壳寡糖对荷瘤鼠IL-2、TGF-β的影响

壳寡糖对荷瘤鼠IL-2、TGF-β的影响

夏美玲许惠玉罗晓庆王慧钱丽丽陈绍仁官杰*

夏美玲许惠玉罗晓庆王慧钱丽丽陈绍仁官杰*

(齐齐哈尔医学院医学技术学院黑龙江齐齐哈尔161006)

【中图分类号】R392【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）14-0021-03

【摘要】目的观察壳寡糖对荷瘤鼠免疫功能的影响。方法分组给药10d后,处死小鼠测定胸腺指数、脾指数及抑瘤率;采用ELISA法测定IL-2、TGF-β。结果壳寡糖使荷瘤鼠的胸腺指数和脾指数都增加,能提高IL-2和降低TGF-β分泌。结论壳寡糖可以通过调节IL-2、TGF-β细胞因子分泌的作用调节荷瘤鼠的免疫功能。

【关键词】壳寡糖肿瘤免疫细胞因子

Chitosanoligosaccharideontumor-bearingmiceIL-2,TGFbetaeffect

XiaMei-LingXuHui-YuLuoXiao-QingWangHuiQianLi-LiChenShao-RenGuanJie

QiqiharMedicalCollege,Qiqihar,HeilongjiangProvince,CN-161006

【Abstract】Objective:Observationofchitosanoligosaccharideonimmunefunctionoftumor-bearingrats.Methods:Packetafteradministrationof10d,killedthemicethymusindex,spleenindexanddeterminationoftumorinhibitionrate;usingELISAmethodforthedeterminationofIL-2,TGF–B.Results:Chitosanoligosaccharidetotumor-bearingratthymusindexandspleenindexincreased,canincreaseIL-2anddecreaseofTGFbetasecretion.Conclusion:ChitosanoligosaccharidecanberegulatedbyIL-2,TGF-cellfactorsecretionroleinregulatingtheimmunefunctionoftumor-bearingrats.

【Keywords】ChitosanoligosaccharideTumorimmuneCellfactor

壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酸基后的产物，又名甲壳胺，壳寡糖又名葡萄糖胺寡糖，是壳聚糖降解以后聚合的低聚糖。壳寡糖水溶性好，容易被吸收利用，且生物活性比壳聚糖更强[1];同时具有调节机体免疫功能和抗肿瘤等作用[1]。近年来随着研究的深入，特别是分子量低于104的甲壳低聚糖更展现出其独特的优越的生理活性和功能性质：在人体肠道内活化增殖双歧杆菌；提高巨噬细胞的吞噬能力；促进脾脏抗体的生长，抑制肿瘤细胞的生长;降低血压、血糖;在微生物环境中具有较强抑菌抗菌作用和显著地保湿吸湿能力等。特别是较高聚合度的甲壳低聚糖具有阻碍病原菌生长繁殖的功能，促进蛋白质合成，活化植物细胞，从而促进植物快速生长等。壳寡糖在动物生产领域的深入研究表明，壳寡糖无毒、无副作用，可被人体快速吸收[2]。高聚合度的壳寡糖还具有阻碍病原菌生长繁殖的功能，能促进蛋白质合成、细胞活化，从而提高畜禽生产性能。本实验研究壳寡糖对荷瘤小鼠IL-2、TGF-β的影响,以期获得壳寡糖对免疫系统调节作用的认识,为壳寡糖的临床应用提供实验依据。

1材料与方法

1.1实验动物与试剂昆明(KM)小鼠,体重20-22g,6-8周龄,雌雄兼用(由哈尔滨医科大学第三临床医院提供);小鼠实体肉瘤S180由哈尔滨肿瘤医院提供;壳寡糖和环磷酰胺由哈尔滨工业大学提供。小鼠IL-2、TGF-βELISA试剂盒:上海森雄生物工程有限公司产品。

