cn