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头花蓼对淋巴细胞分泌干扰素γ和白介素4的影响



全 文 :头花蓼对淋巴细胞分泌干扰素 γ和白介素 4的影响*

冯海潮1**,孙朝琴1,何 芸1,吴 琼1,张 然2,莫 非1,罗昭逊1***
(1.贵州医科大学,贵州 贵阳 550004;2.山东聊城人民医院,山东 聊城 252000)
[摘 要]目的:研究苗药头花蓼对淋巴细胞分泌干扰素 γ(IFN-γ)及白介素 4(IL-4)的影响。方法:制备
C57BL /6 小鼠脾淋巴细胞悬液,同刀豆蛋白 A(ConA)及不同浓度的头花蓼(终浓度分别为:1、2、4、8、16、32、64、
128、256、512 mg /L)于 37 ℃、5% CO2 培养箱共培养 72 h,细胞活性检测试剂盒(CCK-8)检测头花蓼对体外 T淋
巴细胞增殖的影响,酶联免疫吸附实验(ELISA)测定细胞上清中的 IFN-γ 和 IL-4 含量,分析不同浓度的头花蓼
对 ConA活化的脾淋巴细胞增殖和分泌 IFN-γ、IL-4 的影响。结果:头花蓼浓度 > 128 mg /L时,明显抑制 T淋巴
细胞的增殖,抑制其分泌 IFN-γ的水平,与空白组比较差异有统计学意义(P < 0. 05);头花蓼浓度为 8 ~ 128 mg /
L 时,ConA活化的脾淋巴细胞分泌 IFN-γ和 IL-4 的水平明显高于空白对照,而 T 淋巴细胞的增殖无明显变化;
头花蓼的浓度低于 32 mg /L时,ConA活化的淋巴细胞的 IFN-γ分泌水平随头花蓼浓度升高而增加。结论:一定
浓度的头花蓼刺激小鼠脾淋巴细胞增殖、IFN-γ和 IL-4 分泌,参与机体细胞免疫过程。
[关键词]植物药;淋巴细胞;头花蓼;干扰素 γ;白介素 4
[中图分类号]R931 [文献标识码]A [文章编号]1000-2707(2016)06-0645-04
DOI:10. 19367 / j. cnki. 1000-2707. 2016. 06. 006
Influence of Polygonum capitatum on IFN-γand IL-4
Secretion in Spleen Lymphocytes
FENG Haichao1,SUN Chaoqin1,HE Yun1,WU Qiong2,ZHANG Ran2,MO Fei1,LUO Zhaoxun1
(1. Guizhou Medical University,Guiyang 550004,Guizhou,China;2. Liaocheng People's Hospital,
Liaocheng 252000,Shangdong,China)
[Abstract]Objective:To investigate the effect of Polygonum capitatum on the secretion of IFN-γ and
IL-4 in mice spleen lymphocytes. Methods:A series of concentrations of Polygonum capitatum (final
concentrations were 1,2,4,8,16,32,64,128,256,512 mg /L)in splenic lymphocytes of C57BL /6
mice that were activated by ConA for 72 h at the condition of 37 ℃ and 5%CO2。Following Counting
Kit-8 was used to detected lymphocytes proliferation and double antibody sandiwich ELISA was used to
detect changes,the effect of Polygonum capitatum with different concentration on proliferation and se-
cretion of IFN-γ and IL-4 was analyzed. Results:The T-cell proliferation and IFN-γ secretion was re-
strained when the concentration of Polygonum capitatum was higher than 128 mg /L. The level of IFN-
γ and IL-4 secreted by mice spleen lymphocytes after ConA activation was higher obviously with Polyg-
onum capitatum at the concentration between 8 to128 mg /L,compared with the blank control group (P
< 0. 05). T-cell proliferation had no obvious change. When the concentration of Polygonum capitatum
was lower than 32 mg /L,secretion amount of IFN-γ increased as the concentration of Polygonum capi-
tatum become higher. Conclusion:Polygonum capitatum at a certain concentration could participate
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第 41 卷 第 6 期
2016 年 6 月
贵 州 医 科 大 学 学 报
JOURNAL OF GUIZHOU MEDICAL UNIVERSITY
Vol. 41 No. 6
2016. 6
* *[基金项目]贵州省科学技术基金[黔科合(2014)2027 号];贵州省科技合作计划基金[黔科合 LH(2015)7417 号];贵州省卫生计生委科学技术基金
(gzwikj2015 - 1 - 003) ;贵阳市科技局计划项目[筑科合同(2014001)]
**贵州医科大学 2013 级研究生 E-mail:461698511@ qq. com
***通信作者 E-mail:418611578@ qq. com
网络出版时间:2016 - 06 - 17 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /52. 5012. R. 20160617. 1035. 002. html
in cellular immunity that stimulate the mice spleen lymphocytes proliferation,and secretion IFN-γ and
IL-4 in vitro .
