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虎眼万年青多糖对小鼠T细胞及其细胞因子IL-2 mRNA表达的影响



全 文 :   [文章编号 ]  1671-587Ⅹ ( 2004) 05-0678-03
[收稿日期 ]   2003-08-03
[基金项目 ] 国家自然科学基金资助课题 ( 20173057) ; 吉林大学公共卫生学院攀登计划基金资助课题 ( 2003); 吉林大学青
年基金资助课题 ( 2004)
[作者简介 ]  石 磊 ( 1968- ) , 女 , 吉林省长春市人 , 讲师 , 理学博士 , 主要从事天然产物构效关系的研究。
虎眼万年青多糖对小鼠 T细胞及其细胞
因子 IL-2 mRNA表达的影响
石 磊 1, 2 , 段秀梅 2 , 胡梦林 1 , 刘文祥 1 , 谭 岩 2 , 刘志强 3 , 刘淑莹 3
( 1. 吉林大学公共卫生学院卫生化学教研室 , 吉林 长春 130021; 2. 吉林大学第一医院中心实验室 ,
吉林 长春 130021; 3. 中国科学院长春应用化学研究所 , 吉林 长春 130022)
[摘 要 ] 目的: 探讨天然产物虎眼万年青多糖 ( S3 ) 对 T细胞及其细胞因子 IL-2 mRN A表达的影响 , 进一步
从细胞和分子水平探讨其免疫调节作用机制 , 为开发这一天然产物提供理论依据。方法: 利用流式细胞术 , 检测
S3对 T淋巴细胞亚群 CD3、 CD4、 CD8、 CD4 /CD8阳性细胞百分率的影响 ,并采用 RT-PCR方法检测 IL-2 m RNA
的表达水平。 结果: 各剂量组 CD3、 CD4阳性细胞百分率均有上升趋势 , 极高剂量组 CD3、 CD4与对照组比较差
异有显著性 (P < 0. 001) , CD8有下降趋势 , 各剂量组均能显著提高 CD4 / CD8阳性细胞百分率 (P < 0. 001) ; 极
高剂量组和高剂量组可明显促进脾细胞中细胞因子 IL-2的 mRN A表达 , 使表达量增加 (P < 0. 01, P < 0. 05)。
结论: S3具有较强的增强机体多种免疫功能的作用。
[关键词 ]  虎眼万年青多糖 ; T淋巴细胞 ; 细胞因子
[中图分类号 ]   Q461;   R967   [文献标识码 ]  A
Effects of polyssacharide fromOrnithogalum caudatum ait
on expressions of T cells and IL-2 mRNA in mice
SHI Lei1, 2 , DU AN Xiu-mei2 , HU Meng-lin1 , L IU Wen-x iang1 , TAN Yan2 , LIU Zhi-qiang3 , L IU Shu-ying3
( 1. Deptar tment o f Hygiene Chemist ry , Schoo l o f Public Health, Jilin Univ ersity, Changchun 130021, China;
2. Depar tment of Centra l Labo rato ry , Fir st Hospital, Jilin Univ ersity , Changchun 130021, China;
3. Changchun Institute of Applied Ch emistr y, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China )
Abstract: Objective  To study the effects o f the po lysaccha ride ( S3 ) separa ted out in 60% a lcoho l aqueous fr om
Ornithogalum caudatum ait ( OCA) on the expressions o f T cells and IL-2 mRN A. Methods  After separa tion of
the lymphocy tes from lympho id nodes of BALB /c mouse, the effec ts o f S3 on the expression rates o f CD3, CD4,
CD8, and CD4 /CD8 on T cells w er e determined by flow cy tome try fo llow ing tw o-colour inmmunofluor escent
staining. The expressions o f IL-2 m RN A w ere also detected by RT-PCR. Results  S3 promo ted th e positiv e
pro lifera tion o f CD3, CD4, CD4 /CD8 and made CD8 declined among the T cell lines. RT-PCR analy ses show ed
that m RN A expressions of IL-2 in splenocytes could be promo ted in bo th the ex tr emely high dose and the high dose
g roups (P < 0. 05, P < 0. 01, r espectiv ely ) . Conclusion  S3 possesses the effects to promo te immune func tions in
mice.
