胸腺肽对雄性小鼠血清激素水平的影响

刘 莹,张 梅,王振东,王 惠,关 萍,张 宁

(沈阳农业大学生物科学技术学院,辽宁沈阳110866)

胸腺肽是由胸腺上皮细胞分泌的一类具有生物活性的多肽混合物。胸腺肽具有多种生物学功能,主要作用于免疫系统,促进T淋巴细胞的成熟和分化。此外,胸腺肽在生殖系统、脂类代谢、神经内分泌系统中也起到重要的调节作用。在临床上,胸腺肽作为一种免疫调节剂,用于治疗多种免疫缺陷病、自身免疫疾病、感染性疾病及肿瘤的辅助治疗。目前,已有许多成功的临床试验结果,如恢复Di-George病人细胞免疫功能,缓解类风湿性关节炎病人的炎症,增强对慢性乙肝病毒的抵抗力,辅助放疗防止肺癌复发等[1-5]。胸腺肽虽然可以增强机体免疫力,但在实际应用中出现了女性月经失调、诱发糖尿病等不良反应[6]。提示人们不可盲目用药的同时,也揭示了胸腺肽与神经内分泌系统之间存在一定的联系。

自从1977年Besedovsky首次提出神经内分泌-免疫调节网络以来,大量资料证实,神经内分泌系统和免疫系统之间存在双向调节机制[7]。有研究发现[8],在下丘脑和垂体提取物中存在高浓度胸腺肽α1样肽,表明它可能是一种神经内分泌调节剂。因此,深入探讨胸腺肽与神经内分泌系统的相互关系具有重要意义。沈阳农业大学生物科学技术学院发育生物学研究室前期研究发现胸腺肽能影响雌性小鼠血清激素水平,为了进一步探讨胸腺肽对神经内分泌系统的影响并促进胸腺肽在临床上的合理应用,本试验以雄性小鼠为研究对象,通过给不同月龄的雄性小鼠皮下注射不同剂量的胸腺肽,了解胸腺肽对雄性小鼠血清激素水平的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 昆明种小鼠200只,雄性。其中1月龄100只,体重17 g～22 g;3月龄100只,体重30 g～40 g,均购自长春高新医学动物实验研究中心(许可证号:0003880)。

1.1.2 主要试剂 胸腺肽注射液(批号20003450)由长春普华制药股份有限公司生产,系自健康小牛胸腺提取的分子质量小于10 ku的多肽水溶液。每1 mL含多肽不少于5 mg,主要成分为胸腺肽α1及其他小分子多肽,临用前用8.5 g/L生理盐水配制成不同剂量。促黄体素(LH)、睾酮(T)、促甲状腺激素(TSH)、胰岛素(INS)放射免疫试剂盒及葡萄糖试剂盒,购自北京华英生物技术研究所。

1.2 方法

1.2.1 动物分组及给药 分别将各月龄100只小鼠随机分成5组,即正常饲养对照组、生理盐水对照组、低剂量胸腺肽组、中剂量胸腺肽组、高剂量胸腺肽组,每组20只。胸腺肽剂量分别为0.30、0.60、1.20 mg/mL。正常饲养对照组不做任何处理,生理盐水对照组每天背部皮下注射无菌生理盐水0.2 mL;低、中、高剂量胸腺肽组每天背部皮下注射不同浓度胸腺肽0.2 mL。连续注射30 d。

1.2.2 测定指标及方法 小鼠末次给药24 h后断头取血,离心分离血清,置—20℃保存。各样本LH、T、TSH及INS的含量均按试剂盒说明书进行放射免疫法测定,血糖含量采用生化法测定。

1.2.3 统计学处理 全部试验数据采用SPSS17.0进行统计学分析,结果以(_X±S)表示,组间差异显著性采用单因素方差分析和多重比较(LSD和Games-Howell)。

2 结果

2.1 胸腺肽对LH水平的影响

表1显示,与正常饲养对照组比较,生理盐水对照组小鼠LH水平无显著变化(P＞0.05);与生理盐水对照组比较,不同月龄胸腺肽组LH水平均升高。1月龄小鼠除低剂量胸腺肽组LH水平低于正常饲养对照组外,中、高剂量胸腺肽组LH水平均高于正常饲养对照组。与生理盐水对照组比较,高剂量胸腺肽组LH水平显著升高(P＜0.05)。3月龄小鼠各剂量胸腺肽组LH水平均高于正常饲养对照组及生理盐水对照组,且低剂量胸腺肽组极显著升高(P＜0.01);中、高剂量胸腺肽组均显著升高(P＜0.05)。

