人參果膠SB對免疫細胞因子分泌的雙向調節(jié)作用

田美紅，張海波，張英成

（1.東北師范大學體育學院，吉林長春 130024；2.吉林工程技術師范學院體育教研部，吉林長春 130052）

人參果膠SB對免疫細胞因子分泌的雙向調節(jié)作用

田美紅1，張海波2，張英成1

（1.東北師范大學體育學院，吉林長春 130024；2.吉林工程技術師范學院體育教研部，吉林長春 130052）

以人參中的重要活性成分——人參果膠為實驗材料，研究分析了其對免疫細胞因子分泌的影響.結果表明，人參果膠SB對人單核細胞THP－1分泌細胞因子IL－8及對小鼠脾細胞分泌細胞因子IL－2均具有明顯的雙向調節(jié)作用，即低濃度的人參果膠促進免疫細胞因子的分泌，而高濃度的人參果膠卻呈現(xiàn)抑制作用.從細胞免疫學的角度初步揭示了人參的雙向調節(jié)作用機理.

人參；果膠；細胞因子

人參（PanaxginsengC.A.Mey）是我國的名貴中藥，具有多種藥效.目前對人參的各種成分，尤其是人參皂甙及其藥理活性國內外研究得均很深入［1－4］.近年來，對人參中的另一種有效成分——人參多糖的研究與利用也取得了一定的進展［5－12］.人參多糖主要由人參淀粉和人參果膠組成，其中具有藥理活性的部分主要是人參果膠，其生物活性主要體現(xiàn)在能顯著增強機體免疫能力方面［5－8］.現(xiàn)代藥理學研究表明，人參是適應原性藥物，具有雙向調節(jié)作用，即向著有利于機體功能恢復和加強的方向進行調節(jié).本文利用生產人參精等制品后的人參根廢渣為原料，分離純化出人參果膠SB，通過測定其對人單核細胞THP－1及對小鼠脾細胞分泌細胞因子的影響，初步揭示了人參雙向調節(jié)作用的細胞免疫學機理.

1 實驗材料

1.1 人參果膠

從提取人參皂甙后的人參根廢渣中分離純化得到人參果膠SB［9］.

1.2 細胞系

THP－1，人單核細胞白血病細胞系，購自中國科學院典型培養(yǎng)物保藏委員會細胞庫，產品貨號：TCHu 57.

1.3 實驗動物

C57BL／6J純系小鼠，一級，體重18～20 g，購自北京中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所繁育場.

2 實驗方法

2.1 細胞培養(yǎng)

培養(yǎng)基為RPMI－1640，添加10%胎牛血清，細胞在37℃，5%CO2條件下培養(yǎng).在放射免疫實驗中，將濃度為5×105個／m L的細胞懸液加入到96孔細胞培養(yǎng)板中，每孔200μL，同時加入不同濃度的人參果膠樣品、LPS及PMA.24 h后，收集細胞，離心，用于細胞因子的定量測定.

2.2 細胞因子IL－8的同位素標記

向EP管中加入10μL THP－1分泌細胞因子IL－8（1μg／μL），10μL磷酸鹽緩沖液（0.5 mol／L），5μL125I Na，4μL氯化銻.約10 s后，加入20μL焦亞硫酸鈉終止標記反應.反應液經Sephadex G10柱層析分離，逐管收集流出液，放射免疫測定儀檢測，第一個峰即為125I標記的細胞因子IL－8.

2.3 細胞因子IL－8的定量測定

采用放射免疫法.首先向EP管中分別加入不同濃度的標準抗原或待測樣品100μL，然后加入細胞因子IL－8抗體100μL（抗體量相當于可與24 h后加入的125I標記的細胞因子IL－8的40%結合），最后加入0.3%兔血清300μL.24 h后，加入125I標記的細胞因子IL－8 100μL.再過24 h后，加入700μL磷酸鹽緩沖液（含有6%聚乙二醇和2%羊抗兔IgG），10 min后，離心，棄上清，倒置過夜.24 h后，測定沉淀物的放射性強度，以濃度的對數(shù)值為X軸，放射性為Y軸，先繪制出標準曲線，然后查出待測樣品中細胞因子IL－8的含量.

2.4 脾細胞IL－2的誘生及活性測定

2.4.1 脾細胞IL－2的誘生

分離小鼠脾臟并制備脾細胞懸液，懸浮液為RPMI－1640，細胞濃度為1×107個／m L.按每孔500μL的量加入細胞懸液至24孔細胞培養(yǎng)板中.然后分別加入不同濃度的人參果膠SB和終濃度為2.5μg／m L的Con A 500μL.37℃，5%CO2條件下培養(yǎng)48 h后，收集上清，4℃保存，待測.

