损毁大鼠下丘脑弓状核对红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能的观察*
作者：肖邦榕 苗维纳 任桂华 白华 骆永珍
单位：四川省人民医院内科 成都 610072 肖邦榕；成都中医药大学 成都 610072 苗维纳 任桂华 白华 骆永珍
关键词：下丘脑；弓状核；红细胞；免疫功能
华西医学990309 摘要：本实验利用化学损毁的方法，探讨了下丘脑弓状核对红细胞免疫功能的影响。首先通过在大鼠新生期腹腔注射谷氨酸—钠(MSG)，建立了下丘脑弓状核损毁的大鼠模型，然后在成年期观察直向肿瘤红细胞花环率(DTERR)、促肿瘤红细胞花环率(ETERR)、协同肿瘤红细胞花环率(ATERR)，结果显示，在弓状核损毁组这些指标均比注射Nacl对照组和正常组降低，并具有显著的差异(P<0.01)。提示在弓状核与红细胞免疫功能之间有密切的联系，弓状核能够调节红细胞免疫粘附功能。其机制推测如下：①弓状核可能通过释放神经肽类物质与红细胞膜上相应的受体结合，从而直接调节红细胞的免疫功能。②弓状核可能通过丰富的传入和传出神经纤维，影响大脑皮质，大脑边缘系统及下丘脑的调节功能，从而通过垂体—肾上腺轴，交感神经，间接影响红细胞免疫功能。③弓状核可能通过抑制白细胞免疫系统释放细胞因子，来降低细胞的免疫功能。
[中图分类号]R392.12 [文献标识码]A
Influence of Arcuate Nucleus(ARC)Lesion on RBC Immune
Function in Rat
XIAO Bang-rong1，MIAO Wei-na2，REN Gui-hua2，et al.
Sichuan Provincial People's Hospital1，Chengdu 610072.
Journal of Chengdu University of Tranditional Chinese Medicine2,Chengdu 610072.
Abstract：ARC is a important nerve nucleus located in foundation of hypothalamus which contain many neurones and like nerve peptide substances and has abundant passing in and out nerve fibres that get in touch with brain cortex,limbic system and nerve nucleuses in hypothalamus.It participates in many regulation of physiological action such as endocrine,feed,emotion,sense of pain,immune et al.How does ARC influence on RBC immune function?In this experiment we used the means of chemical lesion to research the RBC immune function of ARC of hypothalamus.First we established ARC of hypothalamus lesion rat model by injecting MSG into rat's abdomen in newborn term and fed it to adult.Then we observed these indexes of DTERR,ETERR,and ATERR.The results showed these indexes of ARC lesion group was lower than that of NaCl control and normal groups.The difference was highly signification(P<0.01).It was suggested there was a close relationship between the ARC and RBC Immune function.ARC could regulate RBC Immune adherent function.The mechanism could be deduced that ARC by releasing like nerve peptide substances to contact with corresponding receptor on RBC membrane directly influence RBC immune function and ARC by abundant passing in and out nerve fibers touching with brain cortex,limbic system,nerve nucleuses in hypothalamus to affect hypophysis-adrenal gland axle and sympathetic nerve activity indirectly influence RBC immune function.Except for these,it could restrains WBC immune system releasing cell factors to reduce RBC immune function.
Key words：hypothalamus；arcuate nucleus；RBC;immune function
1981年Segel在提出“红细胞免疫系统”的概念的同时，推测红细胞在血循环中可粘附肿瘤细胞，限制肿瘤细胞的血行转移〔1〕，我国学者郭峰实验证明红细胞可免疫粘附各种肿瘤细胞，并在电镜下观察到肿瘤细胞与红细胞接触处有破损现象，说明红细胞对肿瘤细胞有效应细胞样的作用〔2〕。这一发现为肿瘤防治提供了新思路，如何提高肿瘤患者的红细胞免疫功能?哪些因素可以调控红细胞免疫粘附肿瘤细胞的功能?已成为肿瘤防治研究中的新热点。为此，我们从神经—免疫调节的角度，通过化学损毁的方法，观察了下丘脑最重要的神经核团—弓状核对红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能的影响，以探讨神经—内分泌系统对红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能的影响，现报道如下：
1 材料与方法
1.1 动物及分组 新生Wistor大鼠，华西医大实验动物中心提供，每窝随机分为损毁组(注射谷氨酸—钠，MSG)，对照组(注射10%NaCl)和未作任何处理的正常组。
