人重组IL-8对兔外周血白细胞的动员作用及其时间动力学*
作者：刘继明△ 朱华亭 鲁严 李彩霞 张毅 张学光△△ 冯丽瑾 吴元建
单位：刘继明△ 朱华亭 鲁严 李彩霞 张毅 张学光△△：苏州医学院免疫学；研究室，苏州，215007；冯丽瑾 吴元建：苏州第二人民医院检验科
关键词：IL-8；；中性粒细胞；；动员
苏州医学院学报991105 摘要 目的：观察人重组IL-8在体内对新西兰家兔外周血白细胞的动员作用及其时间动力学。方法：按10μg/kg的剂量在兔静脉内注射rhIL-8，收集不同时间的外周血，显微镜观察各种白细胞数量的变化。结果：IL-8可升高外周血的白细胞数量，尤其是中性粒细胞的数量,从2.66×109/L升高至5.99×109/L。IL-8动员的中性粒细胞以幼稚中性粒细胞(带状核)为主。IL-8对中性粒细胞动员作用迅速，60min时达到高峰，但持续时间短，180min时已接近正常水平。结论：IL-8可显著升高外周血中性粒细胞数，而且是一种快速、安全的动员剂。
, http://www.100md.com
中图法分类 R392.11
Recombinant Human IL-8 on Rabbit Leukocytosis and Its Kinetics
Liu Jiming, Feng Lijin, Zhu Huating， et al
(Deparment of Immunology, Suzhou Medical College, Suzhou,215007)
Abstract objective Studying the effect of rhIL-8 on rabbit leukocyte and its kinetics. Method Intravenous injection of rhIL-8 in rabbit at 10μg/kg dose, collecting peripheral blood at different time and calculating the number of the difference leukocyte. Results IL-8 has an obvious effect on rabbit leukocytosis. The increasing cell number mainly due to the nutrophil(band). There are an obvious increasing at 15 min, reaching the top at 60 min and almost dropping to the normal level at 180 min. Conclusion IL-8 has an obvious effect on neutrophilia in rabbit, also can as a fast and safe mobilization agent.
, 百拇医药
Key words IL-8; leukocytosis; neutrophil; kinetics
IL-8是一种炎症性趋化因子，属于CXC趋化因子超家族成员，分子量约10kd[1]。体外实验表明，IL-8对中性粒细胞有明显的趋化作用，并促进中性粒细胞的吞噬和多种粘附分子的表达。大量的证据证实，IL-8在体内可介导中性粒细胞趋化游走到炎症部位，参与多种炎症反应，包括各种炎症损伤[2]。近年来还发现，IL-8可作为造血动员剂，快速动员造血干细胞至外周血[3]，从而揭示了IL-8作为造血动员剂的广阔临床应用前景。为了进一步阐明IL-8在炎症和造血方面的作用，我们以新西兰家兔为实验动物模型，观察静脉内注射rhIL-8对外周血白细胞的动员作用及时间动力学。
1 资料和方法
1.1 试剂及动物：纯化的重组人IL-8[4](本室自制)，电泳鉴定为单一区，鳌试剂法测定无热原质。4只新西兰家兔，无外伤及感染，体重2.5～3kg/只，由苏州医学院实验动物中心提供。
, http://www.100md.com
1.2 白细胞动员实验[5]:在较安静的实验动物房内将新西兰家兔固定于兔架内，放置30min让其平静。将24号医用静脉留置针(内含肝素)固定于兔耳动脉，同时在对侧耳静脉，按10μg/kg的剂量注射rhIL-8，注射液体积控制在0.5ml/只，对照组注射相同体积的医用生理盐水。分别在静注后0、5、15、30、60、120、180、240、300min时从耳动脉处的留置针内抽取0.5ml外周血，同时，于每次采血之后，用相同体积的肝素(5U/ml)冲洗留置针。采集的外周血注入EDTA抗凝管内抗凝，立即进行白细胞计数和血涂片。