2.4.2 IL－2的活性測定

檢測采用小鼠脾T淋巴母細胞增殖分析法.在24孔細胞培養(yǎng)板中加入1×107個／m L的小鼠脾細胞懸液（0.5 m L／孔）和5μg／m L的Con A（0.5 m L／孔），37℃，5%CO2條件下共培養(yǎng)48 h.將培養(yǎng)的細胞懸液滴于淋巴細胞分層液中（V細胞懸液∶V分層液＝（2～3）∶1），2 000 r／min離心20 min，中間層細胞即為T淋巴母細胞.將淋巴母細胞離心洗滌2次，用含10%小牛血清的RPMI－1640培養(yǎng)液重懸細胞，使懸液細胞的濃度為1×106個／m L.在96孔細胞培養(yǎng)板中，加入誘生的IL－2上清液（100μL／孔）和配好的細胞懸液100μL／孔（3復孔），37℃，5%CO2培養(yǎng)42 h后，加入3H－Td R，繼續(xù)培養(yǎng)6 h.多頭細胞收集器收集細胞，應用液閃計數(shù)儀測定同位素摻入量，結果以3復孔的放射活性（cpm）的均值表示［13－14］.

3 結果

3.1 人參果膠SB對THP－1細胞分泌細胞因子IL－8的影響

本實驗使用了3個濃度的人參果膠SB對THP－1細胞分泌細胞因子IL－8的影響情況進行檢測.放射免疫法測定結果表明，在培養(yǎng)基對照組中，低質量濃度人參果膠SB（1μg／mL）沒有引起IL－8分泌的改變；但當人參果膠SB的質量濃度分別提高至10μg／m L及100μg／m L時，IL－8的分泌也隨之大幅增高至11倍及15倍，二者濃度表現(xiàn)為正相關性（見表1、圖1）.與之一致的是，在LPS和PMA的低刺激組中，隨著人參果膠SB的濃度逐漸提高，IL－8的分泌也逐漸增高（見表1、圖1）.然而，在LPS和PMA的高刺激組中，隨著人參果膠SB濃度的逐漸提高，IL－8的分泌卻呈現(xiàn)了顯著的抑制效應（見表1、圖1）.

表1 人參果膠SB對THP－1細胞分泌IL－8的影響

3.2 人參果膠SB對小鼠脾細胞分泌細胞因子IL－2的影響

在本實驗中，我們檢測了3個濃度的人參果膠SB對小鼠脾細胞分泌細胞因子IL－2的影響.結果顯示，在無Con A存在的條件下，低質量濃度的人參果膠SB（1μg／m L）沒有表現(xiàn)出影響作用；而中高質量濃度的人參果膠SB可以顯著促進IL－2的產生，其濃度與小鼠脾細胞分泌細胞因子IL－2的能力呈現(xiàn)明顯的正相關性（見圖2）.當Con A存在時，低質量濃度的人參果膠SB（1μg／m L）具有顯著促進IL－2產生的能力，而中高質量濃度的人參果膠SB卻喪失了促IL－2生成作用（見圖2）.

1 人參果膠SB對THP－1細胞分泌因子IL－8的雙向調節(jié)

2 人參果膠SB對小鼠脾細胞分泌因子IL－2的雙向調節(jié)

4 討論

本文從細胞免疫學的角度，通過測定人參果膠SB對人單核細胞THP－1分泌細胞因子IL－8及對小鼠脾細胞分泌細胞因子IL－2的影響，初步揭示人參的雙向調節(jié)作用機理.

在測定人參果膠SB對THP－1細胞分泌細胞因子IL－8的影響實驗中發(fā)現(xiàn)，在對照組和低刺激組中，人參果膠的濃度與其促IL－8生成的能力呈現(xiàn)顯著的正相關.然而，在高刺激組中，人參果膠的濃度與其促IL－8生成的能力卻呈現(xiàn)顯著的負相關，充分說明了人參果膠具有明顯的雙向調節(jié)作用.IL－8是機體內非常重要的趨化性細胞因子，由單核細胞產生，對中性粒細胞具有顯著的趨化和激活作用.IL－8的適量分泌可以引起短暫局部的炎癥反應，增強機體殺滅細菌的能力.然而，如果IL－8生成過多，會促使過量的中性粒細胞被激活，從而導致機體的病理性炎癥損傷［15］.因此，人參果膠對IL－8的雙向調節(jié)可以理解為，當細胞因子分泌量少、機體免疫力低下時，人參果膠可通過提高細胞因子的分泌達到增強機體免疫能力的目的；當高強度刺激導致細胞因子分泌過量時，人參果膠又可通過抑制細胞因子的產生，保護機體免受病理性的損傷.

