屈新輝 劉春發(fā) 胡建新 何 丹 項正兵 吳曉牧
1.江西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,江西南昌 330006;2.江西省神經(jīng)病學研究所,江西南昌 330006;3.南昌大學醫(yī)學院,江西南昌 330006;4.江西省人民醫(yī)院藥劑科,江西南昌 330006
免疫學是現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展極為迅速的學科之一,疾病發(fā)生發(fā)展很多都與免疫功能有關(guān),某些腫瘤患者在放療、化療后或一些病毒感染后致免疫性力低下,但臨床增強免疫力有明顯臨床療效的藥物卻不多見。祖國醫(yī)學認為“正虛邪擾”,疾病與人體的抵抗力密切相關(guān),并且臨床處方運用扶正祛邪的法則治療疾病,臨床觀察亦有療效,許多學者研究了多種單味藥對免疫功能的調(diào)節(jié)作用,嘗試發(fā)現(xiàn)、提取、合成能調(diào)節(jié)免疫的化合物,本實驗旨在從細胞及分子水平出發(fā),探求中藥復方對免疫功能增強的作用及效能,在扶正固本、活血益氣的中藥中遴選出有廣闊應用前景的促進免疫的中藥復方。
1.1.1 中藥的制備
復方中藥(由西洋參、黃芪、枸杞、當歸等多味藥)組成,按總量400 g(西洋參96 g、黃芪96 g、枸杞128 g、當歸80 g)稱取處方各藥(由江西省人民醫(yī)院藥劑科供應),加蒸餾水400 mL,浸泡24 h,隔水煮1 h,濾過藥液,藥渣再加蒸餾水適量,煮1 h,濾出藥液,合并兩次藥液,隔水濃縮至400 mL,即每1 mL相當于1 g生藥的原液,滅菌封存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2 實驗動物
6 周齡昆明小鼠 50 只,體重(20±2)g,雌雄各半,均購自江西中醫(yī)學院。動物自由飲食、飲水,動物質(zhì)量合格證號:JIDW NO.2012-0041。試驗過程中對動物的處置符合2006年科技部關(guān)于對試驗動物的有關(guān)規(guī)定[1]。
1.1.3 試劑與儀器
免疫抑制劑環(huán)磷酰胺(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,批號:12030625),為 200 mg/支的粉針劑;小鼠IgG和補體C3的ELISA檢測試劑盒為西唐生物公司進口分裝產(chǎn)品(批號分別為:1208061、1208201);Anti-MouseCD3(PE-Cy5)、Anti-MouseCD4(FITC)、Anti-Mouse CD8 (PE)、Anti-Mouse CD19 (PE)、Anti-MouseCD49(FITC)、Anti-MouseIL-2(PE)、Anti-MouseIFN-γ(FITC)熒光抗體 (購于eBioscience Inc.San Diego,CA公司,批 號 分 別 為 E06065-1630、E00077-1630、E01036-1633、E01047-1630、E00752-1630、E02060-1630、E00862-1631);BECKMAN COULTER流式細胞儀;酶標儀(550 型);倒置顯微鏡(Leica);光學顯微鏡(OLYMPUS);紅細胞裂解液(實驗室制自備);PBS緩沖液(實驗室制自備);16號小鼠灌胃針;Allegra 64R低速冷凍離心機 (BECKMAN COULTER,rmax=204 mm);HC電子天平(0.1 g)、sarrorious 電子天平(0.001 g),300目金屬篩網(wǎng)。
1.2.1 藥物急性毒理試驗
該復方中藥各組份臨床應用廣泛,未見明顯毒副作用,因此用小鼠灌胃最大容量0.4 mL/10 g[2]來檢查藥物的LD50,取20只小鼠,每次灌胃復方中藥0.8 mL,2次/d,觀察 15 d,無一死亡,可見 LD50> 0.4 mL/10 g。
1.2.2 實驗分組
應用隨機數(shù)字表法進行隨機將動物分為5組:正常對照組、模型對照組、低劑量中藥組、中劑量中藥組、高劑量中藥組。每組10只,雌雄各半。將需隨機分組的雌雄性小鼠分別稱重,按序編號記錄體重結(jié)果,給每只小鼠鼠分配一個隨機數(shù),按隨機數(shù)字大小升序排序,按排序后的順序依次將小鼠分入各個劑量組 。各組體重均值再做F檢驗(單因素方差分析),需滿足P>0.05,如果條件不能滿足,則重復以上過程,直到滿足為止。隨機分組結(jié)束后,分別按各組的原始編號編上實驗編號。
1.2.3 小鼠免疫抑制模型