1.3 细胞计数和数据处理：采用常规的方法于光学显微镜下计算外周血白细胞总数。外周血白细胞分类计数采用常规血涂片染色法进行。根据白细胞总数和不同细胞的比例，换算出不同时间各类白细胞在每升外周血中的细胞数。以0min时的细胞数为基线，计算动员指数：不同时间的细胞数 /0min时的细胞数×100%。以时间为横坐标，动员指数为纵坐标作图。
, 百拇医药
2 结果
2.1 IL-8对外周血白细胞的作用
实验动物体内注射IL-8后，可显著升高外周血白细胞的数量，白细胞数从0min时的7×109/L升高至10.4×109/L，其升高作用迅速而短暂 (图1)。IL-8对外周血白细胞的动员作用，以中性粒细胞为主，尤其是带状核中性粒细胞，对淋巴细胞的动员作用不如中性粒细胞明显(图2)。IL-8注射前后对外周血的嗜酸性和嗜碱性粒细胞无明显影响。
图1 静注IL-8后不同时间外周血白细胞的变化
图2 静注IL-8后不同时间外周血各类白细胞的变化
, http://www.100md.com
2.2 IL-8动员外周血白细胞的时间动力学
IL-8在体内对白细胞作用迅速而短暂，且对不同的白细胞作用的时间动力学基本相同(图2)，15分钟时，能明显地升高外周血中的不同白细胞，60分钟时达到最高，180分钟后基本恢复至动员前水平。
3 讨论
机体发生炎症时，入侵的病原微生物产生的LPS和体内产生的前炎症性因子IL-1、TNF-α均可刺激单核细胞和内皮细胞等分泌大量的IL-8，介导中性粒细胞趋化游走至炎症部位，参与各种炎症反应。体外实验证实，IL-8不但能趋化中性粒细胞，而且可诱导中性粒细胞表达各种粘附分子，合成各种蛋白酶，从而增强中性粒细胞的杀伤功能[2]。近年来，在体内应用抗IL-8中和性单克隆抗体，可显著性降低中性粒细胞在炎症部位的聚集和其导致的组织损伤[6，7]。可见，IL-8主要是通过对中性粒细胞的作用，参与机体的炎症性反应。
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IL-8在体内参与炎症反应，除了趋化中性粒细胞聚集的炎症部位和改变中性粒细胞的活化功能之外，是否还有其它机制参与炎症反应？业已报道，当静脉给予实验动物外源性IL-8后，其外周血白细胞可迅速上升，鉴此IL-8也被认为是一种造血动员剂。人和家兔IL-8有高度的同源性[8]，人IL-8对家兔有同样的生物学功能，为此，我们在家兔体内注射rhIL-8，观察IL-8在体内对白细胞的动员作用。结果显示：兔静脉内注射rhIL-8，可迅速使外周血白细胞升高，升高的白细胞以中性粒细胞为主。表明IL-8在体内参与炎症反应，不但通过趋化中性粒细胞和改变中性粒细胞的活化功能，还可升高外周血白细胞的数量，尤其是中性粒细胞的数量，提高机体参与炎症反应的能力。显示了IL-8在清除外来微生物感染的重要作用。进一步的检测结果显示，升高的中性粒细胞以带状核为主，说明IL-8主要是动员骨髓中相对不成熟的细胞，而非外周边缘池的其它贴壁细胞，从而在绝对数量上升高外周血白细胞数量。IL-8主要动员相对不成熟的中性粒细胞，这从另一方面证实了IL-8可作为造血动员剂。在动员过程中，15min时即出现明显的中性粒细胞数升高，60min时达到最高值，表明IL-8在体内动员作用非常快，有利于迅速提高机体的抗感染能力。外来的IL-8在体内对白细胞的升高作用持续时间并不长，180min时各类白细胞数已基本恢复至注射前水平。提示IL-8虽然是炎症反应的重要因子，但其在体内持续作用的药效时间较短，将其用于临床作为骨髓造血动员剂，不会产生炎症性损伤。而且在IL-8注射后的不同时间，都很难检测到嗜酸性、嗜碱性细胞。外源性注射IL-8不会产生超强炎症反应和变态反应，导致呼吸衰竭性综合征。
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从侧面揭示了IL-8是一种安全的动员剂，为临床确定IL-8造血动员的最佳采血时间和安全使用提供了有力的证据。
* 江苏省科委优秀青年教师基金(BQ96016)和国防科工委基金(Y5573162-02)资助课题
△ 博士研究生 △△导师
参考文献
1 Rollins RJ. Chemokines. Blood. 1997, 90∶909
2 Harada A, et al. Essential involvement of interleukin-8 (IL-8) in acute inflammation. J Leukoc Biol, 1994, 56∶559
, 百拇医药
3 Laterveer L, et al. Rapid mobilization of hematopoietic progenitor cells in rhesus-monkeys by a single intravenous injection ofinterleukin-8. Blood, 1996, 87∶781
4 陆宇新，等. 大肠杆菌表达rhIL-8的纯化和生物学活性鉴定. 苏州医学院学报. 1996, 16(6)∶1011
