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编号:10235162
P物质对大鼠脾细胞免疫功能的影响
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 1999年第12期
     作者:李成仁 蔡文琴 邓晓林 肖茂磊 杨忠 何家全 肖光夏

    单位:李成仁 蔡文琴 邓晓林 肖茂磊 杨忠 何家全:第三军医大学:1基础医学部组织学与胚胎学教研室;肖光夏:附属西南医院烧伤研究所;重庆 400038

    关键词:P物质;脾细胞;白介素-2;白介素-6;肿瘤坏死因子

    第三军医大学学报991209

    提要 目的:研究P物质(SP)对脾细胞免疫功能的调节作用。方法:采用3H-TdR掺入法、放射免疫测定和流式细胞仪等方法,检测了SP对体外培养的大鼠脾细胞的增殖和分泌IL-2、IL-6、TNF功能及T细胞表型表达的影响。结果:SP能明显刺激脾细胞的增殖,其中浓度为1×10-4mmol/L时作用最强;SP能促进T细胞CD分子的表达,使CD4+/CD8+升高;SP能显著促进脾细胞分泌IL-2,对脾细胞分泌IL-6具有抑制作用,而对分泌TNF无作用。结论:证实了SP是具有广泛的免疫调节作用的一种神经肽。
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    中图法分类号 R392.1 文献标识码 A

    文章编号:1000-5404(1999)12-0896-03

    Effects of substance P on immune function

    of splenic cells in rats

    LI Cheng-ren, CAI Wen-qin, DENG Xiao-lin, XIAO Mao-lei, YANG Zhong, HE Jia-quan, XIAO Guang-xia

    (Department of Histology and Embryology, Faculty of Basic Medical Sciences, Third Military Medical University, Chongqing 400038)
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    Abstract Objective: To explore the effects of substance P (SP) on immune function of splenic cells. Methods: After the splenic cells from rats were cultured in vitro, their proliferative activity was determined with incorporation of 3H-TdR, production of cytokines detected by RIA and phenotype of T lymphocytes investigated with FCM. Results: ① SP augmented the proliferation of splenic cells to a peak of 1×10-4 mmol/L. ② SP promoted the expression of phenotype of T lymphocytes to result in the increase in number of CD+3 and CD+4 T lymphocytes. ③ SP significantly promoted the secretion of IL-2 but decreased that of IL-6 and did not affect that of TNF from the splenic cells. Conclusion: SP is a kind of neuropeptide with high capacity of immunity regulation.
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    Key words substance P; splenic cell; interleukin; tumor necrosis factor; rat

    P物质(Substance P,SP)是神经内分泌系统反应时分泌的一种生物活性多肽。文献[1]报道SP除了能作为神经递质传递信息之外,还具有广泛的免疫调节作用,能促进T细胞、B细胞等的增生,促进它们DNA的合成,增强淋巴细胞合成和分泌细胞因子与抗体[2,3]。已有的实验表明,在创伤、烧伤等伤害性刺激作用下,机体的神经内分泌系统产生明显的变化[4,5]。研究这种变化对机体免疫防御功能的影响,对研究创伤的发病机制及防治将具有重要意义。本研究观察了不同浓度的SP对体外培养的大鼠脾细胞的增殖和分泌功能及T细胞CD分子表达的影响,以期更深入了解SP对免疫的调节功能。

    1 材料与方法
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    1.1 动物

    成年Wistar大鼠5只,体重180~220 g,由本校动物研究所提供。

    1.2 试剂

    SP(美国Sigma公司);IL-2(本校免疫教研室);RPMI 1640(Gibcobrl公司);胎牛血清(美国Sigma公司);3H-TdR(中科院上海原子能研究所);anti-CD4-IgG-PE和anti-CD8-IgG-PE(美国Pharllingen公司);125I标记的IL-6、TNF放射免疫试剂盒(北京东亚免疫技术研究所)。

    1.3 脾细胞的制备

    大鼠麻醉,无菌操作取出脾脏,浸于D-Hank's液中,经200目钢网研磨,将细胞悬液吸入离心管,静置10 min,弃去沉淀的组织团块,用D-Hank's液洗3遍,再用培养液将细胞浓度调整为1×106/ml,于37°C、5%CO2培养箱中培养。培养液为加10%胎牛血清的RPMI 1640(后均同)。
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    1.4 SP对脾细胞增殖的影响

    96孔培养板每孔加入大鼠脾细胞悬液0.1 ml及SP 0.1 ml。SP终浓度为:0、1×10-9、1×10-7、1×10-5、1×10-4、1×10-3、1×10-2 mmol/L,每种浓度设平行孔3孔。培养48 h,每孔加入3H-TdR 1 μCi,再继续培养24 h后用自动多头细胞收集器将细胞收集在玻璃纤维滤纸上,用β-闪烁计数仪测量cpm值。