建立小鼠免疫抑制模型一次性腹腔注射環(huán)磷酰胺200 mg/kg,造模完成[3],正常對照組注射環(huán)磷酰胺溶劑生理鹽水4 mL/kg。
1.2.4 給藥方法
中藥治療組于環(huán)磷酰胺造模后第2天開始用中藥按小鼠體重灌胃,高劑量中藥組灌中藥0.04 mL/g,中劑量中藥組灌中藥0.02 mL/g+蒸餾水0.02 mL/g,低劑量中藥組灌中藥0.01 mL/g+蒸餾水0.03 mL/g,正常對照組、模型對照組均灌蒸餾水0.04 mL/g,喂服14 d。
1.2.5 實驗指標的檢測
1.2.5.1 體重和脾臟指數(shù) 各組小鼠稱量體重,于試驗結(jié)束后斷頸處死,取脾臟,用電子天平稱濕重,計算脾指數(shù),脾臟指數(shù)=100%脾臟質(zhì)量/體質(zhì)量(g/g)。
1.2.5.2 IgG和補體C3的檢測 于試驗第14天摘取眼球取血,室溫放置2 h后3000 r/min離心10 min將血清和紅細胞迅速小心地分離,離心得血清后嚴格按照ELISA試劑盒說明書方法檢測小鼠血清IgG和補體C3水平。
1.2.5.3 脾淋巴細胞 CD3、CD4、CD8、CD19、CD49b NK細胞、細胞因子IL-2、IFN-γ檢測 第14天取小鼠脾臟研磨成單細胞懸液經(jīng)篩網(wǎng)過濾于離心管中離心,棄上清再加入紅細胞裂解液離心,棄上清后加入PBS定容至1 mL,用倒置相差顯微鏡進行細胞計數(shù),調(diào)節(jié)細胞數(shù)為 1×107~10×107個, 加入標記抗小鼠 CD3、CD4、CD8、CD19、CD49b NK 細胞、 細胞因子 IL-2、IFN-γ熒光抗體抗體,4℃避光孵育30 min,PBS洗滌2次,流式細胞儀檢測淋巴細胞和細胞因子指標的變化。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件分析,所有計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(x±s)表示,采用t檢驗。將資料進行正態(tài)性分析和Levene法方差齊性檢驗,行兩獨立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,方差齊性采用LSD-t檢驗,方差不齊采用Tamhane法檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
正常對照組和模型對照組與各治療組第1天的體重均值比較,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.216>0.05),表明隨機分組成功。第14天的體重模型對照組比正常對照組減輕,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.020<0.05),而模型對照組與各治療組體重比較,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.126、0.904、0.796,均 P > 0.05),表明小鼠免疫抑制后引起體重減輕,而各復方中藥治療組對免疫抑制小鼠體重無影響。脾指數(shù)模型對照組比正常對照組降低(P=0.0001<0.05),而模型對照組與各治療組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.967、0.255、0.941 > 0.05),表明小鼠免疫抑制后引起脾指數(shù)降低,而各復方中藥治療組對免疫抑制小鼠脾指數(shù)無影響。見表1。
表1 各組體重和脾指數(shù)比較(x±s)
模型對照組比正常對照組IgG顯著增高(P=0.002<0.01),C3顯著降低(正態(tài)分布方差不齊t檢驗,P=0.011<0.05),而低劑量中藥組與模型對照組比較,差異有高度統(tǒng)計學意義(P=0.001<0.01),表明低劑量中藥組能顯著降低免疫抑制小鼠抗體IgG的濃度,升高免疫抑制小鼠補體C3濃度。見表2。
表2 抗體、補體及B淋巴細胞表面抗原CD19結(jié)果比較(x±s)
CD3+、CD4+、CD8+模型對照組均值均低于正常對照組 (P < 0.05),CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+模型對照組水平與低劑量中藥組、中劑量中藥組、高劑量中藥組水平比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),顯示復方中藥對特異性T淋巴細胞和B淋巴細胞免疫無促進作用。見表3。
表3 T淋巴細胞表面抗原結(jié)果比較(x±s)