5 Jagels MA, Hugli TE. Neutrophil chemotactic factors promote leukocytosis - A common mechanism for cellular recruitment from bone marrow. J Immunol, 1992, 148∶1119
6 Sekido N, et al. Prevention of lung reperfusion injury in rabbits by a monoclonal antibody against interleukin-8. Nature, 1993, 365∶654
, http://www.100md.com
7 Carvalho GL, et al. Anti-interleukin-8 monoclonal antibody reduces free radical production and improves hemodynamics and survival rate in endotoxic shock in rabbits. Surgery, 1997, 122(1)∶60
8 Harada A, et al. Expression of recombinant rabbit IL-8 in E. Coli and establishement of the essential invilvement of IL-I in rcruiting neutrophils into liopolysaccharide-induced inflammatory site of rabbit skin. Internal Immunol, 1993, 5∶681
(1999年7月12日收稿), http://www.100md.com(刘继明△ 朱华亭 鲁严 李彩霞 张毅 张学光△△ 冯丽瑾 吴元建)
单位：刘继明△ 朱华亭 鲁严 李彩霞 张毅 张学光△△：苏州医学院免疫学；研究室，苏州，215007；冯丽瑾 吴元建：苏州第二人民医院检验科
关键词：IL-8；；中性粒细胞；；动员
苏州医学院学报991105 摘要 目的：观察人重组IL-8在体内对新西兰家兔外周血白细胞的动员作用及其时间动力学。方法：按10μg/kg的剂量在兔静脉内注射rhIL-8，收集不同时间的外周血，显微镜观察各种白细胞数量的变化。结果：IL-8可升高外周血的白细胞数量，尤其是中性粒细胞的数量,从2.66×109/L升高至5.99×109/L。IL-8动员的中性粒细胞以幼稚中性粒细胞(带状核)为主。IL-8对中性粒细胞动员作用迅速，60min时达到高峰，但持续时间短，180min时已接近正常水平。结论：IL-8可显著升高外周血中性粒细胞数，而且是一种快速、安全的动员剂。
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中图法分类 R392.11
Recombinant Human IL-8 on Rabbit Leukocytosis and Its Kinetics
Liu Jiming, Feng Lijin, Zhu Huating， et al
(Deparment of Immunology, Suzhou Medical College, Suzhou,215007)
Abstract objective Studying the effect of rhIL-8 on rabbit leukocyte and its kinetics. Method Intravenous injection of rhIL-8 in rabbit at 10μg/kg dose, collecting peripheral blood at different time and calculating the number of the difference leukocyte. Results IL-8 has an obvious effect on rabbit leukocytosis. The increasing cell number mainly due to the nutrophil(band). There are an obvious increasing at 15 min, reaching the top at 60 min and almost dropping to the normal level at 180 min. Conclusion IL-8 has an obvious effect on neutrophilia in rabbit, also can as a fast and safe mobilization agent.