Key words: OCA po ly saccharide; T lymphocy te; cy tokin
  虎眼万年青 (Ornithogalum caudatum ai t ,
O CA) , 俗名珍珠草 , 为百合科、 虎眼万年青属、 有
尾种多年生草本植物。本文作者曾对虎眼万年青多
糖的分离、纯化及化学结构进行了表征 [ 1, 2 ]。为了进
678
第 30卷 第 5期
2004年 9月
吉 林 大 学 学 报 (医 学 版 )
Journal o f Jilin Univ e rsity ( M edicine Edition)
Vol. 30 No. 5 
Sept. 2004
DOI : 10. 13481 /j . 1671 -587x. 2004. 05. 008
一步了解虎眼万年青多糖在免疫药理活性方面的作
用 , 本文作者首先通过非特异性免疫功能试验 , 筛
选出具有显著提高小鼠巨噬细胞吞噬功能的活性组
份—— 60%醇浓度的虎眼万年青中性多糖 ( S3 ) [3 ] ,
并研究了 S3对小鼠体液免疫、 细胞免疫的调节作
用。本文作者通过流式细胞术对 T淋巴细胞亚群的
变化进行了检测 , 并利用 RT-PCR方法观察了 S3
对脾细胞中细胞因子 IL-2 mRNA的表达水平 , 从
细胞和分子水平研究了其免疫调节作用机制。
1 材料与方法
1. 1  S3的制备 虎眼万年青全草经 80%乙醇回馏
脱脂后 , 用热水反复提取 , 提取液浓缩至一定体积
后 ,离心除去杂质 ,醇沉 ,使乙醇终浓度达 60% ,沉
淀反复用无水乙醇、 乙醚、 丙酮处理 , 得淡黄色粉
末 , 真空干燥后即得 S3。
1. 2 实验动物  BALB /c小鼠 , 6~ 8周龄 , 雄性 ,
体重 18~ 20 g ,购自吉林大学动物实验部。NK敏感
细胞株 Yac-1细胞 , 由吉林大学第一医院中心实验
室提供。
1. 3 主要试剂  3H-TdR, 中国科学院科院原子能
研究院同位素研究所 ; Con A, Sigma公司 ; 双色荧
光抗体 FITC标记的 CD3和 PE标记的 CD4、 CD8
小鼠单克隆抗体 , 购自深圳达科为生物技术有限公
司 ; IL-2及 HPRT引物均由宝泰克公司合成。
1. 4 给药方案 对照组蒸馏水 20 mL· kg- 1每天
灌胃 1次 ; S3极高、 高、 中、 低 4个剂量组分别配
成 5% S3的悬浊液 , 20 mL· kg- 1· d- 1 , 每天灌胃
给药 1次 ( 0. 4 mL) , 连续给药 10 d。
1. 5 流式细胞术测定试验 取 1× 107· mL- 1浓度
的小鼠脾细胞单细胞悬液 100μL于小离心管中 ,分
别加入 FITC标记的 CD3, PE标记的 CD4、 CD8抗
体 10μL,振荡混匀 ,室温、避光放置 30 min,用 PBS
洗涤 2遍 ,再加入 500μL的 PBS混匀 , 10 min后用
流 式 细 胞 仪 FACS Calibur (美 国 BECTON
DICK INSON公司 )检测 CD3、 CD4、 CD8、 CD4 /CD8
阳性表达率。
1. 6  RT-PCR方法测定 IL-2的 mRNA表达 参
照 Chomczynski法提取培养小鼠组织总 RN A[ 4] ,利
用 RT-PCR法扩增小鼠脾组织 IL-2 mRNA, IL-2
引物 1 ( 5′-TCCACT TCAAGCTCT ACAG-3′) ; 引
物 2 ( 5′-GAGTCAAATCCAGAACATGCC-3′) ;
HPRT引物 1 ( 5′-G TTGGAT ACAGGCCAGACT
T TGTTG-3′) , 引物 2 ( 5′-GAGGGT AGGCTGGC
CTAT GGCT-3′)。取 dN TP 2μL, 10× PCR buf fer
1μL, MgCl2 0. 4μL, RP引物 1μL,酶混合液 1μL,
加入 1μg RN A,用 ddH2O补足体积至 10μL,混匀
并离心后 , 42℃作用 30 min。分别加入 dN TP 2μL,
10× PCR buf fer 1. 5μL, IL-2引物 1+ 2, HPRT引
物 1+ 2各 1μL, TaqDN A聚合酶 1 U , 上机循环。
循环温度为: 94℃变性 1 min, 58℃ 1 min, 72℃
2 min,共 35个 PCR扩增循环 , 72℃延伸 10 min,扩
增产物在 1. 5%琼脂糖凝胶电泳观察 DNA带的强
弱。 紫外分析仪进行电泳图象分析 , 评价 IL-2
mRNA相对表达水平。
2 结 果
2. 1  S3对 T淋巴细胞亚群的影响 不同浓度 S3
处理后的小 鼠脾淋巴细 胞能使 CD3、 CD4、
CD4 /CD8有不同程度升高 , 极高剂量组 CD3、 CD4
与对照组比较差异有显著性 ( P < 0. 001) , CD8有下
降趋势 , 各剂量组 S3均能使 CD4 /CD8显著升高
(见表 1)。对照组与极高剂量组一样品 T淋巴细胞
变化的散点图见图 1, 说明了 CD3、 CD4、 CD8、
CD4 /CD8的变化情况。
