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编号:10269295
生长激素对机体免疫功能的作用
http://www.100md.com 《中华儿科杂志》 1998年第12期
     作者:陈耀勇 方俊敏 王慕逖

    单位:430030 武汉,同济医科大学附属同济医院儿科(第一作者现在510120 广州医学院第一附属医院儿科)

    关键词:促生长素;杀伤细胞;天然;白细胞介素2

    中华儿科杂志981213

    【摘要】 目的 探讨生长激素(GH)在免疫调节中的作用。方法 以NK细胞、白细胞介素(IL)-1α和IL-2活性、肿瘤坏死因子(TNFα)含量及TNFα mRNA表达等为指标,对去垂体大鼠及生长激素缺乏症(GHD)患儿在GH治疗前后的免疫指标进行了观察。结果 ⑴去垂体鼠淋巴细胞数量、NK细胞活性、IL-1α和IL-2活性均明显下降,GH可使上述指标得到不同程度的恢复;⑵去垂体鼠大肠杆菌内毒素诱导的TNFα合成明显降低,巨噬细胞TNFα mRNA表达亦大幅度下降,GH可使大肠杆菌内毒素诱导的TNFα合成增高2.5倍以上,TNFα mRNA表达亦明显增高;⑶GHD患儿NK细胞活性明显降低,经GH治疗3个月后恢复到正常水平;⑷GHD患儿IL-1α和IL-2活性偏低,治疗后两者有逐渐增高的趋势。结论 GH有一定的免疫调节作用。
, 百拇医药
    The effect of growth hormone on immune system in vivo Chen Yaoyong, Fang Junmin, Wang Muti. Department of Pediatrics, Tongji Hospital, Tongji Medical University, Wuhan 430030

    【Abstract】 Objective To study the effect of growth hormone (GH) on immune system. Methods NK cell activity, interleukin-1α (IL-1α) and IL-2 activities, and tumor necrosis factor-α (TNFα) and TNFα mRNA levels were measured to evaluate the changes in immune functions in hypophysectomized rats and in growth hormone deficient (CHD) children after GH treatment. Results (1) Hypophysectomized rats exhibited a cellular depletion in spleen, and a reduction in spleen NK cell activity and IL-1α and IL-2 activities. Thyroxine and hydrocortisone did not alter the response of these rats, while a recovery of all the parameters was found with GH in combination. (2) A reduction in macrophage production of TNFα stimulated with lipopolysaccharide (LPS) in vitro and extremly decreased lung macrophage TNFα mRNA levels were observed, which could be markedly increased with GH, but not thyroxine and hydrocortisone. (3) A decrease in NK cell activity, which could be restored with a three-months GH therapy, was found in GHD children. The IL-1α and IL-2 activities in GHD children were decreased and showed a tendency to increase with GH supplement. Conclusion The above data supported the findings of earlier reports that some relationship existed between GH and the immune system.
, 百拇医药
    【Key words】 Somatotropin Killer cells, natural Interleukin-2

    自从1977年Besedovsky[1]提出神经内分泌免疫网络理论以来,内分泌系统对免疫功能的调节机制日益受到重视,其中生长激素(growth hormone, GH)的作用倍受关注。为了探讨GH在免疫调节中的作用,作者采用脾脏淋巴细胞数量、NK细胞活性、白细胞介素IL-1α和IL-2活性、肿瘤坏死因子(TNFα)含量及TNFα mRNA表达等指标,对去垂体鼠及生长激素缺乏症(GHD)患儿在GH治疗前后的免疫功能进行了观察。

    对象及方法

    一、实验对象

    6周龄Wistar大鼠,经咽旁去垂体,术后恢复10天,随机分为三组,开始不同激素替代治疗:
, 百拇医药
    A组(11只):晨8时腹腔注射氢化可的松(湖北制药厂产品)每只60 μg,口服左旋甲状腺素(Glaxo公司产品)每只3 μg,应用3次后,于晚8时每只加用Bio-hGH(Novee Nordisk公司产品)300 mU,皮下注射,用8天。

    B组(12只):晨8时腹腔注射氢化可的松每只60 μg,口服左旋甲状腺素每只3 μg,用10天。

    C组(12只):晨及晚8时分别腹腔注射生理盐水0.2 ml,用10天。

    对照组(12只):假手术后恢复10天,晨及晚8时分别腹腔注射生理盐水0.2 ml,用10天。

    分别于末次用药后第2天处死动物,留取标本。

    二、临床观察对象和方法

    表1 GH治疗前后去垂体鼠免疫指标的变化(±s) 组别
, 百拇医药
    只数

    IL-1α

    (SI)

    IL-2

    (IU/ml)

    脾细胞数

    (×106)

