水溶性壳聚糖对1型糖尿病小鼠胰腺Th1及Th2相关细胞因子表达的影响

杨晓蕾

摘 要：该研究旨在探讨水溶性壳聚糖（WSC）对1型糖尿病（T1DM）小鼠胰腺Th1、Th2相关细胞因子表达的影响。采用多次小剂量链尿佐菌素注射的方法建立T1DM小鼠模型，对建模成功的T1DM小鼠给予连续12周WSC干预。采用逆转录-聚合酶链式反应检测干预后小鼠胰腺Th1相关细胞因子IFN-γ以及Th2相关细胞因子IL-4的mRNA表达水平。结果发现，WSC能够有效地降低T1DM小鼠胰腺IFN-γ的mRNA表达，同时也有效地降低T1DM小鼠胰腺IFN-γ与IL-4的比例。

关键词：1型糖尿病 水溶性壳聚糖 Th1细胞因子 Th2细胞因子

中图分类号：R58 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（a）-0183-02

1型糖尿病（T1DM），又稱胰岛素依赖性糖尿病，是由T细胞介导的自身免疫系统对胰腺内胰岛β细胞进行特异性损伤而引起的一种器官特异性的自身免疫疾病[1]。相关研究表明，T1DM的发生与机体内 Th1细胞过度活化及Th2细胞被抑制而导致的免疫失衡有关[2]。因此，T1DM是否能够根治的关键就在于能否通过免疫调节有效地恢复被破坏的Th1/Th2平衡。

壳聚糖（Chitosan）是自然界存在非常丰富的一类自然资源。现已证明其具有抗肿瘤、抗菌、降低血浆胆固醇水平、清除氧自由基等作用。除此之外，近来的研究还发现壳聚糖具有一定的免疫调节活性。由此我们推测，壳聚糖作为一种生物活性物质，可能对于T1DM等自身免疫疾病的免疫失衡状况具有一定的调节作用。鉴于此，该研究拟通过检测水溶性壳聚糖（WSC）对T1DM小鼠胰腺Th1、Th2细胞因子表达的影响，考察壳聚糖对T1DM小鼠的免疫调节作用。

1 材料与方法

1.1 T1DM小鼠模型的建立及实验分组

80只昆明种雄性小鼠，3周龄时购入。分为两组，正常对照组20只，模型组60只。于4周龄时开始按照40 mg/kg的标准连续5 d进行链尿佐菌素（STZ）注射。注射后对小鼠的非禁食血糖进行测定，连续3 d高于11.1 mmol/L的小鼠认为建模成功。

选取建模成功的T1DM小鼠40只，随机分为两组，每组20只，分别为WSC干预组以及T1DM对照组。WSC干预组以0.6% WSC水溶液代替正常饮水自由饮用，T1DM对照组正常饮水，连续观察12周。正常饮水的正常小鼠20只作为正常对照组。

1.2 总RNA抽提及逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）半定量检测

分别取各组小鼠胰腺，采用结合液氮冷却的Trizol法抽提总RNA，两步法RT-PCR检测目的基因mRNA水平变化。以β-actin为内参，将其与目的基因一起经过相同操作步骤和最佳条件，进行PCR扩增。应用IPP软件分析获得目的基因mRNA扩增产物的电泳条带灰度值，计算相对表达量。

1.3 统计分析

所有数据均采用（ ）表示。采用统计学软件SPSS 17.0进行 t检验。

2 结果

2.1 WSC对T1DM小鼠胰腺Th1和Th2相关细胞因子mRNA表达的影响

干预12周后，与T1DM对照组相比，WSC显著降低了干预组小鼠胰腺IFN-γ mRNA表达水平，而WSC干预组与正常对照组则无显著性差异。IL-4在各组中的表达无明显差异。与IFN-γ表达趋势一致，WSC干预组的IFN-γ/IL-4比例显著低于T1DM对照组，与正常对照组无显著差异（见图1）。

3 讨论

T1DM的发生与Th1细胞过度活化及Th2细胞被抑制所导致的免疫失衡密切相关，因此常规的临床治疗方法（如胰岛素疗法）只能在一定程度上缓解T1DM的症状，并不能从根本上减轻自身免疫系统对胰岛β细胞的损伤。免疫调节治疗作为一种潜在的有望能够根治T1DM的治疗方法，受到了研究者的广泛关注。

壳聚糖在自然界中资源丰富，且具有广泛的生物学活性。相关研究已证实，壳聚糖对于细胞免疫和体液免疫都具有一定免疫调节活性[3-6]。但是目前关于WSC对T1DM等自身免疫性疾病的免疫调节治疗作用却还未有报道。本研究中，在干预12周后，WSC显著降低了WSC干预组小鼠胰腺中Th1细胞因子IFN-γ的mRNA表达水平，说明WSC能够从局部以及整体水平上抑制Th1细胞及Th1细胞因子介导的胰岛自身免疫反应，延缓T1DM的发展。同时，该研究也发现WSC干预显著降低了T1DM小鼠胰腺中IFN-γ/IL-4比例，使T1DM小鼠体内已经偏向Th1极化的Th1/Th2平衡有了一定程度的恢复，从而促进了由Th1细胞/细胞因子为主的免疫反应向Th2细胞/细胞因子占优势的反应转化，达到抑制T1DM发展的作用。这一结果也与Carina Porporatto等发现的口服壳聚糖能够显著增强正常大鼠粘膜层及淋巴组织的Th2微环境相一致[7]。

4 结语

该研究显示，WSC对于T1DM小鼠具有一定的免疫治疗作用，而这种免疫治疗作用很可能是通过成功恢复T1DM小鼠体内的Th1/Th2平衡来实现的。但由于机体内细胞因子调控网络和调控方式的多样性和复杂性远远超乎想象，因此WSC对于T1DM小鼠体内Th1/Th2平衡的恢复和调节是通过何种方式进行，以及这种作用是直接的或是间接的还有待于进一步更为深入的研究。

参考文献

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[6] Yeh M Y.Chitosan promotes immune responses， ameliorates glutamic oxaloacetic transaminase and glutamic pyruvic transaminase，but enhances lactate dehydrogenase levels in normal mice in vivo[J].Experimental and Therapeutic Medicine，2016，11（4）：1300-1306.

[7] Porporatto C.I.DBianco， S.G.Correa. Local and systemic activity of the polysaccharide chitosan at lymphoid tissues after oral administration[J].J Leukoc Biol，2005，78（1）：62-69.