γ-维生素E对哮喘小鼠血清及肺泡灌洗液干扰素γ的影响
2013-08-21刘艳尚云晓文江舸张晗相云
刘艳,尚云晓,文江舸,张晗,相云
(1.中国医科大学附属盛京医院小儿呼吸内科,沈阳 110004;2.沈阳市儿童医院内科,沈阳 110032)
支气管哮喘是由多种细胞和细胞组分引起的慢性气道炎症和气道高反应性疾病,是当今世界威胁公共健康最常见的慢性肺部疾病,其患病率在全球逐年上升。近年来,越来越多研究认为哮喘与脂溶性维生素E有关[1~3]。维生素E分8种,其中 γ-维生素 E(gamma-tocopherol,γ-T)被认为与哮喘的关系最密切。本实验旨在利用卵白蛋白(ovalbumin,OVA)激发的哮喘小鼠模型,探讨γ-T与哮喘的相关性,评价γ-T对哮喘后气道炎症因子干扰素γ(interferon γ,IFN-γ)的影响,为γ-T应用于临床提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
OVA为美国Sigma公司产品;氢氧化铝凝胶由上海美兴化工股份有限公司提供;γ-T(纯化度95%),由美国Sigma公司提供;IFN-γ ELISA试剂盒,由美国Sigma公司提供;地塞米松磷酸钠为河南润弘制药股份有限公司产品;食用玉米油,中粮北海粮油工业(天津)有限公司出品。
1.2 方法
4周龄健康Balb/c小鼠40只(清洁级,雄性,体质量18~20 g),由中国医科大学动物实验中心提供。随机将小鼠分为4组:哮喘组、地塞米松组、γ-T组、正常组,每组10只。哮喘组分别于第0、7、14天腹腔注射0.5 mL致敏液(含OVA 10 μg和氢氧化铝凝胶2 mg)进行致敏;从第21天开始为激发阶段,将小鼠置于自制密闭箱内,给予雾化吸入25 g/L的OVA溶液30 min,每日雾化1次,同时给予0.1 mL玉米油灌胃,共激发1周;γ-T组以上述同样的方法用OVA进行致敏和激发小鼠,并在每次激发前1 h分别予以灌胃2 mg(0.002 mL)γ-T及0.1 mL玉米油;地塞米松组则在每次激发前1 h分别予以腹腔注射地塞米松0.1 mg,0.1 mL玉米油灌胃;正常组则用等量生理盐水代替OVA进行腹腔注射和雾化吸入。末次激发后24 h内处死动物,下腔静脉取血约0.5 mL,常温离心后留取血清保存于-70℃冰箱待测;用PBS溶液0.3 mL灌洗右肺3次并收集支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF),低温离心后上清液保存于-70℃冰箱。采用ELISA测定各组血清及BALF中IFN-γ的浓度。
1.3 统计学处理
数据以±s表示,采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。用单因素方差分析检验组间差异,当方差齐性时,用SNK-q检验进行两两间比较;当方差不齐时,采用Dunnett′st检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组激发后哮喘发作情况
哮喘多在激发后30 min内发作,哮喘组小鼠出现口唇发绀、呼吸急促,腹部翕动,烦躁不安、活动频繁等表现,而γ-T组发作程度有所减轻,地塞米松组发作程度明显减轻,正常组小鼠行动敏捷,未见异常。
2.2 血清及BALF中IFN-γ结果
哮喘组血清及BALF中IFN-γ浓度均较正常组降低,地塞米松组较哮喘组升高最显著,γ-T组次之。γ-T组与哮喘组相比,差异有统计学意义(P<0.05);γ-T组与地塞米松组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
3 讨论
辅助性T细胞(helper T cell,Th)1/Th2失衡是哮喘发病的重要机制之一。Th1型细胞因子有白细胞介素(interleukin,IL)-2、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-γ 和 TNF-β,主要参与细胞免疫反应;Th2型细胞因子有IL-3、IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等,主要参与体液免疫反应。在哮喘发病中,Th2免疫反应增强,表现为IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等升高;Th1反应低下,主要表现为IFN-γ的下调。Th1免疫反应的缺乏,特别是IFN-γ的下调是哮喘发病的基本原因[4]。
表1 血清及BALF中IFN-γ含量
维生素E广泛存在于人类摄取的植物油中。不同种类的植物,维生素E的成分也不同。小麦油富含α型,大豆油以δ型为主,玉米油富含γ型[5]。维生素E的食物来源的最主要的亚型是γ-T。有研究认为欧洲与美国民众哮喘发病率不同可能与这两个地区的饮食习惯,主要是摄取的植物油不同有关[6]。
γ-T 与哮喘有着密切的关系[7,8]:γ-T 在脂多糖刺激巨噬细胞和IL-1β刺激上皮细胞时,特异性抑制环氧化酶2。γ-T和它的代谢产物γ2-2-羟乙基苯并二氢吡喃与花生四烯酸竞争环氧化酶2的活性部位,导致花生酸类物质减少[9]。γ-T治疗雄性Wistar大鼠角叉菜胶诱导的炎症,与减少前列腺素、白三烯和TNF的释放有关[10]。Wiser等[11]证实补充γ-T可以降低哮喘患者单核细胞的氧化应激和细胞因子的反应水平,降低血清免疫球蛋白IgE水平。
本研究提示γ-T有促进哮喘小鼠炎性因子IFN-γ表达的作用。γ-T通过促进IFN-γ的表达,上调Th1反应,抑制哮喘急性发作期的气道炎症反应。γ-T可能是有用的抗哮喘药物。关于剂量、疗程、不良反应等,需进一步的实验研究。
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