    1.5 SP对脾细胞分泌IL-2功能的影响

    1.5.1 IL-2的收集

    24孔培养板中每孔加入大鼠脾细胞悬液0.5 ml及SP 0.5 ml,SP终浓度为0、1×10-9、1×10-7、1×10-5、1×10-4、1×10-3、1×10-2 mmol/L,每种浓度设平行孔3孔。培养48 h后,离心,收集的上清即为IL-2粗制品,-20°C冻存待测。
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    1.5.2 IL-2活性测定(3H-TdR掺入法)

    采用生长旺盛的CTLL细胞株(IL-2依赖细胞株)(由本校免疫教研室邹强博士惠赠),用RPMI 1640培养液洗涤3遍,配成1×106/ml细胞悬液,96孔培养板每孔加CTLL细胞悬液0.1 ml。将IL-2的标准品稀释成1×104、1×103、1×102、10、1、1×10-1、1×10-2、1×10-3、1×10-4、1×10-5 U/ml等10种浓度,与备测样品分别加入培养的CTLL细胞中,每孔0.1 ml,每一浓度设3平行孔。培养48 h,每孔再加入3H-TdR 1 μCi,继续培养24 h,用自动多头细胞收集器将细胞收集在玻璃纤维滤纸上,用β-闪烁计数仪测量cpm值。
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    1.6 SP对脾细胞分泌IL-6、TNF功能的影响

    24孔培养板中每孔加入大鼠脾细胞悬液0.5 ml及SP 0.5 ml,SP终浓度为0、1×10-9、1×10-7、1×10-5、1×10-4、1×10-3、1×10-2 mmol/L,每种浓度设3平行孔。培养48 h,离心收集上清,进行IL-6、TNF放射免疫测定。

    1.7 SP对脾细胞中T细胞表型表达的影响

    取终浓度为1×10-2mmol/L SP进行以下实验,24孔培养板中每孔加入大鼠脾细胞悬液0.5 ml,实验组再加入SP 0.5 ml,对照组加入培养液0.5 ml,每组设平行孔6孔(CD4、CD8各3孔)。培养48 h后,离心收集细胞,4%多聚甲醛固定15 min,荧光素标记的CD4、CD8单抗37°C过夜,在荧光显微镜下观察有荧光细胞,上FACStarPLUS型流式细胞仪检测1×104个细胞。
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    1.8 数据处理

    各组数据采用Gwbasic统计程序中单因素方差分析程序PDA-2处理。

    2 结果

    2.1 SP对脾细胞增殖及分泌IL-2、IL-6、TNF功能的影响

    不同SP浓度组的cpm较对照组有明显的提高(P<0.01),见表1。其中1×10-4mmol/L SP组的cpm达到最高。各组之间在低浓度时cpm有显著性差异(P<0.05),但浓度达1×10-4mmol/L后,浓度再增高相差也不显著(P>0.05)。以上结果表明SP能明显促进脾细胞的增生。

    表1 SP对大鼠脾细胞增殖、分泌IL-2、IL-6

    和TNF的影响(n=3)
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    Tab 1 Effect of SP on proliferation, secretion of

    IL-2,IL-6 and TNF of rat spleen cells(n=3) Group

    cpm(min-1)

    IL-2(U/ml)

    IL-6(pg/ml)

    TNF(min-1)

    Control

    5217±124

    4.3±0.98
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    0.46±0.01

    4833±307

    10-9mmol/L

    7567±41**

    7.4±0.99**

    0.45±0.01

    4803±12

    10-7mmol/L

    7792±48**

    9.9±0.94**
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    0.33±0.02**

    5565±223*

    10-5mmol/L

    8278±36**

    18.7±1.1**

    0.32±0.02**

    5284±20

    10-4mmol/L

    8716±41**

    22.4±1.8**
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    0.42±0.02*

    4729±204

    10-3mmol/L

    8507±75**

    38.1±1.4**

    0.39±0.08**

    4200±335*

    10-2mmol/L

    8594±30**

    33.4±1.3**
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    0.30±0.01**

    4967±676

    *:P<0.05,**:P<0.01 vs control

    加入不同浓度SP的脾细胞条件培养上清液对CTLL细胞增殖的作用较对照组有了显著的提高,也即不同浓度的SP对脾细胞分泌IL-2有明显的促进作用(P<0.01),见表1,各组之间也存在显著性差异(P<0.05),其中1×10-3mmol/L SP促进脾细胞分泌IL-2的作用达到顶峰,而1×10-3mmol/L和1×10-2mmol/L两组之间无统计学意义。

    脾细胞培养上清液用IL-6放射免疫试剂盒测试后的结果,见表1。一定浓度的SP对脾细胞分泌IL-6有明显抑制作用(P<0.01),在SP浓度达到1×10-2mmol/L时,抑制作用最高;而在SP浓度低时,1×10-9mmol/L对脾细胞分泌IL-6无明显的抑制作用(P>0.05)。
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    用TNF放射免疫试剂盒测试的结果,见表1。脾细胞分泌TNF很低,低于放射免疫试剂盒标准曲线的最低值,无法计算TNF的具体含量,用所测得的cpm来表示。显示SP对脾细胞分泌TNF的功能无明显影响(P>0.05)。