1.2实验动物分组及给药方法取腹腔接种S180瘤株10d的荷瘤小鼠，在无菌条件下抽取腹水，放入无菌容器内，置冰块保存。用0.4%台盼蓝生理盐水液计数（其活细胞大于95%）。用生理盐水调细胞浓度至1×108/ml,备用。取小鼠30只，每只鼠右腋下皮下注射0.2ml瘤细胞悬液制备动物模型。将其随机分为模型组、壳寡糖组（15mg/ml）、环磷酰胺（CY）组，共3组，每组10只。另取10只做为正常对照。模型组用生理盐水腹腔注射，每天0.02ml/g；壳寡糖组用壳寡糖给小鼠腹腔注射，每天0.02ml/g；环磷酰胺组于小鼠腹腔注射CY，每天20mg/kg。各组小鼠均于接种后次日给药,每天给药一次，连续10d。

1.3细胞因子检测实验结束后次日,小鼠眼球取血，置于离心管中，3000rpm离心5min，分离血清，按每只冻存管1ml分装血清，－20℃保存备用。测IL-2、TGF-β时，具体操作按上海森雄科技实业有限公司提供的细胞因子试剂盒说明书操作。

1.4胸腺、脾指数及抑瘤率计算实验结束后次日采用颈椎脱臼法处死荷瘤小鼠，完整取出脾脏和胸腺后在电子天平上精确称取脾脏和胸腺重量，计算胸腺指数和脾脏指数和抑瘤率。胸腺指数=胸腺重量（mg）/每10g体重；脾脏指数=脾脏重量（g）/每10g体重；抑瘤率=（对照组瘤重-实验组瘤重）/对照组瘤重×100%。

1.5统计学方法所有计量数据应用SPSS10.0统计软件进行统计分析。

2结果

2.1测定S180荷瘤小鼠胸腺指数、脾指数和抑瘤率

2.1.1各组对S180荷瘤小鼠胸腺指数、脾指数的影响各组小鼠给药处置10d,第11d处死,剥离小鼠的胸腺和脾,称重计算胸腺指数和脾指数。见表1。

表1各组对S180荷瘤小鼠胸腺指数和脾指数比较（x-±s，n=10）

组别n脾指数(g/10g)胸腺指数(mg/10g)

对照组1054.378±6.32532.452±2.786

模型组1040.524±4.41423.382±5.261

壳寡糖组1056.348±1.647**31.249±2.375**

CY组1055.756±2.572**32.648±1.672**

注:与模型组比较*P<0.05、**P<0.01

从表1中可以看出,壳寡糖组和CY组导致S180小鼠胸腺指数、脾脏指数升高非常明显，有显著性差异，P<0.01有统计学意义。壳寡糖对免疫器官影响有较大的影响。

2.1.2抑瘤率抑瘤率=（对照组瘤重-实验组瘤重）/对照组瘤重×100%。壳寡糖组、CY组瘤重低于模型组，差异有统计学意义（P<0.05）。模型组平均瘤重>1g,说明造模成功,肿瘤的生长良好。同时还可以观察到壳寡糖组小鼠活动自如，皮毛光滑，食量较正常。壳寡糖组、CY组肿瘤细胞凋亡率与模型组比较，差异有统计学意义（P<0.01）。结果见表2。

表2各组抑瘤率和肿瘤细胞凋亡率情况(x-±s,n=10)

组别肿瘤质量(g)抑瘤率(%)

模型组1.38±0.5513-

壳寡糖组0.80±0.3511*42.03

CY组0.62±0.1602*55.07

2.2壳寡糖对S180小鼠血清IL-2、TGF-β含量的影响各组小鼠在给药处置10d后,眼球采血测定IL-2、TGF-β血清含量，见表3、4。

表3各组对S180荷瘤鼠产生IL-2的影响（x-±s，n=10）

组别nOD值IL-2(pg/ml)

对照组100.354±0.018113.642±3.347

模型组100.322±0.015104.074±2.976

壳寡糖组100.362±0.021**115.141±3.106**

CY组100.352±0.031*110.348±7.336*

注:与模型组比较*P<0.05、**P<0.01

结果可见：与模型组比较壳寡糖组和CY组水平有非常显著性差异(P<0.01);表明壳寡糖具有较强的抑制作用。

表4各组对S180荷瘤鼠产生TGF-β的影响（x-±s，n=10）

组别nOD值TGF-β(pg/ml)

