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编号:10496328
家蚕细胞基因工程人α干扰素对小鼠的免疫调节作用
http://www.100md.com 《中国现代应用药学》 1999年第5期
     李放 王旻 王秋娟 高文青

    摘 要 目的:观察家蚕细胞基因工程α1干扰素(rhIFN-α1)对小鼠的免疫调节作用。方法:采用测定环磷酰胺30mg/kg免疫抑制小鼠碳粒廓清速率,血清溶血素的方法观察rhIFN-α10.1,0.4,1.2×106IU/kg对校正廓清指数,脾脏和胸腺重量以及溶血血红蛋白值的影响;利用离体胸腺细胞与rhIFN-α115000,1500,150IU/ml共孵,观察(rhIFN-α1)对胸腺细胞的增殖作用。结果:rhIFN-α1增强免疫抑制小鼠巨噬细胞对碳粒的吞噬作用,使廓清指数增加(P<0.01),脾脏重量增加(P<0.01),血红蛋白值有所增加;但rhIFN-α11.2×106IU/kg却能使正常小鼠的血红蛋白值大幅度增加;rhIFN-α11500,15000IU/ml能促使胸腺细胞增殖,且15000IU/ml能促进0.1%PHA的增殖作用(P<0.05)。结论:家蚕细胞基因工程人α1干扰素多方面地对小鼠的免疫具有增强作用。
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    关键词:蚕 干扰素 碳粒廓清指数 体液免疫 细胞免疫

    生物免疫修饰剂对免疫细胞(包括T,B,M,NK细胞等)具有调节作用。中国人民解放军南京军区南京军事医学研究所用家蚕核多角体病毒作为载体,家蚕细胞为宿主细胞,利用基因工程方法,高效地表达了人α干扰素(rhIFN-α1)。本文通过碳粒廓清实验,血清溶血素测定以及淋巴细胞增殖反应各项实验,探讨rhIFN-α1的免疫作用。

    1 材 料 家蚕细胞基因工程人α干扰素(南京军事医学研究所分子遗传室,3×106IU/2ml,批号960201)。MTT(噻唑兰)(SERVA分装,上海华美生物技术公司,批号:BS0028)。环磷酰胺(上海第十制药厂)。培养液为加有双抗的RPMI-1640,并加入10%小牛血清。印度墨汁(INDIANINK)(上海长江日用粘合材料厂)。
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    2 动 物 昆明种小鼠,体重19~25g,购于中国药科大学动物室。

    3 统计方法 t检验。

    4 方法与结果4.1 非特异性免疫-小鼠碳粒廓清速率的测定[1,2]

    小白鼠60只,18~22g,按体重随机分成6组,雌雄各半。分别为对照组,环磷酰胺30mg/kg组,rhIFN-α11.2×106IU/kg,0.4×106IU/kg,0.1×106IU/kg组,以及rhIFN-α11.2×106IU/kg与环磷酰胺30mg/kg合用组,rhIFN-α1im.,连续给药7d,而环磷酰胺则为ip.,测试前连续给3d;给药第8天,每鼠尾静脉iv,稀释5倍的印度墨汁0.05ml/10g,而后3,6,9,12和15min从眼眶采血,每次采血20μl,加入2ml0.1%Na2CO3溶液中摇匀,1h后,在680nm下比色。15min采血后立即放血处死,取肝、脾、胸腺,称重。计算廓清指数及校正廓清指数α。以3,6,9,12和15min的OD值回归直线得k,α=k1/3×体重/(肝重+脾重)。
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    结果见表1及表2。表明rhIFN-α1有增加非特异性免疫功能的作用,它增加脾及胸腺重量,使校正廓清指数较环磷酰胺30mg/kg单独使用增加(p<0.01),能够提高环磷酰胺小鼠的免疫力。

    表1 (n=10)

    Group

    Dose

    BW.

    Wt.of Liver/BW.

    /mg.kg-1

    Wt.of Spleen

    /BW./mg.kg-1
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    Wt.of Thymus

    /BW./mg.kg-1

    pre-dose/g

    death/g

    control

    20.8±1.0

    22.4±3.2

    54±7

    3.7±0.9

    3.1±0.8

    cy

, 百拇医药     30mg/kg

    20.4±0.9

    23.1±3.1

    62±6*1

    2.7±0.4*2

    1.4±0.3*2

    rhIFN-α1

    0.1×106IU/kg

    20.5±1.1

    24.1±3.1

    64±11*1
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    4.6±1.0*1,*4

    2.5±0.7*4

    0.4×106IU/kg

    20.9±0.7

    23.6±3.1

    66±17

    4.4±1.4*4

    3.1±0.9*4

    1.2×106IU/kg

    21.1±1.0
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    23.8±2.3

    60±17

    5.7±1.3*2,*4

    3.0±11*4

    rhIFN-α1+cy

    1.2×106IU/kg

    21.0±0.8

    23.0±2.4

    59±6

    2.9±0.6*1,*3

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    +30mg/kg

    注:*1:P<0.05,*2P<0.01,vs control;*3P<0.05,*4P<0.01 vs cy 表2 (n=10)