    2.2 SP对T细胞表型表达的影响

    流式细胞仪的测定结果,见表2。1×10-5mmol/L SP对脾细胞中T细胞亚群表型的表达有促进作用,其中对CD4+T细胞的促进作用最明显(P<0.01),对CD+3(CD+4和CD+8T细胞的总和)T细胞也有促进作用(P<0.05),而对CD+8T细胞的作用不明显,无统计学意义(P>0.05),因此CD+4/CD+8比值升高(P<0.01)。
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    表2 SP对大鼠脾细胞中T细胞亚群表型表达的影响(n=3)

    Tab 2 Effects of SP on phenotype of T lymphocyte

    of rat spleen cells(n=3) Group

    CD+4

    CD+8

    CD+3(CD+4+CD+8)

    CD+4/CD+8
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    Control

    709±16

    775±19

    1 484±35

    0.9149±0.0018

    SP(1×10-2mmol/L)

    821±19**

    753±17

    1 574±36*

    1.0898±0.0043**

    *:P<0.05,**:P<0.01 vs control
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    3 讨论

    SP是体内最常见的神经肽,也是第一个被发现的脑肠肽。它在体内广泛存在,几乎遍布全身,其中在胃肠道内含量最为丰富。SP除了可作为神经递质传递信息之外,还具有广泛的生物学活性。近年来SP对免疫功能的调节作用越来越受到人们的关注,已有实验证明在多种免疫细胞上均有SP的特异性受体[1,6,7],SP对免疫功能的多个方面均有促进作用。

    我们用3H-TdR掺入法观察了SP对体外培养大鼠脾细胞增殖作用的调节,结果发现SP对脾细胞的增殖作用有明显的促进作用,这与多位研究工作者的文献报道SP对淋巴细胞的增殖有促进作用的结果相一致[2,3,8,9]

    对于脾细胞分泌功能,我们选用了检测IL-2、IL-6和TNF。IL-2具有极为重要的免疫调节功能,因此研究SP对IL-2产生的调节作用,有助于更深入了解它对免疫调节的机制。对IL-2活性的生物学检测,本实验采用3H-TdR掺入法来检测CTLL细胞的增殖情况,同时设标准品组,结果显示SP对脾细胞分泌IL-2有明显的促进作用,并且与SP的浓度存在明显的量效关系,但达到一定浓度(本实验是1×10-3mmol/L)后,浓度再高,对脾细胞的促进作用不再加强。我们实验的结果与Calvo[10]的报道SP增强Jurkat T细胞的IL-2 mRNA信号,促进活化T细胞的IL-2的分泌的相一致。
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    IL-6和TNF也是近年来免疫学研究的热点,IL-6是一种生物学活性极为广泛的细胞因子,TNF也是一种多功能细胞因子。SP对淋巴细胞分泌IL-6和TNF的作用,文献报道不多。我们用放免法测定加入SP的脾细胞培养上清液,结果发现加入SP的上清液中IL-6含量明显低于对照组,而TNF却无明显变化,即SP具有显著抑制脾细胞分泌IL-6的作用,而对分泌TNF无作用。

    近年来研究指出,T细胞表面的CD3、CD4以及CD8分子都是T细胞识别抗原、传递活化信号以及发挥杀伤靶细胞效应时所不可缺少的分子[11]。本实验用流式细胞仪检测的结果证实SP在一定剂量范围内可促进这些CD分子的表达,脾细胞内T细胞表达CD+3(T细胞总数)和CD+4(辅助/诱导T细胞)T淋巴细胞明显增加,而对CD+8(抑制/杀伤T细胞)T细胞的表达无影响,CD+4与CD+8细胞的比值升高。这与SP促进脾细胞增殖和分泌IL-2的结果相符,SP促进脾细胞中的T细胞(CD+3)增殖,主要是促进CD+4T细胞增生,该细胞亚型T细胞分泌IL-2。这些提示SP对免疫应答的促进作用有部分机制可能是通过促进这些分子的表达,从而增强T细胞对抗原识别及信号传递的能力。
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    SP在全身分布广泛,尤其在胃肠道内分布最为丰富,它可能在胃肠道的舒缩、肠壁血液供应及肠道免疫功能等方面起重要的调节作用。在病理情况下,尤其在一些强应激状态中,胃肠道内的SP含量发生明显的变化。蔡文琴等[5]对枪弹伤及20 Gy-γ射线照射后胃肠道SP的变化进行了研究,结果显示在强应激状态下胃肠道的SP变化不仅存在,而且呈现有明显的反应性。我们对烧伤后大鼠肠道的SP含量也进行的测定,发现伤后SP明显升高(具体资料正在整理中)。在这些情况下,SP的变化对肠道粘膜免疫屏障以及肠道免疫功能的相关性,可能会影响烧伤和创伤后肠源性感染的发生及病程发展。

    基金项目:军队“九五”攻关课题项目(96L042)

    Foundation item: "Ninth five" obligatory budget of PLA(96L042)

    作者简介:李成仁,男,1970.08.10生,浙江省东阳市人,硕士,助教,主要从事神经生物学方面的研究,发表论文4篇。电话:(023)68752229
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    收稿日期:1998-11-10;修回日期:1999-08-11, 百拇医药