CD49b+、IL-2、IFN-γ 模型對照組水平均低于正常對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01),低劑量中藥組、中劑量中藥組、高劑量中藥組均值均增高,但僅低劑量中藥組CD49b+與模型對照組比較,差異有高度統(tǒng)計學意義(P=0.008<0.01),表明小劑量復方中藥對免疫抑制小鼠非特異性免疫NK細胞有免疫促進作用。IL-2、IFN-γ低劑量中藥組、中劑量中藥組與模型對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義(IL-2:P=0.004、P=0.039;IFN-γ:P=0.026、P=0.024,P < 0.05或P<0.01),表明小劑量、中劑量復方中藥對免疫抑制小鼠非特異性免疫細胞因子IL-2及IFN-γ有免疫促進作用。見表4。
表4 各組NK細胞及細胞因子比較(%,x±s)
機體的免疫功能主要與T淋巴細胞和B淋巴細胞、單核巨噬細胞、NK自然殺傷細胞等免疫細胞及抗體、補體、免疫細胞產(chǎn)生的細胞因子有關(guān)。特異性免疫與T淋巴細胞、B淋巴細胞及B淋巴細胞活化產(chǎn)生的抗體有關(guān),非特異性免疫與單核巨噬細胞、NK自然殺傷有關(guān),而補體及細胞因子廣泛參與特異性免疫與非特異性免疫。根據(jù)中醫(yī)藥理論和現(xiàn)代藥理研究表明:西洋參補氣養(yǎng)陰,清熱生津,主要活性成分為皂苷類、多糖類和氨基酸類等,其中的活性多糖可以通過激活網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)、補體、激活巨噬細胞和T、B淋巴細胞,誘生多種免疫因子等途徑對機體免疫產(chǎn)生廣泛的影響,從而提高機體免疫力[4];黃芪益氣固表,能調(diào)節(jié)免疫功能,可治療氣虛感冒;枸杞滋補肝腎,能提高機體免疫功能,延緩抗衰老,長期服用可增強免疫功能;當歸補血活血,具有抗炎和改善血管功能的作用[5]。本文以常用補益劑西洋參、黃芪、當歸、枸杞組成的復方中藥湯劑為研究對象,全方具有補氣活血、滋補肝腎,滋陰益陽作用,觀察其對免疫器官、免疫細胞、抗體、補體、細胞因子等不同層面免疫功能的影響,探求其增強免疫的機制。
正常對照組和模型對照組與各治療組第1天的體重均值比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),表明隨機分組成功。環(huán)磷酰胺為常有免疫抑制劑,為細胞周期非特異性細胞毒藥物,其免疫抑制機制為對骨髓強大抑制作用,致T、B淋巴細胞絕對數(shù)量減少,并抑制淋巴細胞受特異性抗原刺激后母細胞的轉(zhuǎn)化[6]。本實驗采用其制作免疫抑制動物模型,實驗結(jié)束后觀察到體重、脾指數(shù)、CD3+、CD4+、CD8+、CD19+、NK 細胞、補體C3、細胞因子IL-2、IFN-γ均降低,且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),表明建立免疫抑制動物模型成功。模型對照組與各治療組體重和脾指數(shù)無差異(P>0.05),各復方中藥治療組對免疫抑制小鼠體重和脾指數(shù)無影響,表明其在免疫器官層面無顯著性作用。脾指數(shù)模型對照組比正常對照組降低(P=0.0001),可能與促進免疫器官的生長作用因環(huán)磷酰胺對機體抑制作用過強而顯現(xiàn)不出來有關(guān)。
本實驗觀察復方中藥各劑量組與模型組比較對CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+、CD19+均無差異,因此未能證實其對特異性細胞免疫及體液免疫有促進作用。以往有報道西洋參多糖對60℃射線照射致免疫抑制模型小鼠可增強Con A誘導的小鼠脾T淋巴細胞轉(zhuǎn)化能力,增強小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應能力[7];黃芪多糖對正常小鼠可增強Con A誘導的小鼠脾T淋巴細胞轉(zhuǎn)化能力[8];當歸多糖明顯促進健康人外周血T淋巴細胞增殖[9];枸杞多糖明顯增強植物凝集素PHA活化的人外周血淋淋巴細胞的增殖[10]。復方中藥中四種單味藥均可促進T淋巴細胞免疫力,而組成的復方反而未得出促進T淋巴細胞免疫的結(jié)論,這可能與免疫模型不同引起藥物對機體敏感性不同有關(guān),還與觀察T淋巴細胞指標不同及檢測方法不同有關(guān)。