1.2 弓状核损毁方法〔3，4〕 新生大鼠在出生后第五天，开始腹腔注射28.75%谷氨酸-钠(monosodium glutamate,MSG),剂量在第五、六天为2mg/g体重；第七、八、九天为4mg/g体重，对照组乳鼠在相同日期腹腔注射与谷氨酸-钠溶液等渗的10%NaCl，一个月断奶，分笼饲养，至4～4.5月龄时取血进行红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能的测定。
1.3 红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能的测定方法〔5〕 靶细胞：小鼠艾氏腹水癌株(华西医大免疫教研室提供)，新鲜配制成1×106/ml癌细胞悬液备用。正常人O型血液：取自O型正常人外周血。测定指标：直向肿瘤红细胞花环率(DTERR)，促肿瘤红细胞花环率(ETERR)，协同肿瘤红细胞花环率(ATERR)。
1.4 脑组织弓状核损毁程度鉴定方法〔6〕 实验结束后，断头取脑，在10%福尔马林液中固定，石蜡包埋，进行40μm厚连续切片，甲苯胺兰染色，在光学显微镜下分别计数脑组织弓状核区中每个油镜视野内的神经元数。每只动物计数三个视野，取其均值作为该动物弓状核区每个视野的神经元数〔1，2〕。
1.5 统计学处理 采用SPSS统计软件方差分析，数据均以均数士标准差表示。
2 结果
2.1 弓状核损毁程度结果(表1) 表1结果显示，新生期注射MSG的成年大鼠下丘脑弓状核内的神经元数比注射NaCl组、正常组都有明显减少，并且有显著性差异(P<0.01)。
表1.新生期注射MSG对弓状核的损毁程度 分 组
例数
每个油镜视野的神经元数(x±s)个
P值
损毁组(注射MSG)
10
9.00±1.69
对照组(注射10%NaCl)
8
20.5±3.46
<0.01
正常组(未处理)
8
20.5±3.89
<0.01
2.2 注射MSG组动物弓状核神经元减少的百分率(图1) 从图1不难看出，新生期注射MSG的成年大鼠下丘脑弓状核神经元比NaCl注射组、正常组减少66%左右，说明MSG可作为一种研究弓状核功能的工具药物。
图1.注射MSG组弓状核神经元减少的百分率
2.3 损毁弓状核对红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能的影响 我们分别采用三种不同的测定方法，即DTERR、ETERR、ATERR测定了损毁组、对照组和正常组大鼠红细胞免疫粘附肿瘤细胞的功能。实验结果如表2所示：
DTERR系单测红细胞免疫粘附肿瘤细胞的活性指标；ETERR系单测血清中补体样物质对红细胞免疫粘附肿瘤细胞的增强作用的指标；ATERR是测定同一份标本的红细胞与血清补体样物质在免疫粘附肿瘤中的协同作用的指标。我们的实验结果表明，损毁大鼠下丘核弓状核后，这三项指标均低于对照组和正常组，并有显著性差异(P<0.01)，说明损毁大鼠下丘脑弓状核后，大鼠不但红细胞自身粘附肿瘤细胞的活性降低，而且血清中能增加红细胞粘附肿瘤细胞的补体样物质的作用也降低，从而导致红细胞粘附肿瘤细胞的功能明显低于对照组和正常组。
表2.损毁大鼠下丘脑弓状核对红细胞免疫粘附肿瘤
细胞功能的影响(x±s%) 分 组
例数
直向肿瘤红
细胞花环率(DTERR)
促肿瘤红细胞花
环率(ETERR)
协同肿瘤红细胞
花环率(ATERR)
损毁组(注射MSG)
10
12.9±1.79
15.1±2.51
13.80±2.25
对照组(注射NaCl)
8
24.38±3.64
23.63±3.21
25.25±1.98
正常组(未处理)
8
25.00±3.12
25.00±2.83
24.63±2.13
*P<0.01
3 讨论
谷氨酸-钠(MSG)是一种神经毒性氨基酸，进入新生动物体内能选择性损毁弓状核区神经元而不损伤其它组织〔7〕，为我们研究中枢神经系统对红细胞免疫功能调节提供了一个简便可行的动物模型，在此基础上，我们观察了中枢神经系统中较为重要的神经核团—弓状核对红细胞免疫粘附肿瘤细胞能力的影响。实验结果表明，在新生期损毁大鼠下丘脑弓状核后，红细胞免疫粘附肿瘤细胞的功能明显降低。提示下丘脑弓状核在红细胞免疫粘附肿瘤细胞功能方面有一定的调控作用。
弓状核如何来调控红细胞免疫粘附肿瘤细胞的功能?从DTERR的研究结果得知，损毁弓状核后红细胞自身粘附肿瘤细胞的功能是明显下降的。以往的研究资料已表明，红细胞粘附肿瘤细胞主要是通过细胞膜上的补体受体Ⅰ型(CR1)，直接与粘附有C3b的肿瘤细胞结合，从而实现其免疫粘附围攻肿瘤细胞的功能。因此，CR1的变化是影响红细胞粘附肿瘤细胞的关键。而红细胞膜上的CR1的变化可直接受β-内啡肽的调节，体外实验证明〔9〕，β-内啡肽可通过与红细胞膜上的β-内啡肽受体结合而改变红细胞膜上的CR1的构象，进而调节和影响红细胞粘附肿瘤细胞的功能。免疫细胞化学研究表明，下丘脑ARC区密集分布着β-内啡肽能神经元胞体〔10〕，给新生期动物注射MSG可选择性地损毁ARC区的神经元胞体，而使脑内β-内啡肽含量明显下降〔3〕。因此，我们推测，弓状核直接调控红细胞免疫粘附肿瘤细胞的途径是通过释放β-内啡肽来实现的。此外，ETERR实验结果也表明，弓状核调控红细胞免疫粘附肿瘤细胞的功能除有直接的调节作用外，还有间接的作用，可能是通过改变血清中补体样物质的活性来间接影响红细胞免疫粘附肿瘤细胞的功能，目前，对于血清中补体样物质究竟是什么物质?来源?性质如何?都有待于进一步探讨。总之，肿瘤红细胞免疫给肿瘤的防治带来了新的希望。试想，在数目上比白细胞大1000倍的红细胞的肿瘤免疫功能一旦被调动起来，肿瘤细胞还有藏身之处吗?
四川省教委课题，川教科(1996)16号。
4 参考文献
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9 Abood,L.G.& B.H.Herman:Sterospecific opiate binding in human erythrocy tememberanes and changes in heroid addicts.J.Neurosci.Res.1976;2:427.
10 Ibata,Y.,F.Kawakami,et al.Light and electron microscopic Immunocytechemistry of β-endorphin/β-LPH-Like mmunoreactive neuxons in the arcuate nucleus and surrounding ares of the rat hypothalamus.Brain.Res.1985;341:233～242.
(收稿日期：1999-01-08)
(Received：1999-01-08)