    NK细胞活性

    (%)

    LPS诱生TNFα

    (ng/ml)

    对照组

, 百拇医药     12

    5.8±1.1

    101±29

    152±16

    38.6±4.8

    10.3±1.3

    去垂体鼠

    A组

    11

    5.2±1.2*

    83±23b*

    45±5*△
, 百拇医药
    21.3±3.4*△

    2.7±0.6*△

    B组

    12

    3.9±1.0

    43±23

    24±2

    9.0±2.7

    1.0±0.5

    C组

    12
, 百拇医药
    3.7±0.7

    48±17

    23±2

    7.7±2.2

    1.1±0.7

    F值

    12.1

    17.0

    602

    196

    335
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    * 与去垂体C组比较,P<0.01, 与对照组比较,P<0.01

    1.GHD患儿组:共11例,其中疗程>6个月者7 例,年龄12.1±2.5(9.5~17.5)岁,骨龄8.7±2.9(5~13.5)岁。选择标准为:(1)身高低于同龄、同性别正常儿童身高标准的第3百分位;(2)骨龄低于实足年龄2岁以上;(3)身高增长速率<4 cm/年;(4)复合刺激试验GH峰值<10 μg/L[2]

    2.对照组:体检正常儿童,共20例,其中男12例,女8例,年龄4~7岁。

    3.重组人生长激素(R-hGH)治疗:R-hGH(珠海恒通生物制药公司产品)每天0.1 U/kg,于每晚睡前1小时大腿伸侧皮下注射。

    三、检测方法
, 百拇医药
    1.NK细胞活性测定:乳酸脱氢酶(LDH)释放法[3]。YAC-1细胞株由同济医科大学实验中心免疫室提供,K562细胞株由同济医科大学免疫教研室提供。

    2.IL-1α及IL-2活性的测定:四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法[4]。IL-2依赖的CTLL-2细胞株由湖南医科大学免疫教研室提供。

    3.TNFα含量测定:采用北京邦定公司提供的ELISA药盒检测,敏感度100 pg/ml,批间、批内变异系数均在10%以内。

    4.TNFα mRNA表达测定:⑴肺巨噬细胞总RNA提取:按文献[5]介绍的方法操作;⑵TNFα探针制备:TNFα cDNA质粒用HindⅢ BamHⅠ酶切,回收650,750bp二个片段,同位素α-32P标记,过Sephadex G-50柱收集标记探针;⑶TNFα mRNA斑点杂交。
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    5.统计学处理:采用SYS软件系统,F检验和t检验。

    结果

    一、去垂体鼠免疫功能的变化

    去垂体后脾脏淋巴细胞数及脾脏NK细胞活性较对照组明显降低,A组GH治疗后两者均明显增高,但仍低于对照组(表1)。去垂体C组IL-1活性明显降低;去垂体A组IL-1活性显著提高,且与对照组无明显差异。去垂体C组IL-2活性明显降低,去垂体A组IL-2活性较去垂体C组明显增高(表1)。去垂体B组的上述指标均与C组相近(表1)。

    二、去垂体鼠TNFα含量变化及肺巨噬细胞TNFα mRNA的表达

    1.大鼠血清及大肠杆菌脂质内毒素诱生的TNFα含量变化:各组血清TNFα含量均<100 pg/ml。而在LPS诱生脾细胞培养上清中,去垂体C组及B组TNFα含量明显降低,A组TNFα含量虽明显增高,但仍低于对照组(表1)。
, 百拇医药
    2.去垂体C组TNFα mRNA表达明显降低,B组TNFα mRNA表达与C组相仿,而A组TNFα mRNA表达明显增强,且表达程度与对照组相近(图1~4)。

    图①~④ 肺巨噬细胞TNFαmRNA的表达

    表2 R-hGH治疗前后GHD患儿免疫指标的变化(±s) 组别

    例数

    IL-1α

    (SI)

    IL-2

    (kIU/L)
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    sIL-2R

    (kIU/L)

    LPS诱生TNFα

    (μg/L)

    NK活性

    (%)