表1 胸腺肽对LH水平的影响Table 1 Effects of thymosin on LH levels

2.2 胸腺肽对T水平的影响

表2显示,1月龄各剂量胸腺肽组小鼠T水平均高于正常饲养对照组和生理盐水对照组。与正常饲养对照组比较,高剂量胸腺肽组显著升高(P＜0.05)。3月龄各剂量胸腺肽组小鼠T水平与正常饲养对照组和生理盐水对照组相比差异不显著(P＞0.05)。

表2 胸腺肽对T水平的影响Table 2 Effects of thy mosin on T levels

2.3 胸腺肽对THS水平的影响

表3显示,与正常饲养对照组比较,不同月龄生理盐水对照组小鼠TSH水平均降低,但差异不显著(P＞0.05)。1月龄各剂量胸腺肽组TSH水平均高于正常饲养对照组和生理盐水对照组,且中剂量胸腺肽组极显著升高(P＜0.01);中剂量胸腺肽组与低剂量胸腺肽组比较显著升高(P＜0.05),与高剂量胸腺肽组比较极显著升高(P＜0.01)。3月龄各剂量胸腺肽组TSH水平均高于正常饲养对照组和生理盐水对照组,但无显著性差异(P＞0.05)。

表3 胸腺肽对TSH水平的影响Table 3 Effects of thymosin on TSH levels

2.4 胸腺肽对INS水平的影响

表4显示,1月龄各剂量胸腺肽组INS水平均低于正常饲养对照组和生理盐水对照组。与正常饲养对照组比较,中、高剂量胸腺肽组均极显著降低(P＜0.01);与生理盐水对照组比较,中、高剂量胸腺肽组均显著降低(P＜0.05);与低剂量胸腺肽组比较,中、高剂量胸腺肽组均显著降低(P＜0.05)。3月龄各剂量胸腺肽组INS水平均低于正常饲养对照组和生理盐水对照组,但无显著性差异(P＞0.05)。

表4 胸腺肽对INS水平的影响T able 4 Effects of thymosin on INS levels

2.5 胸腺肽对血糖水平的影响

表5显示,与正常饲养对照组比较,不同月龄生理盐水对照组小鼠血糖水平均降低,但差异不显著(P＞0.05)。1月龄除低剂量胸腺肽组血糖水平低于正常饲养对照组和生理盐水对照组外,中、高剂量胸腺肽组均高于正常饲养对照组和生理盐水对照组,但均无显著差异(P＞0.05)。3月龄各剂量胸腺肽组血糖水平均高于正常饲养对照组和生理盐水对照组,但无显著差异(P＞0.05)。

表5 胸腺肽对血糖水平的影响T able 5 Effects of thymosin on blood glucose levels

3 讨论

3.1 胸腺肽对LH、T分泌的影响

雄性动物生殖内分泌系统受下丘脑-垂体-性腺轴的调节。LH是由腺垂体产生的一种激素,在雄性动物中能够刺激睾丸间质细胞促进睾酮生成,其含量受下丘脑促黄体素释放激素(LHRH)的调节。T由睾丸间质细胞分泌,是雄性动物体内主要的性激素,可调节下丘脑垂体系统分泌促性腺激素维持雄性第二性征和正常性腺功能。

试验结果显示,不同剂量胸腺肽均可提高1月龄和3月龄雄性小鼠LH水平,其中1月龄高剂量组显著升高;3月龄低剂量组极显著升高,中、高剂量组显著升高。周莉等[9]发现无胸腺鼠与正常幼鼠相比下丘脑中LHRH浓度降低;Rebar R W等[10]体外试验证明胸腺肽β4能促进下丘脑释放LHRH。因此,本研究中LH水平升高可能是由于胸腺肽刺激了下丘脑LHRH的释放,从而加强了垂体LH的释放。Coe C L等[11]研究发现,胸腺肽α1为10—12mol/L时可明显刺激LH的释放,10—7mol/L时LH释放增强7倍。本研究结果与该结论一致。

试验结果显示,不同剂量胸腺肽可以提高1月龄雄性小鼠T水平,高剂量组显著升高;3月龄胸腺肽组T水平略有下降,但差异不显著。睾丸分泌睾酮依赖于LH的调节,1月龄雄性小鼠各组T水平与LH水平基本一致;而3月龄出现胸腺肽组T水平低于对照组,与LH水平不一致。Wise T报道[12],在体外用胸腺肽培养SD大鼠睾丸间质细胞试验中,培养的前3周胸腺肽可抑制T合成;培养到第6周时,可促进T合成,但无剂量依赖性;培养到第9周时,低剂量刺激T合成,高剂量抑制T合成;在体内试验中,胸腺肽对切除垂体的30 d大鼠T合成无影响。这说明胸腺肽对T的分泌受作用时间、药物剂量和动物年龄三者的影响。此外,还发现胸腺肽使1月龄和3月龄雄性小鼠睾丸、附睾和精囊腺指数升高,因此推断胸腺肽也可能直接作用于生殖腺。