[Key words]Polygonum capitatum;spleen lymphocytes;interferon-γ;interleukin-4
头花蓼(polygonum capitatum)为蓼科蓼属植物
头花蓼的全草,为贵州精选苗药。有“清热利湿,
活血解毒之功效”[1],全草入药,民间常用于治疗
泌尿系统疾病[2]。目前关于头花蓼的研究多局限
于种植技术及成分分析,其药理活性研究报道少
见。已有研究报道,头花蓼对淋病奈瑟菌、幽门螺
杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有抗菌活
性[3 - 4],其有效成分黄酮和没食子酸具有确切的免
疫调节作用。T细胞参与免疫调节的重要环节,辅
助性 T淋巴细胞(T helper cell,Th)占 T 细胞总数
的 65%,具有识别抗原,分泌多种细胞因子的效
应,从多方面引起和增强免疫能力。Th 细胞分为
Th1 细胞和 Th2 细胞两个细胞亚群,Th1 细胞主要
分泌干扰素 γ(interferon-γ,IFN-γ)、TNF-α 等细胞
因子,主要介导宿主细胞免疫应答;Th2 细胞主要
分泌白细胞介素(interleukin-4,IL-4)、IL-10 等细胞
因子,介导宿主体液免疫应答。正常状态下,Th1
和 Th2 细胞因子相互制约、相互调节,处于动态平
衡,维持机体正常的细胞和体液免疫功能[5]。本
研究应用头花蓼与脾淋巴细胞在体外进行共培养,
观察不同浓度的头花蓼作用于脾淋巴细胞后,Th1
(IFN-γ)和 Th2(IL-4)细胞因子的表达水平,评价
头花蓼的免疫调节功能。
1 材料和方法
1. 1 材料
头花蓼浸膏由浙江众益公司提供,清洁级
C57BL /6 雄性小鼠体质量(20 ± 5)g[批号 SYXK
(渝)2007 - 0001],胎牛血清购自杭州四季青生物
工程材料有限公司,改良 RPMI-1640 培养基
(hclone及批号 NAF1417),IFN-γ和 IL-4 ELISA试
剂盒购自 Ausrtian Bender MedsystemsMT公司,刀豆
蛋白 A(ConA)购自 Sigma公司及批号 NO. C8110,
CCK-8 细胞活性检测试剂盒购自日本同仁,CO2 培
养箱(Thermo)及酶标仪(BIO-xMAark)。
1. 2 方法
1. 2. 1 头花蓼工作液 用无菌双蒸水配制头花蓼
母液,浓度为 25. 6 g /L,进行一系列倍比稀释,得到
头花蓼工作液浓度分别为 12. 8、6. 4、3. 2、1. 6、
0. 8、0. 4、0. 2、0. 1、0. 05、0. 025 g /L,4 ℃放置备用。
1. 2. 2 脾淋巴细胞悬液 颈椎脱臼处死小鼠,无
菌取小鼠脾脏。剪碎,置于 2 张无菌载玻片毛玻璃
面之间,研磨,200 目无菌筛网过滤,4 ℃ 离心
(1 000 r /min,10 min)。弃上清,加入红细胞裂解
液作用 3 min,4 ℃离心(1 000 r /min,5 min),弃上
清,Hank’s液洗涤 2 次。Hank’s 液重悬细胞,小
心重叠于等体积的淋巴细胞分离液上,4 ℃离心
(2 000 r /min,20 min),吸出淋巴细胞层,加入预冷的
RPMI-1640培养液,4 ℃离心(1 000 r /min,10 min)。
弃上清,10%的小牛血清 RPMI-1640 培养液重悬
细胞。台盼蓝染色确定细胞存活率大于 95%,
37 ℃、5% CO2 培养 2 h时,去除贴壁细胞,调整细
胞浓度约 2 × 109 /L。
1. 2. 3 头花蓼对脾淋巴细胞的毒性试验 将制备
好的脾细胞悬液加入 96 孔细胞培养板,86 μL /孔,
然后添加 10 μL ConA(终浓度为 5 mg /L)。头花
蓼干扰组再加入上述梯度浓度的头花蓼工作液
4 μL(使头花蓼的终浓度分别为 512、256、128、64、
32、16、8、4、2、1 mg /L),空白对照组加入 4 μL 含
10%胎牛血清的 RPMI-1640 培养基。培养板置
37 ℃、5% CO2 细胞培养箱中,培养 72 h。培养结
束前 4 h,加入 CCK-8 液 10 μL,继续培养 4 h,用酶
标仪测定在 450 nm 波长下吸光度值(OD)。每孔
100 μL,设 3 个复孔,试验重复 3 次,取均值。