    治疗前

    11

    4.2±1.0*

    67±26*

    202±44

    2.0±0.6
, 百拇医药
    24±4*

    治疗后1周

    11

    4.2±1.2

    78±27

    183±47

    2.0±0.7

    25±4*

    治疗后1个月

    7

    4.9±0.9

    84±23
, 百拇医药
    188±40

    2.3±0.4

    25±4*

    治疗后3个月

    7

    4.9±1.3

    80±25

    186±44

    1.9±0.3

    34±4

    治疗后6个月

    7
, 百拇医药
    5.1±1.0

    97±36

    159±30

    1.7±0.3

    34±4

    对照组

    20

    5.1±1.0

    92±33

    -

    1.9±0.6

    39±5
, 百拇医药
    * 与对照组比较P<0.05; 与治疗前比较P<0.05 三、GHD患儿R-hGH治疗前后免疫指标的变化

    本组采用R-hGH治疗疗程>6月者共7例,其身高年生长速率达到11.0±2.8 cm。全组在治疗前NK细胞活性明显降低,经GH治疗3个月后,NK细胞恢复到正常水平;治疗前IL-1α及IL-2活性偏低,治疗后两者有逐步增高的趋势,但与治疗前相比,差异无显著意义;治疗前后CD细胞亚群、sIL-2R及LPS诱生的TNFα含量等均在正常范围(表2)。

    讨论

    迄今关于GHD患儿的免疫功能有许多相互矛盾的报道,对GH的免疫调节作用亦存在争议[6]。GH促使IL-1α和IL-2分泌的机制尚不清楚,可能是一种直接作用,亦可能是通过邻分泌或自分泌活化巨噬细胞,使IL-1α分泌显著增高,进而促进IL-2的分泌。
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    Edwards等[7]发现GH可促使巨噬细胞产生超氧化物,推测是通过巨噬细胞分泌TNFα所致,并且证实了牛或鼠GH可部分恢复去垂体鼠TNFα的合成,其效价与γ干扰素无异,而在应用抗RMu TNFα抗血清后,GH对巨噬细胞的细胞毒活性的促进作用完全消失。说明GH对巨噬细胞的作用可能是通过TNFα介导的。本研究结果提示,GH的作用部位可能在基因转录水平,这种作用的机制尚不清楚。体外研究表明,GH不能直接促进TNFα合成。这种体内外的差异,可能与以下因素有关:(1)GH通过淋巴细胞或NK细胞促进γ干扰素的合成和分泌,进而影响TNFα的合成;(2)GH导致类胰岛素生长因子的合成和释放;(3)GH刺激巨噬细胞产生超氧化物,而后者对TNFα的合成有促进作用。也许,使用上述物质的抗体或清除剂可帮助解释GH的作用机制。

    GH对人类NK细胞活性的影响尚存在争议,Kiess等[8]报道GH或生长激素释放激素短期应用均不能使NK细胞活性恢复正常,而Bozzola等[9]则发现GH治疗可显著改善GHD患儿的NK细胞功能。本组资料表明,GH治疗3个月后NK细胞活性可恢复正常。
, 百拇医药
    Casanova等[10]发现IL-1α产生与生长激素缺乏的程度呈负相关,GH治疗15天,IL-1α产生明显增加,治疗3个月后IL-2的含量亦恢复到正常水平,与本组检测结果不尽相符。导致这种差异的原因,可能是作者的例数太少所致。

    参考文献

    1 Besedovsky H. Network of immune-neuroendocrine interactions. Clin Exp Immunol,1977,27:1-9.

    2 宁聪,江琼,魏虹,等.复合刺激试验测定小儿下丘脑-垂体轴功能的观察. 实用儿科杂志,1992,7:185-187.

    3 王长安,许荣,李中华.天然细胞毒测定——LDH释放法.中国免疫学杂志,1988,4:44-46.
, 百拇医药
    4 匡彦德,关惠贞,钱琴芳.白细胞介素-2的检测及其诱生条件的分析.上海医科大学学报,1987,14:10-14.

    5 卢圣栋.现代分子生物学实验技术.北京:高等教育出版社,1993.145.

    6 Wit JW,Kooijman R,Rijkers GT,et al. Immunological findings in growth treated patients. Horm Res,1993,39:107-110.

    7 Edwards CK 3d, Lorence RM,Dunham DM,et al.Hypophysectomy inhibits the synthesis of tumor necrosis factor alpha by rat macrophages: partial restoration by exogenous growth hormone or interferon gamma. Endocrinology,1991, 128:989-996.
, 百拇医药
    8 Kiess W,Holtmann H,Butenandt O,et al.Lymphacyte subset distribution and natural killer activity in growth hormone deficiency before and during short-term treatment with growth hormone releasing hormone.Clin Immunol Immunopathol, 1988,48:85-94.

    9 Bozzola M,Valtorta A,Moretla A,et al.In vitro and vivo effect of growth hormone on cytotoxic activity.J Pediatr,1990,117:596-599.

    10 Casanova S,Repellin AM,Schimpff RM,et al.Production of interleukin-1-α and interleukin- 2 by mononuclear cells from children with growth delay in relation to the degree of growth hormone deficiency: effects of substitutive treatment. Horm Res,1990,34:209-214.

    (收稿:1997-09-10 修回:1998-06-04), http://www.100md.com