沈阳农业大学生物科学技术学院发育生物学研究室前期研究发现[13-14],不同剂量胸腺肽能显著或极显著降低不同月龄雌性小鼠促卵泡激素(FSH)、雌二醇(E2)水平;且胸腺肽可使1月龄雌性小鼠卵巢和子宫指数显著下降。这表明胸腺肽作用效果因动物性别不同有差异。以上结论再次证明胸腺肽对下丘脑-垂体-性腺轴和生殖腺的影响具有复杂性,尚需进一步研究。

3.2 胸腺肽对TSH分泌的影响

沈阳农业大学生物科学技术学院发育生物学研究室友研究发现,不同剂量胸腺肽可显著或极显著提高1月龄雌性小鼠TSH水平,且各剂量组间差异显著;3月龄小鼠高剂量胸腺肽组显著和极显著高于对照组[14]。本试验结果显示,不同剂量胸腺肽组TSH水平均高于对照组,1月龄中剂量胸腺肽组极显著升高,且各剂量组间差异显著;3月龄各组间差异不显著。该结果胸腺肽组TSH水平升高与雌性小鼠试验结论基本一致,引起TSH水平升高的原因应该基本相同。Eugenio M等[15]研究发现垂体前叶(AP)细胞中存在金属蛋白受体。胸腺因子(FTS,亦称胸腺九肽)与微量元素锌结合后成为具有生物活性FTS-Zn复合物,FTS-Zn可通过受体作用及提高细胞内Ca2+、cAMP、磷酸酯酶等的活性,促进AP细胞释放TSH[5]。另外,胸腺肽作用于胸腺细胞成熟的早期和晚期,能促进T细胞的成熟。据研究[16],活化的T细胞可以分泌TSH。以上结论可能为胸腺肽引起TSH水平升高的原因。此外,本试验中只有1月龄中剂量胸腺肽组TSH水平显著升高,且与低、高剂量胸腺肽组比较显著和极显著升高,表明胸腺肽对TSH的作用效果可能与动物年龄和药物剂量有关。

3.3 胸腺肽对INS、血糖分泌的影响

试验结果显示,各剂量胸腺肽组均可使INS水平降低,1月龄中、高剂量组与对照组比较显著或极显著降低,与低剂量组比较显著降低;3月龄无显著变化。血糖值除1月龄低剂量胸腺肽组略低于对照组外,其余各剂量胸腺肽组血糖均升高,但差异不显著。国内外有关胸腺肽对胰岛素水平和糖代谢的研究较少,可查资料有限,尚有许多机制未完全阐明。王丽华[17]报道注射胸腺肽会引起继发性糖尿病,这可能由于一定量的外源性胸腺肽导致了内分泌代谢紊乱,INS分泌受阻,也可能注射胸腺肽后引发了变态反应性疾病[14]。张汝学等[18]研究发现,大鼠去胸腺后第3月、5月、8月和15月时血糖均可维持正常水平,8月后肝糖原和INS水平升高。另有文献报道[19],去胸腺12月后血糖及糖代谢产物浓度下降。以上研究都表明胸腺与糖代谢之间有一定联系。本试验中雄性小鼠INS水平降低与上述结论一致,且前期雌性小鼠试验也呈现类似结果。另外,以上研究还表明胸腺肽对小鼠血清INS的作用效果与药物剂量和动物年龄有关。由于有关胸腺肽对INS和血糖水平影响的作用机制不明确,因此需进一步研究。

综上所述,胸腺肽能影响雄性小鼠血清激素水平,其作用效果与药物剂量和动物年龄有关。此外,本研究室前期已经研究发现胸腺肽能在一定程度上影响雌性小鼠血清激素水平,结合本试验结果再次表明胸腺肽可以调节小鼠神经内分泌系统。胸腺肽对垂体下丘脑及各内分泌腺分泌激素的影响作用显示了免疫系统与神经内分泌系统之间存在的相互调节作用。但由于胸腺肽对神经内分泌系统的影响原因复杂,尚有许多调节机制不明确,有进一步研究的必要,因此在临床应用中应持谨慎态度。

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