1. 2. 4 IL-4 和 IFN-γ的水平 将脾淋巴细胞悬液
加入 96 孔培养板,加入 ConA,每孔终浓度为 5 mg /
L,再加入不同浓度的头花蓼工作液,终浓度分别
为(512、256、128、64、32、16、8、4、2、1 mg /L),空白
组加入等体积的 RPMI-1640 培养基,每个药物浓
度及对照平行做 3 孔,每孔 100 μL。培养板置
37 ℃,5% CO2 温箱中培养 72 h。收集上清液,4℃
离心(2 000 r /min,10 min),上清液于 - 20 ℃保
存,待测。严格按照酶联免疫吸附测定(enzyme-
linked immuno rbent assay,ELISA)试剂盒操作说
明,通过绘制标准曲线求出 IL-4 和 IFN-γ 的浓度。
实验重复 3 次。
1. 3 统计学方法
计量资料数据均由均数 ±标准差(x ± s)表示,
采用 SPSS 11. 5 软件进行统计学分析,多组间比较
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贵 州 医 科 大 学 学 报 41 卷
采用 ANOVA分析,方差齐采用 LSD 检验,方差不
齐采用 Dunnett-t 进行方差分析,P < 0. 05 差异有
统计学意义。
2 结果
2. 1 头花蓼对 T淋巴增殖水平的影响
培养 72 h时,头花蓼 < 128 mg /L时,对小鼠脾
脏体外淋巴细胞增殖没有明显的影响;≥128 mg /L
浓度时,淋巴细胞数量明显降低,与空白对照组比
较,差异有统计学意义(P < 0. 05)。提示头花蓼浓
度低于 128 mg /L时,对淋巴细胞没有毒性,不影响
其增殖,见表 1。
表 1 不同浓度头花蓼对小鼠脾淋巴
细胞增值的影响(x ± s)
Tab. 1 The effect of Polygonum capitatum on
proliferation of splenic lymphocyte in mice
组别 淋巴细胞 OD450nm
空白对照组 0. 67 ± 0. 02
头花蓼实验组(mg /L)
1 0. 66 ± 0. 01
2 0. 71 ± 0. 01
4 0. 69 ± 0. 02
8 0. 60 ± 0. 01
16 0. 65 ± 0. 02
32 0. 66 ± 0. 02
64 0. 54 ± 0. 04
128 0. 50 ± 0. 03(1)
256 0. 32 ± 0. 02(1)
512 0. 20 ± 0. 02(1)
(1)与空白对照组比较,P < 0. 05
2. 2 头花蓼对 IFN-γ和 IL-4 的影响
头花蓼浓度 4 ~ 128 mg /L 时,IFN-γ 的分泌水
平明显增高,与空白组比较,差异有统计学意义(P
< 0. 05),在 32 mg /L 时,IFN-γ 的分泌量达到顶
峰。头花蓼浓度≥256 mg /L 时,淋巴细胞分泌
IFN-γ的水平明显降低,与空白组比较,差异有统
计学意义,(P < 0. 05) ;头花蓼的浓度在 4 ~ 128
mg /L时,IL-4 分泌量明显增高,与空白对照组比较
具有统计学差异;浓度大于 512 mg /L时,淋巴细胞
分泌 IL-4 的水平低于空白对照组,差异无统计学
意义,见表 2。提示适宜浓度的头花蓼对体外培养
的小鼠分泌 Th1、Th2 细胞因子具有一定的刺激作
用,对 Th1 细胞因子的分泌水平呈现出一定的浓度
相关性。
表 2 头花蓼对体外培养的小鼠脾淋巴细胞
分泌 IFN-γ及 IL-4 的影响(ng /L)
Tab. 2 Effects of polygonum capitatum on IFN-γ and
IL-4 secretion in mice spleen lymphocytes in vitro
组别 TFN-γ(ng /L) IL-4(ng /L)
空白对照组 94. 07 ± 6. 34 17. 78 ± 2. 27
头花蓼实验组(mg/L)
1 92. 35 ± 4. 03 15. 93 ± 1. 67
2 98. 64 ± 6. 23 21. 32 ± 1. 49
4 137. 30 ± 8. 72(1) 28. 68 ± 2. 61(1)
8 161. 72 ± 8. 78(1) 30. 34 ± 3. 29(1)