Tab. 1  Effec ts o f S3 on CD3, CD4, and CD8 cell counts in mice splenocy tes (n= 10, x± s)
Group
Dose
(wB / g· kg- 1) CD3 CD4 CD8 CD4 /CD8
Con t rol - 37. 12± 4. 69 29. 17± 4. 41 14. 68± 2. 78 2. 09± 0. 66
S3
Ex t remely h igh dose 2. 00 53. 10± 4. 86* * 8. 62± 4. 50* * 13. 07± 1. 74 3. 02± 0. 65* *
High dose 1. 00 38. 73± 6. 77 30. 28± 5. 72 9. 05± 1. 68* * 3. 44± 0. 84*
Middle dos e 0. 50 39. 09± 7. 93 29. 72± 5. 71 9. 43± 1. 67* * 3. 17± 0. 45*
Low dose 0. 25 39. 10± 9. 14 35. 76± 7. 53 12. 64± 4. 62 3. 13± 0. 66*
  * P < 0. 01,* * P < 0. 001 com pared wi th con t rol
679石 磊 , 等 . 虎眼万年青多糖对小鼠 T细胞及其细胞因子 IL-2 m RN A表达的影响
Fig. 1  Th e contrast betw een ex tremely high dose S3 and th e low dose on T cells counts by mice splenocytes
Note: 115 and 116 rep resented the cont rol , 505 and 506 repres en ted the ext remely high dose
2. 2  S3对 IL-2 mRNA表达的影响 由于不同浓
度 S3处理后的小鼠脾淋巴细胞在 ConA刺激下产
生 IL-2的能力有明显增高 , 进一步表明了 S3对
IL-2 mRNA变化的情况 ,探讨了其对小鼠脾淋巴细
胞生成 IL-2基因水平的变化 (见表 2)。极高剂量组
10个样品小鼠 IL-2 mRNA的 PCR扩增产物电泳
结果见图 2,每个样品 IL-2 mRNA表达量与对照组
比较都显著增高。
Tab. 2  Effects o f S3 on th e expressions o f IL-2 mRN A
fr om mice splenocy tes with RT-PCR ana ly sis (n= 10, x± s)
Group
Dose
( wB /g· k g- 1)
Rate of HPRT
to IL-2 mRN A
Cont rol - 2. 23± 0. 89
S3
Ext remely high d ose 2. 00 1. 01± 0. 40* *
High dose 1. 00 1. 44± 0. 56*
Middle dose 0. 50 1. 86± 0. 25
Low dose 0. 25 1. 98± 0. 84
  * P < 0. 05, * * P < 0. 01 compared w ith con trol
Fig. 2  Effects o f S3 with ex trem ely high do se on th e
expression on IL-2 m RNA detected by RT-PCR in mice
M: Marker; Lane 1-10: Ext remely high dose of S3
3 讨 论
多糖类化合物主要是依赖于对免疫功能具有较
强的调节作用 , 从而表现出具有一定的抗衰老、 抗
病毒和抗肿瘤作用。机体的抗肿瘤作用是依靠免疫
监视系统来完成的 , T淋巴细胞亚群是构成机体免
疫防御系统的重要因素 , 在调节细胞免疫、 维持免
疫系统的平衡中起着重要作用。 T淋巴细胞有辅助
性 T细胞 ( CD4) 和抑制性 T细胞 ( CD8) 两个主
要亚群 , 机体内的免疫平衡主要由这两类细胞相互
间影响来维持。 CD4具有调节免疫反应的活性 , 辅
助 B细胞产生抗体 , 分泌细胞因子的作用 , 而 CD8
则有免疫抑制和细胞毒性的作用 [ 5]。
虎眼万年青多糖 S3能不同程度地使 CD3、
CD4、 CD4 /CD8升高 ,而使 CD8下降 , 进一步证实
了 S3对辅助性 T细胞 ( Th )的增强作用及对抑制性
T细胞 ( Ts)的降低作用 ,推测 Th可能是其主要的
原发刺激细胞。 不同浓度 S3能在一定程度上促进
IL-2的 mRNA表达量 , 从基因水平进一步证实了
S3有提高小鼠免疫功能的作用。
本研究结果从细胞及分子水平研究了 S3的免
疫增强作用 , 结合对该组分的分离、 鉴定工作 , 对
其作用机制进行更加深入的研究 , 不仅有助于探讨
S3的免疫调节作用机制 , 而且对进一步开发利用这
一天然药物也具有实际意义。
[参考文献 ]
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680 吉林大学学报 (医学版 )  第 30卷 第 5期  2004年 9月