在人參果膠SB對小鼠脾細胞分泌細胞因子IL－2影響的實驗中，也得到了類似的結果.即在無刺激條件下，較高濃度的人參果膠可以顯著促進IL－2的產生；在高刺激條件下時，較高濃度的人參果膠失去了促IL－2生成的作用，再次證明了人參果膠具有良好的雙向調節(jié)作用.與IL－8不同，IL－2是由活化的T細胞分泌并可顯著促進T細胞增殖的細胞因子.在機體常態(tài)條件下，促IL－2分泌可提高機體的免疫力；但當高強度刺激因素存在時，過量的IL－2分泌會引起機體免疫功能的紊亂，甚至導致自身免疫性疾病的發(fā)生.因此，人參果膠的優(yōu)良特性使其能夠幫助機體朝著有利于功能加強和功能恢復的方向進行調節(jié).

［1］HELMS S.Cancer prevention and therapeutics：Panaxginseng［J］.Altern Med Rev，2004，9（3）：259－274.

［2］LEE Y S，CHUNG I S，LEE I R，et al.Activation of multiple effector pathways of immune system by the antineoplastic immunostimulator acidic polysaccharide ginsan isolated fromPanaxginseng［J］.Anticancer Res，1997，17（1A）：323－331.

［3］LEE J H，LEE J S，CHUNG M S，et al.In vitro anti－adhesive activity of an acidic polysaccharide fromPanaxginsengon porphyromonas gingivalis binding to erythrocytes［J］.Planta Med，2004，70（6）：566－568.

［4］LIM D S，BAE K G，JUNG I S，et al.Anti－septicaemic effect of polysaccharide fromPanaxginsengby macrophage activation［J］.J Infect，2002，45（1）：32－38.

［5］FAN Y Y，CHENG H R，LI S S，et al.Relationship of the inhibition of cell migration with the structure of ginseng pectic polysaccharides［J］.Carbohyd Polym，2010，81（2）：340－347.

［6］YU L，ZHANG X，LI S S，et al.Rhamnogalacturonan I domains from ginseng pectin［J］.Carbohyd Polym，2010，79（4）：811－817.

［7］FAN Y Y，CHENG H R，LIU D，et al.The inhibitory effect of ginseng pectin on L－929 cell migration［J］.Arch Pharm Res，2010，33（5）：681－689.

［8］PARK K M，KIM Y S，JEONG T C，et al.Nitric oxide is involved in the immunomodulating activities of acidic polysaccharide fromPanaxginseng［J］.Planta Med，2001，67（2）：122－126.

［9］田美紅，魏民，張麗萍，等.人參果膠SB的分離純化及其結構特征［J］.東北師大學報：自然科學版，2005，37（2）：93－96.

［10］田美紅，張鐵民，張麗萍，等.人參果膠SB2－1的結構研究［J］.東北師大學報：自然科學版，2007，39（3）：88－91.

［11］陳艷，劉楊，高曉鴿，等.人參水提物對小鼠血糖及血脂代謝的影響［J］.東北師大學報：自然科學版，2009，41（4）：112－115.［12］朱梅，畢宏濤，楊威，等.乙醇濃度對人參多糖分離的影響［J］.東北師大學報：自然科學版，2009，41（2）：154－159.

［13］王桂云，孫美艷，楊瓊，等.噬菌體展示的白色念珠菌熱休克蛋白90特異表位在小鼠體內誘發(fā)的免疫應答［J］.東北師大學報：自然科學版，2007，39（3）：83－87.

［14］劉曉宇，孫成新，李杰，等.兩性殼聚糖的制備及其對小鼠淋巴細胞增殖的影響［J］.東北師大學報：自然科學版，2010，42（2）：110－114.

［15］SUMMERS C，RANKIN S M，CONDLIFFE A M.et al.Neutrophil kinetics in health and disease［J］.Trends Immunol，2010，

31（8）：318－324.

The bidirectional regulation role ofPanaxginsengpectin SB on the production of cytokines

TIAN Mei－h(huán)ong1，ZHANG Hai－bo2，ZHANG Ying－cheng1

（1.School of Physical Education，Northeast Normal University，Changchun 130024，China；2.Teaching and Research Department of Sports，Jilin Teacher's Institute of Engineering and Technology，Changchun 130052，China）

Accumulating evidence shows that thePanaxginsengC.A.Mey have elegant bidirectional regulation role.However，the mechanism is still unclear.In this study，the pectin SB ofPanaxginsengwas tested as regulators of the production of cytokines.The results showed that the pectin SB have impressive bidirectional regulation role on the production of IL－8 secreted by THP－1 cells and the production of IL－2 secreted by mouse splenocytes i.e.the pectin SB with low concentration promotes the secretion of cytokines，but the pectin SB with high concentration exhibits the reverse effects，probably suggesting one of the mechanisms of the bidirectional regulation role of thePanaxginseng.

PanaxginsengC.A.Mey；pectin；cytokines

Q 539＋.8

180·1720

A

1000－1832（2011）04－0128－04

2011－06－09

國家自然科學基金資助項目（39770847）；教育部重點資助項目（2001235）.

田美紅（1972—），女，碩士，講師，主要從事運動人體科學研究.

方 林）