16 189. 29 ± 9. 82(1) 22. 98 ± 4. 75(1)
32 250. 82 ± 16. 63(1) 24. 96 ± 2. 63(1)
64 193. 45 ± 11. 17(1) 22. 98 ± 3. 24(1)
128 129. 07 ± 15. 24(1) 25. 56 ± 3. 24(1)
256 84. 74 ± 7. 07(1) 20. 55 ± 5. 06
512 87. 53 ± 5. 33(1) 13. 90 ± 5. 47
(1)与空白对照组比较,P < 0. 05
3 讨论
细胞因子是由活化的免疫细胞和某些基质细
胞分泌的具有高活性、多功能的小分子物质,它们
涉及免疫和炎症的每个环节,可以调节和决定免疫
应答的性质[5 - 8]。依据 Th分泌产生细胞因子及功
能特征的不同,把 Th 淋巴细胞分为 Th1 细胞和
Th2 细胞两个细胞亚群[9]。Th1 细胞主要分泌产
生 IFN-γ、TNF-α等细胞因子,IFN-γ作为 Th1 型代
表细胞因子,它在初级免疫应答中可提高 MHCⅡ
类分子的表达和细胞抗原递呈能力,导致记忆型 T
细胞水平增高[10],主要促进细胞免疫;Th2 细胞主
要分泌产生 IL-4、IL-10 等细胞因子,对 B 细胞、T
细胞、单核细胞、树突状细胞、内皮细胞、纤维细胞
等非特异细胞具有多种调节功能,是体液免疫应答
的重要调节因子[11]。在正常状态下,体内 Th1 和
Th2 细胞因子相互制约、相互调节,处于动态平衡,
维持机体正常的细胞和体液免疫功能[12-13],而
IFN-γ、IL-4 作为 Th1 /Th2 型免疫相关因子,在一定
程度上可反映出机体细胞免疫和体液免疫的基本
状况[14]。
有研究报道幽门螺杆菌感染后可介导异常的
细胞免疫导致胃黏膜屏障受损,进一步促进溃疡形
成[15]。本实验通过观察不同浓度的头花蓼对体外
脾淋巴分泌 Th1 /Th2 型典型细胞因子的诱生效
果,初步了解头花蓼免疫调节作用,为后续关于头
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6 期 冯海潮等 头花蓼对淋巴细胞分泌干扰素 γ和白介素 4 的影响
花蓼治疗幽门螺杆菌相关性胃炎、消化性溃疡的免
疫调节机制奠定基础。结果显示 4 ~ 128 mg /L 的
头花蓼对 ConA活化的淋巴细胞分泌 IFN-γ和 IL-4
均具有明显的促进作用,这可能与其中的多糖、黄
酮、槲皮素等有效成分有关。已有报道多种中药的
多糖成分通过诱生 IFN-γ 和 IL-4 增强机体的抗病
力[16],维持机体的细胞免疫和体液免疫;Farhadi
L[17]报道类黄酮可促进淋巴细胞增殖,刺激 IFN-γ
分泌,降低 IL-4 含量,发挥其免疫调节效应。但高
剂量的头花蓼对 ConA 活化淋巴细胞分泌 IFN-γ
和 IL-4 有不同程度的抑制分泌作用,可能通过抑
制淋巴细胞的增殖,进而抑制 Th1 细胞、Th2 细胞
分泌相应的细胞因子。此外中药的成分比较复杂,
高剂量时,其中的某些活性成分与中药的蛋白质和
鞣质等成分结合,致使药液中的一些有效成分凝固
变性,一定程度上影响了药效。所以,采用中药进
行免疫调节时,需选择合适的剂量。
本研究结果显示头花蓼可刺激 IFN-γ 和 IL-4
的分泌作用,但两者浓度需在一定的范围内,才能
使 Th1 /Th2 免疫调节处于平衡状态,以维持机体
正常的细胞免疫和体液免疫功能。观察系列浓度
的头花蓼刺激脾淋巴细胞分泌 IFN-γ、IL-4 效果,
不仅显示了该药对两者的分泌的促进作用,还显示
了两者不同分泌水平下头花蓼的浓度趋势,为头花
蓼关于免疫调节方面的深入研究提供相关浓度依
据。而关于头花蓼在机体内是否能够刺激 IFN-γ
和 IL-4 的分泌,调节 Th1 /Th2 免疫平衡及其有效
的调节途径还需通过体内实验进行观察验证,进一
步探索其调节途径及作用机理。
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(2016-03-03 收稿,2016-05-24 修回)
中文编辑:刘 平;英文编辑:赵 毅
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