苏木乙酸乙酯提取物对大鼠心脏移植慢性排斥模型血清IL-4的影响
2012-04-25周亚滨
刘 颖,周亚滨
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学附属第一医院 心内二科,黑龙江 哈尔滨 150040)
白细胞介素4(IL-4)是由Th2分化出来的细胞因子,Th1和Th2均来自相同的Th细胞前体,在抗原递呈阶段,受环境和遗传因素的影响而分化成不同的细胞。在移植物的长期存活中,体内细胞因子的产生具有重要意义。为此本实验应用大鼠腹腔异位心脏移植模型,检测苏木乙酸乙酯提取物对大鼠心脏移植后血清中IL-4水平的影响,探讨苏木乙酸乙酯提取物在心脏移植后对机体的免疫抑制作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物 健康成年雄性,清洁级近交系大鼠,供者Wistar大鼠,体质量150~200 g;受者SD大鼠,体质量200~250 g。均购自黑龙江中医药大学附属第一医院实验动物中心。实验动物在通风、温度、湿度适宜的动物室内饲养。动物合格证号:2008001XYXK。
1.2 实验药物 环孢素A:将环孢素胶囊(华北制药集团新药研究开发有限责任公司,每粒含CsA 25 mg)溶于橄榄油中,稀释至3.5 mg/mL浓度,室温保存备用。苏木乙酸乙酯提取物:苏木,购自黑龙江省药材公司,产地云南,经生药鉴定。将苏木粗粉(40目)用75%乙醇浸泡4 h,加热至85 ℃,连续回流提取2 h,过滤;反复2次,将滤液合并,于旋转蒸发器中水浴蒸干,转入真空干燥箱中烘干至恒重,制成乙醇提取干粉。将乙醇提取干粉加入双蒸水混悬,用乙酸乙酯卒取,回收溶剂得到乙酸乙酯提取物。溶于橄榄油中,配制成含生药量0.115 g/mL,室温保存备用。
1.3 心脏移植慢性排斥动物模型建立 大鼠同种异位心脏移植术,采用改良的Ono术式,以Wistar大鼠为供体、SD大鼠为受体,术后将2 h清醒能站立,手指稍用力即可触及心脏跳动,且24 h内不停跳者作为实验动物模型,移植心脏存活时间以天为计算单位,手术当天按0天计算,不足24 h者采用四舍五入法计算,术后当天给予35 mg/(kg·d)CsA灌胃,并对大鼠进行编号,灌胃连续21 d,以抑制急性排斥反应。随机抽取存活的不同编号的大鼠3只,在光镜下观察移植物血管病理形态呈慢性排斥反应改变,为慢性排斥反应模型建立。
1.4 实验分组及给药 将连续灌服21 d CsA后成功存活的大鼠随机分为3组,每组8只。第1组为环孢素A组(环孢素组),术后24 h环孢素A橄榄油灌胃,按35 mg/(kg·d)给药,连续给药21 d后,予环孢素A橄榄油灌胃,12 mg/(kg·d)给药,连续给药7 d至排斥终末。第2组为苏木乙酸乙醋提取物组(苏木组),术后24 h环孢素A橄榄油灌胃,35 mg/(kg·d)给药,连续给药21 d后,予苏木乙酸乙醋提取物橄榄油灌胃,按含生药量1.15 g/(kg·d)给药,连续给药7 d至排斥终末。第3组为对照组,术后24 h环孢素A橄榄油灌胃,按35 mg/(kg·d)给药,连续给药21 d后,予等体积橄榄油灌胃,连续给药7 d至排斥终末。
1.5 标本的采集 术后28 d对大鼠行眼眶下静脉采血,离心,取血清,-80 ℃冰箱内冷藏,待做ELESA法检测。
2 结果
2.1 手术成功率 正式实验60例,成功29例,失败31例,其中血管吻合口出血过多致死20例;建立慢性排斥反应模型灌胃液体进入胸腔致死11例。成功率48.3%。
2.2 一般情况 术后大鼠多在2~4 h内清醒,呼吸平稳,心脏搏动规则、有力。4 h左右可以进食、饮水。3~4 d后刀口愈合。建立慢性排斥反应模型成功后,对照组一般情况及食欲较差,懒动,体毛疏松易脱落。环孢素组进食较少,皮毛无光泽。苏木组一般情况逐日好转,进食及活动量逐渐增加。
2.3 大鼠血清中IL-4的含量变化 见表1。
表1 各组大鼠血清IL-4水平的变化(±s)
3 讨论
Th0在不同细胞因子作用下可以分化为Th1、Th2等细胞亚群,进而分泌不同的细胞因子,在免疫应答中发挥重要作用。Thl/Th2具有不同的生物学功能、分泌不同的细胞因子。分别在细胞免疫和体液免疫中发挥作用。T细胞大部分效应功能是通过细胞因子来介导的。Thl分泌的细胞因子有IL-2、IFN-γ、TNF-α,以分泌IFN-γ为主,Ig表型为IgG2a;Th2分泌的细胞因子有IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-13,以分泌IL-4为主,Ig表型为IgGl,IgE。
Thl参与CTL介导的细胞免疫;Th2促进抗体(IgGl与IgE)产生,参与体液免疫。同时Thl和Th2所分泌的细胞因子可相互作用:IFN-γ和IL-2可促进向Thl分化,并抑制Th2增殖;而IL-4、IL-10、IL-5、IL-6和IL-13可以促进向Th2分化,抑制Thl增殖和细胞免疫应答。在正常情况下,Thl和Th2功能处于动态平衡,当机体受到外来抗原攻击时,Thl和Th2中某一亚群功能增强,另一亚群功能减弱,该现象被称为“克隆转换”(clonaldiversion)。
接受器官移植的受者,当移植物发生排斥反应时,IFN-γ和IL-2等细胞因子表达增高;IL-4和IL-10等不表达或低表达[1]。研究[2]证明Thl与急性排斥反应有关;Th2与免疫耐受有关。移植免疫中通过细胞因子调节Thl/Th2分化及细胞因子表达有重要的临床意义。Thl能辅助CD8+CTL前体激活,使之增殖为效应性CD8+CTL;多种趋化性细胞因子可使活化的Thl迁移至移植物局部,发挥免疫学效应,从而引发急性排斥反应;而Th2主要介导体液免疫应答,辅助抗体生成,使抗原特异的B细胞分泌IgGl和IgE抗体,与免疫耐受的诱导和维持有密切关系。
Saggi等[3]在大鼠同种异体肾移植的模型中发现,在组织病理正常时IL-4、IL-10的局部表达增高,在排斥反应发生时IFN-γ表达才增高,因此认为,IL-4、IL-10的表达提示免疫耐受的产生,而IFN-γ的表达和IL-4的缺乏则提示急性排斥反应。He等[4]在大鼠心脏移植研究中发现,利用大鼠重组rIL-4对移植受体进行腹腔注射可以显著的延长移植物的存活时间。Shirwan等[5]在动物模型中发现长期存活的动物,血清IL-4和IL-10水平明显升高,而在急性排斥中二者的水平很低。
本实验结果表明,苏木乙酸乙酯提取物可明显升高大鼠血清IL-4水平,延长移植物的生存时间,减轻排斥反应,可在一定程度上说明苏木乙酸乙酯提取物具有一定的免疫抑制作用,是一种很有前途的心脏移植后免疫抑制剂。
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