对照组100.588±0.023155.064±11.314

模型组100.708±0.124186.647±15.257

壳寡糖组100.591±0.031**159.341±8.281**

CY组100.594±0.011**168.442±9.736**

注:与模型组比较*P<0.05、**P<0.01

从表中可以看出:与模型组比较CY组和壳寡糖组TGF-β分泌显著低于模型组（P<0.01），有显著性差异;表明壳寡糖具有抑制TGF-β分泌的作用。

3讨论

机体的免疫应答能力(主要是细胞免疫)低下与肿瘤发生发展有密切的关系，壳寡糖通过免疫调节发挥抗肿瘤效应。壳寡糖能抑制血管内皮细胞生成，减少肿瘤组织血管生成，限制肿瘤生长。壳寡糖还能使机体微环境保持弱碱性，以利于活化免疫细胞，增强机体抗癌效应。

本实验通过测定壳寡糖对荷瘤小鼠免疫器官脾脏、胸腺指数的影响，结果为壳寡糖能大幅度地增加荷瘤小鼠免疫器官脾脏和胸腺重量，提示壳寡糖对免疫器官无损害作用，相反有减除肿瘤对宿主免疫器官的损害和抑制作用，且能提高宿主的免疫功能。因此可见，通过增强机体的免疫功能是壳寡糖抗肿瘤作用的重要机制之一。

细胞因子是由多种细胞分泌的具有生物活性的小分子多肽,是免疫细胞间的信使分子,它们形成细胞因子网络,在非特异性免疫与特异性免疫应答中具有重要的调节作用。IL-2即白细胞介素-2（interleukin-2，IL-2），又名T细胞生长因子(Tcellgrowthfactor，TCRF)，主要由活化的CD4+T细胞和CD8+T细胞产生的具有广泛生物活性的细胞因子，是所有T细胞亚群的生长因子，并可促进活化B细胞增殖，故为调控免疫应答的重要因子，也参与抗体反应、造血和肿瘤监视。IL-2是一种广谱的免疫增强剂,具有抗肿瘤、抗微生物感染、引起移植排斥和自身免疫以及免疫调节等作用[3]。IL-2是诱导肿瘤抗原特异性CTL所必需的细胞因子。TGF-β是一种多功能的多肽类生长因子,具有组织特异性[4]，可由多种细胞产生，包括T淋巴细胞。它是一种强烈的免疫抑制因子,能抑制众多免疫细胞的增殖、活化和分化,抑制免疫调节性细胞因子如IL-2的分泌,从而使Th1/Th2向Th2漂移,它还可阻断细胞因子激发的信号转导途径,从而有利于肿瘤细胞生长,促进肿瘤的发展[5]。

本研究结果表明,壳寡糖组与模型组相比血清IL-2显著升高，TGF-β水平显著降低,提示壳寡糖可以通过调控细胞因子的分泌来调节细胞免疫功能，使细胞免疫功能增强，从而增强机体抗肿瘤作用[6]。

参考文献

[1]竺国芳.赵鲁杭.几丁寡糖与壳寡糖的研究进展[J].中国海洋药物杂志,2000;1.

[2]胡志鹏.壳寡糖的研究进展[J].中国生化药物杂志.2003.24.

[3]何维.医学免疫学[M].北京:人民卫生出版社,2005：108.

[4]魏海明,张笑人,田志刚.肿瘤免疫逃逸的分子机制研究[J].国外医学.免疫学分册,2000,23(6):324-328.

[5]李洪燕.转化生长因子β与肿瘤研究进展[J].国外医学.肿瘤分册,2002,29(1):17-19.

[6]官杰，罗晓庆，王琪,等.壳寡糖抑制肿瘤作用的实验研究[J].中国免疫学杂志,2008，23(5):421-425.