    Group

    Dose

    BW

    K(×10-3)

    α

    pre-dose(g)

    death(g)
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    Control

    20.8±1.0

    22.4±3.2

    4.315±1.47

    3.03±0.31

    cy

    30mg/kg

    20.4±0.9

    23.1±3.1

    2.196±0.59*2

    1.96±0.36*2
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    rhIFN-α1

    0.1×106IU/kg

    20.5±1.1

    24.1±3.1

    5.379±1.64

    2.75±0.50*4

    0.4×106IU/kg

    20.9±0.7

    23.6±3.1

    8.153±1.83*2,*3
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    2.21±0.80*4

    1.2×106IU/kg

    21.1±1.0

    23.8±2.3

    6.229±1.91*1

    3.00±0.20*4

    rhIFN-α1+cy

    1.2×106IU/kg

    21.0±0.8

    23.0±2.4
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    6.893±1.77*3

    2.94±0.43*4

    +30mg/kg

    注:*1:P<0.05,*2P<0.01,vs control;*3P<0.05,*4P<0.01 vs cy 4.2 体液免疫—血清溶血素的测定[1]

    小白鼠60只,18~23g,按体重随机分成对照组,rhIFN-α11.2×106IU/kg,0.4×106IU/kg,0.1×106IU/kg组,环磷酰胺30mg/kg,及rhIFN-α11.2×106IU/kg与环磷酰胺30mg/kg合用组。每组雌雄各半。rhIFN-α1 im,连续给药7d,而环磷酰胺则为ip,测试前连续给3d;给药第4天,给以0.2ml20%的绵羊红细胞(SRBC)。免疫4d后,即给药第8天,放血处死,分离血清。每组的血清混合于试管中,用生理盐水作对倍稀释(1:25、1:50、1:100、1:400、1:800)。
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    取3只豚鼠,颈动脉放血,37℃水浴放置1h,用长针头剥离血凝块,1500r/min离心10min,取血清,所得血清混合,用SRBC在4℃下吸收30min,得补体。

    取不同稀释度的血清1ml置试管内,放入冰水浴中,依次加入10%SRBC悬液0.5ml,1:10稀释的豚鼠血清1ml。另设不加补体而以生理盐水代替的对照管。移置37℃温箱中,保温10min,孵毕,放入冰浴以终止反应。2000r/min离心10min。取上清液与都氏试剂(NaHCO3 1.0g,氰化钾0.05g,高铁氰化钾0.2g,双蒸水加至1000ml)反应,在分光光度计540nm波长比色,测定血红蛋白值。

    结果表3。表明rhIFNα1能使溶血血红蛋白值增高(rhIFNα1 3个剂量组的HC50分别为4.28,7.41和11.11),也即产生抗体增加,表明rhIFNα1使体液免疫功能增强。但就rhIFNα1 1.2×106IU/kg与cy 30mg/kg合用组而言,它的HC50为2.89,与cy 30mg/kg(2.66)相差不大。
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    表3 (n=10)

    Group

    Dose

    BW/POST-dose

    BW/post-dose

    HC50

    Control

    22.8±1.1

    25.6±2.5

    3.36

    cy

    30mg/kg
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    22.1±1.0

    23.3±2.5*2

    2.66

    rhIFN-α

    0.1×106IU/kg

    22.2±2.2

    25.3±1.7*3

    4.28

    0.4×106IU/kg

    22.0±1.9

    26.1±2.2*3
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    7.41

    1.2×106IU/kg

    22.1±1.2

    26.0±1.9*3

    11.11

    rhIFN-α+cy

    1.2×106IU/kg+30mg/kg

    22.4±1.5

    23.3±2.5*2

    2.89

    注:*1P<0.05,*2P<0.01 vs control;*3P<0.05,*4P<0.01 vs cy 4.3 细胞免疫—淋巴细胞增殖反应[1]
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    取2只小鼠断颈处死,放入75%酒精中浸泡,取胸腺,剔除结缔组织,通过消毒的不锈钢筛网将细胞筛入放有Hank's液的消毒平皿中,反复用Hank's液冲洗以去除血细胞,用RPMI-1640稀释使细胞数大约1×107个/ml;显微镜下观察细胞生长良好;将其接种于96孔培养板,与不同的药物孵育,每孔细胞数相同,体积相等,分为对照组、0.1%PHA+15000IU/ml rhIFN-α1、15000IU/ml rhIFN-α1、0.1% PHA+1500IU/ml rhIFN-α1、1500IU/ml rhIFN-α1、0.1%PHA+150IU/ml rhIFN-α1、150IU/ml rhIFN-α1、以及0.1%PHA各组。细胞与药物共孵72h,静置,轻吸弃上清100μl,加入MTT(1mg/ml)100μl,微量振荡器振荡1min,37℃孵育3h,轻吸上清,加酸化异丙醇120μl,混匀,570nm在DG3022型酶联免疫分光光度计测定OD值。
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    结果表明家蚕基因工程人干扰素-α(rhIFN-α1)呈剂量依赖性的促使淋巴细胞(主要是T淋巴细胞)的增殖,rhIFN-α1三个剂量与NS相比,15000IU/ml和1500IU/ml有显著性差异。见表4。