補體是存在于血清和組織液中經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì),補體成分可與多種免疫細胞相互作用,調(diào)節(jié)細胞增殖、分化,補體C3等可參與固定抗原,使抗原易被APC處理與遞呈,參與免疫應答的誘導,并參與清除免疫復合物及免疫記憶,補體系統(tǒng)是具有重要生物學作用的效應級聯(lián)放大系統(tǒng)。補體途徑分為經(jīng)典、替代和外源凝集素途徑[11],補體C3是補體激活的三個級聯(lián)的一個關(guān)鍵組成部分[12],因此本實驗選擇補體C3指標作為觀察補體系統(tǒng)功能。低劑量中藥組與模型對照組比較補體C3顯著升高(P=0.0001<0.01),表明低劑量中藥組能顯著升高免疫抑制小鼠補體C3濃度,顯著促進免疫抑制小鼠補體系統(tǒng)的功能。
本實驗免疫抑制模型對照組與正常對照組比較抗體IgG是升高的,差異有高度統(tǒng)計意義(P=0.002),而高劑量中藥組、中劑量中藥組、低劑量中藥組IgG均值依次降低,且低劑量中藥組與模型對照組比較,差異顯著(P值=0.001),表明低劑量中藥組能顯著降低免疫抑制小鼠抗體IgG的濃度。機體抗原免疫后血清中的抗體其中IgM檢出時間最早,IgG檢出時間較晚但存留時間最長,IgA檢出時間最晚[13]。本實驗B淋巴細胞抗原CD19+在免疫抑制后下降,因IgG產(chǎn)生時間較晚但存留時間最長,在實驗14 d的時間節(jié)點上,IgG主要是造模前存留的,因此理論上模型組與正常對照組應無統(tǒng)計學差異。通??乖c抗體結(jié)合,在補體的參與下,抗原與抗體結(jié)合產(chǎn)生幾何級聯(lián)放大效應,清除抗原的同時消耗了抗體,補體升高會導致抗體降低,補體降低也會導致抗體升高。本實驗免疫抑制后對補體也造成了強大的抑制,因而出現(xiàn)正常對照組IgG抗體低,模型組IgG抗體升高。本實驗B淋巴細胞抗原CD19+各中藥治療組與模型組無差異,其一定程度上反映了機體體液免疫功能,體液免疫產(chǎn)生的抗體理論上亦無差異,因此認為低劑量中藥組IgG降低是因為低劑量復方中藥可顯著升高補體所引起的。
NK自然殺傷細胞對病原體無嚴格選擇性,能識別多種病原體的共有成分,對多種病原體均有吞噬、殺傷作用。NK細胞是產(chǎn)生細胞因子IFN-γ主要的先天免疫細胞,NK細胞不需要事先暴露于抗原發(fā)揮其功能,通過自然的細胞毒性和的分泌細胞因子發(fā)揮防止微生物的侵襲和傳播的重要的免疫效應,NK細胞是天然免疫和獲得性免疫功能之間的橋梁,先天第一線防御癌癥和病原體的入侵的關(guān)鍵[14]。CD49是小鼠NK細胞主要標志物,本實驗選用其作為觀察NK細胞的功能指標。復方中藥低劑量組與模型組比較可顯著升高CD49(P=0.008<0.01),顯示低劑量復方中藥能有效促進NK自然殺傷細胞數(shù)量。在此需要說明的是復方中藥表現(xiàn)出的對機體免疫促進作用并不是由于中和環(huán)磷酰胺的藥效而引起的,因為環(huán)磷酰胺的半衰期為4 h,24 h后已經(jīng)過了6個半衰期,機體環(huán)磷酰胺的血藥濃度僅有1/64,因此24 h后喂服中藥不存在中和環(huán)磷酰胺的藥效,表明小劑量復方中藥對免疫抑制小鼠非特異性免疫NK細胞有免疫促進作用。
輔助性Th1細胞受抗原刺激分泌細胞因子IL-2和IFN-γ,IL-2刺激CTL細胞增殖與分化,IFN-γ可誘導單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、皮膚成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞、星狀細胞等MHCⅡ類抗原的表達,使其參與抗原提呈和特異性免疫的識別過程;IFN-γ還能增強巨噬細胞表面受體Fc的表達,促進巨噬細胞吞噬免疫復合物、抗體包被的病原體和腫瘤細胞[15];IL-2和IFN-γ都可以增強NK細胞細胞毒活性。因此IL-2和IFN-γ是反映機體免疫功能的重要指標。本實驗中劑量中藥組及低劑量中藥組與模型組比較均能升高IL-2和IFN-γ(P<0.05),表明一定劑量范圍的復方中藥對免疫細胞因子有促進作用。
本實驗復方中藥藥理毒理試驗未發(fā)現(xiàn)明顯毒副作用,但高劑量中藥組對所有免疫指標均無促進作用,說明藥物劑量過大對機體還是有一定的不利影響,中藥中既使補益藥,也有一定的副作用。雖然都是補氣養(yǎng)陰活血的補益藥,正應了中醫(yī)理論有“氣有余便是火”,補氣有余易產(chǎn)生火邪。
因此,復方中藥(由西洋參、黃芪、枸杞、當歸等多味藥組成)在一定劑量范圍內(nèi),雖然還未能證實對機體特異性細胞免疫和體液免疫有促進作用,但對非特異性細胞免疫及體液免疫有顯著促進作用。
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