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Key words IL-8; leukocytosis; neutrophil; kinetics
IL-8是一种炎症性趋化因子，属于CXC趋化因子超家族成员，分子量约10kd[1]。体外实验表明，IL-8对中性粒细胞有明显的趋化作用，并促进中性粒细胞的吞噬和多种粘附分子的表达。大量的证据证实，IL-8在体内可介导中性粒细胞趋化游走到炎症部位，参与多种炎症反应，包括各种炎症损伤[2]。近年来还发现，IL-8可作为造血动员剂，快速动员造血干细胞至外周血[3]，从而揭示了IL-8作为造血动员剂的广阔临床应用前景。为了进一步阐明IL-8在炎症和造血方面的作用，我们以新西兰家兔为实验动物模型，观察静脉内注射rhIL-8对外周血白细胞的动员作用及时间动力学。
1 资料和方法
1.1 试剂及动物：纯化的重组人IL-8[4](本室自制)，电泳鉴定为单一区，鳌试剂法测定无热原质。4只新西兰家兔，无外伤及感染，体重2.5～3kg/只，由苏州医学院实验动物中心提供。
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1.2 白细胞动员实验[5]:在较安静的实验动物房内将新西兰家兔固定于兔架内，放置30min让其平静。将24号医用静脉留置针(内含肝素)固定于兔耳动脉，同时在对侧耳静脉，按10μg/kg的剂量注射rhIL-8，注射液体积控制在0.5ml/只，对照组注射相同体积的医用生理盐水。分别在静注后0、5、15、30、60、120、180、240、300min时从耳动脉处的留置针内抽取0.5ml外周血，同时，于每次采血之后，用相同体积的肝素(5U/ml)冲洗留置针。采集的外周血注入EDTA抗凝管内抗凝，立即进行白细胞计数和血涂片。
1.3 细胞计数和数据处理：采用常规的方法于光学显微镜下计算外周血白细胞总数。外周血白细胞分类计数采用常规血涂片染色法进行。根据白细胞总数和不同细胞的比例，换算出不同时间各类白细胞在每升外周血中的细胞数。以0min时的细胞数为基线，计算动员指数：不同时间的细胞数 /0min时的细胞数×100%。以时间为横坐标，动员指数为纵坐标作图。
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2 结果
2.1 IL-8对外周血白细胞的作用
实验动物体内注射IL-8后，可显著升高外周血白细胞的数量，白细胞数从0min时的7×109/L升高至10.4×109/L，其升高作用迅速而短暂 (图1)。IL-8对外周血白细胞的动员作用，以中性粒细胞为主，尤其是带状核中性粒细胞，对淋巴细胞的动员作用不如中性粒细胞明显(图2)。IL-8注射前后对外周血的嗜酸性和嗜碱性粒细胞无明显影响。
图1 静注IL-8后不同时间外周血白细胞的变化
图2 静注IL-8后不同时间外周血各类白细胞的变化
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2.2 IL-8动员外周血白细胞的时间动力学
IL-8在体内对白细胞作用迅速而短暂，且对不同的白细胞作用的时间动力学基本相同(图2)，15分钟时，能明显地升高外周血中的不同白细胞，60分钟时达到最高，180分钟后基本恢复至动员前水平。
3 讨论
机体发生炎症时，入侵的病原微生物产生的LPS和体内产生的前炎症性因子IL-1、TNF-α均可刺激单核细胞和内皮细胞等分泌大量的IL-8，介导中性粒细胞趋化游走至炎症部位，参与各种炎症反应。体外实验证实，IL-8不但能趋化中性粒细胞，而且可诱导中性粒细胞表达各种粘附分子，合成各种蛋白酶，从而增强中性粒细胞的杀伤功能[2]。近年来，在体内应用抗IL-8中和性单克隆抗体，可显著性降低中性粒细胞在炎症部位的聚集和其导致的组织损伤[6，7]。可见，IL-8主要是通过对中性粒细胞的作用，参与机体的炎症性反应。