    5 讨 论 干扰素是一种高活性蛋白质。由于它对病毒性疾病的防治效果以及它对治疗肿瘤,引起了许多临床工作者的兴趣。本实验中利用小鼠碳粒廓清实验,发现rhIFN-α1能使小鼠脾及血液中吞噬细胞数量增多,免疫器官包括脾及胸腺重量增加。这与文献报导IFN-α使枯否氏细胞体积增大,数量扩增,H2O2释放量增加[3~7],以及腹腔巨噬细胞活化[8]一致。

    表4

    Group
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    Concentration

    OD value

    control

    0.52±0.072

    0.1%PHA

    0.71±0.084

    rhIFN-α1

    15000IU/ml

    0.79±0.073*2

    1500IU/ml

    0.76±0.082*1
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    150IU/ml

    0.61±0.103

    0.1%PHA+rhIFN-α1

    15000IU/ml

    0.92±0.065*2,*3

    1500IU/ml

    0.88±0.078*2

    150IU/ml

    0.71±0.096

    注:*1P<0.05,*2P<0.01 vs control;*3P<0.05 vs 0.1% PHA group. 杨林花等[9]发现IFN-α能使因羟基脲引起的白细胞减少现象有所改善,并且会使细胞发生细胞遗传学反应。实验中,我们发现注射rhIFN-α1使细胞免疫力功能增强,淋巴细胞总数(因为取的是胸腺,故主要T细胞)增加,MTT法测得的活细胞数增加。因此,推测注射rhIFN-α1后,可增强机体的细胞免疫状态,提高淋巴细胞及NK数量与活性,增强自发的细胞介导细胞毒作用从而增强机体抗肿瘤作用。
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    实验中,rhIFN-α1能够增加已利用绵羊红细胞作为抗原免疫的小鼠发生大量红细胞溶血,测定的血清溶血素值升高,表明小鼠体液免疫功能增强,抗体产生力增强。同时证明了rhIFN-α1能增强肿瘤细胞特异性抗原的表达,也可加强肿瘤抗体的产生,从而在补体和抗体依赖性细胞毒性白细胞的参与下可以增强对肿瘤细胞的溶解作用。

    对家蚕细胞基因工程人α1—干扰素对特定的免疫细胞以及免疫作用机理还需进一步的研究。

    作者单位:李放 王秋娟,南京 210009 中国药科大学生理教研室;

    王旻,中国药科大学生化研究室;

    高文青中国药科大学新中新药筛选中心

    参考文献
, 百拇医药
    1 徐淑云,卞如濂,陈修主编.药理实验方法学.,1991,1221∶1234.

    2 戴岳,黄罗生,冯国雄,等.地肤子对单核巨噬系统及迟发型超敏反应的抑制作用.中国药科大学学报,1994,25(1)∶44.

    3 白咸勇,成令忠,顾云娣,等.干扰素和卡介苗对肝癌大鼠枯否细胞释放TNF和IL-1的影响.上海医科大学学报,1995,22(3)∶177.

    4 成令忠,韩伟,钟翠平,等.肝癌患者用免疫制剂后单核细胞及枯否细胞体外抗人肝癌细胞效应.上海医科大学学报,1990,17(5)∶321.

    5 白咸勇,成令忠.生物免疫制剂对大鼠枯否细胞释放H2O2的影响.解剖学杂志,1994,17(4)∶293.

    6 白咸勇,成令忠.生物免疫制剂对大鼠枯否细胞数量和体积的影响.上海医科大学学报,1994,21(4)∶258.

    7 白咸勇,成令忠.免疫制剂对肝癌大鼠单核巨噬细胞增殖作用的影响.解剖学杂志(增刊),1994,17∶188.

    8 Fleischmann CM,Fleischmann,W.R.Jr.Enhanced in vitro macrophage cytotoxicity IFN-treated B16 melanoma cells.J.Biol.Regul.Homeostatic Agents,1995,9(4)∶139.

    9 杨林花,候锐刚,乔振华.联合应用α干扰素和羟基脲治疗慢性粒细胞白血病疗效的观察.中国内科杂志,1995,34(10)∶702., 百拇医药