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IL-8在体内参与炎症反应，除了趋化中性粒细胞聚集的炎症部位和改变中性粒细胞的活化功能之外，是否还有其它机制参与炎症反应？业已报道，当静脉给予实验动物外源性IL-8后，其外周血白细胞可迅速上升，鉴此IL-8也被认为是一种造血动员剂。人和家兔IL-8有高度的同源性[8]，人IL-8对家兔有同样的生物学功能，为此，我们在家兔体内注射rhIL-8，观察IL-8在体内对白细胞的动员作用。结果显示：兔静脉内注射rhIL-8，可迅速使外周血白细胞升高，升高的白细胞以中性粒细胞为主。表明IL-8在体内参与炎症反应，不但通过趋化中性粒细胞和改变中性粒细胞的活化功能，还可升高外周血白细胞的数量，尤其是中性粒细胞的数量，提高机体参与炎症反应的能力。显示了IL-8在清除外来微生物感染的重要作用。进一步的检测结果显示，升高的中性粒细胞以带状核为主，说明IL-8主要是动员骨髓中相对不成熟的细胞，而非外周边缘池的其它贴壁细胞，从而在绝对数量上升高外周血白细胞数量。IL-8主要动员相对不成熟的中性粒细胞，这从另一方面证实了IL-8可作为造血动员剂。在动员过程中，15min时即出现明显的中性粒细胞数升高，60min时达到最高值，表明IL-8在体内动员作用非常快，有利于迅速提高机体的抗感染能力。外来的IL-8在体内对白细胞的升高作用持续时间并不长，180min时各类白细胞数已基本恢复至注射前水平。提示IL-8虽然是炎症反应的重要因子，但其在体内持续作用的药效时间较短，将其用于临床作为骨髓造血动员剂，不会产生炎症性损伤。而且在IL-8注射后的不同时间，都很难检测到嗜酸性、嗜碱性细胞。外源性注射IL-8不会产生超强炎症反应和变态反应，导致呼吸衰竭性综合征。
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从侧面揭示了IL-8是一种安全的动员剂，为临床确定IL-8造血动员的最佳采血时间和安全使用提供了有力的证据。
* 江苏省科委优秀青年教师基金(BQ96016)和国防科工委基金(Y5573162-02)资助课题
△ 博士研究生 △△导师
参考文献
1 Rollins RJ. Chemokines. Blood. 1997, 90∶909
2 Harada A, et al. Essential involvement of interleukin-8 (IL-8) in acute inflammation. J Leukoc Biol, 1994, 56∶559
, 百拇医药
3 Laterveer L, et al. Rapid mobilization of hematopoietic progenitor cells in rhesus-monkeys by a single intravenous injection ofinterleukin-8. Blood, 1996, 87∶781
4 陆宇新，等. 大肠杆菌表达rhIL-8的纯化和生物学活性鉴定. 苏州医学院学报. 1996, 16(6)∶1011
5 Jagels MA, Hugli TE. Neutrophil chemotactic factors promote leukocytosis - A common mechanism for cellular recruitment from bone marrow. J Immunol, 1992, 148∶1119
6 Sekido N, et al. Prevention of lung reperfusion injury in rabbits by a monoclonal antibody against interleukin-8. Nature, 1993, 365∶654
, http://www.100md.com
7 Carvalho GL, et al. Anti-interleukin-8 monoclonal antibody reduces free radical production and improves hemodynamics and survival rate in endotoxic shock in rabbits. Surgery, 1997, 122(1)∶60
8 Harada A, et al. Expression of recombinant rabbit IL-8 in E. Coli and establishement of the essential invilvement of IL-I in rcruiting neutrophils into liopolysaccharide-induced inflammatory site of rabbit skin. Internal Immunol, 1993, 5∶681
(1999年7月12日收稿), http://www.100md.com(刘继明△ 朱华亭 鲁严 李彩霞 张毅 张学光△△ 冯丽瑾 吴元建)