丹皮酚对EMT6乳腺癌小鼠免疫功能的影响

[摘要] 目的 研究丹皮酚(Pae)对EMT6乳腺癌小鼠免疫功能的影响。 方法 将50只小鼠随机分为5组:正常组、模型组、阳性药物组、Pae低剂量组(Pae L)、Pae高剂量组(Pae H),每组各10只。除正常组外,小鼠均接种EMT6乳腺癌细胞(0.2 mL),于接种后24 h给予不同处理,模型组给予生理盐水、阳性药物组给予环磷酰胺25 mg/kg(CTX组)、Pae L、Pae H分别给予Pae 150 mg/kg和300 mg/kg,每日1次,腹腔注射。14 d后,采用流式细胞技术对各组小鼠外周血T淋巴细胞亚群进行检测,酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清中白细胞介素-2(IL-2)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,RT-PCR对外周血单个核细胞(PBMC)IL-2与TNF-α mRNA表达进行检测。 结果 和正常组相比,模型组CD4+ T细胞亚群数目与CD4+/CD8+比值明显减少(P < 0.05),血清IL-2水平显著降低(P < 0.05);经治疗,Pae组CD4+ T细胞百分数与CD4+/CD8+比值比模型组明显回升(P < 0.05),同时,血清IL-2和TNF-α水平也高于模型组(P < 0.05),PBMC中IL-2和TNF-α mRNA表达高于模型组(P < 0.05),以Pae H变化更为明显。 结论 Pae通过调节T细胞亚群比例,修复CD4+/CD8+比值改善了EMT6乳腺癌小鼠的免疫功能,并通过促进IL-2和TNF-α基因转录使IL-2和TNF-α分泌增加进而增强Pae的抗肿瘤作用。

[关键词] 丹皮酚;乳腺癌;T细胞亚群;细胞因子

[中图分类号] R737.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2013)09(c)-0017-03

从20世纪90年代,在中药治疗宫颈癌、肝癌、肺癌、喉癌、乳腺癌等有效方剂中均含有牡丹皮,使人们开始研究牡丹皮的抗肿瘤作用[1-2]。丹皮酚(Paeonol,Pae)是牡丹皮中的活性成分。笔者先前的研究显示,丹皮酚对EMT6小鼠具有抗肿瘤作用,其机制为诱导肿瘤细胞的细胞凋亡[3-4]。而有文献显示丹皮酚能增强正常小鼠的免疫功能,包括非特异、特异性免疫功能[5-6],Sun等[7]证明了丹皮酚能增加HepA肝癌小鼠腹腔巨噬细胞培养上清液中TNF-α浓度以及脾细胞分泌IL-2的能力。由此推测,丹皮酚抗乳腺癌机制中与免疫功能变化具有一定的关系。因此,本研究通过建立小鼠EMT6乳腺癌模型,采用流式细胞技术、酶联免疫吸附法(ELISA)、RT-PCR方法,对荷瘤小鼠外周血T淋巴细胞亚群,血清中白细胞介素-2(IL-2)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平以及外周血单个核细胞(PBMC)中的IL-2与TNF-α mRNA表达进行检测,探讨丹皮酚对小鼠乳腺癌免疫功能的影响,为全面地诠释丹皮酚的抗肿瘤作用提供有力的证据。

1 材料与动物

丹皮酚由沈阳药科大学提纯分离,纯度>98%。环磷酰胺(CTX)为江苏恒瑞医药股份有限公司产品,淋巴细胞分离液、红细胞裂解液为Beyotime生物试剂公司产品。抗小鼠CD4+ FITC标记抗体、抗小鼠CD8+ FITC抗体以及小鼠IgG同型对照FITC标记抗体购于北京四正柏生物科技有限公司。IL-2、TNF-α ELISA试剂盒购于北京军事医学科学院免疫学研究所。Trizol试剂购于Gibco公司。总RNA提取试剂盒、反转录cDNA合成试剂盒购于大连Takara生物公司。β-actin多克隆抗体来自北京博奥森生物有限公司。

雌性昆明种小鼠购于北京军事医学科学院实验动物中心。小鼠乳腺癌细胞株EMT6 来自中国医学科学院肿瘤研究所。

2 方法

2.1 建立小鼠乳腺癌模型以及药物处理

按参考文献[3]准备小鼠EMT6乳腺癌细胞株,以生理盐水调节细胞浓度至5×106个/mL。将50只小鼠随机分为5组:正常组、模型组、阳性药物组、Pae低剂量组(Pae L)、Pae高剂量组(Pae H),每组各10只。除正常组外,小鼠均于右前肢腋下接种5×106个/mL的EMT6乳腺癌细胞0.2 mL/只,于接种后24 h给予不同处理,正常组常规饮食水,模型组给予生理盐水,阳性药物组给予CTX 25 mg/kg、Pae L、Pae H分别给予Pae 150 mg/kg和300 mg/kg,每日1次,腹腔注射,共14 d,每日观察,隔日称重。

2.2 小鼠外周血T淋巴细胞亚群的检测

药物处理14 d后,取小鼠外周血,进行全血流式T淋巴细胞亚群的检测。按照试剂盒操作,流式细胞仪计数10 000个细胞观察各亚群的分布并进行统计学分析。

2.3 小鼠血清中IL-2、TNF-α的含量测定

取小鼠外周血,4℃下静置1 h,室温3000 r/min离心5 min,分离血清,各组小鼠血清中IL-2和TNF-α的含量按ELISA试剂盒说明书测定。

2.4 PBMC中IL-2、TNF-α mRNA表达的检测

2.5 统计学方法

采用统计软件SPSS 12.0对实验数据进行分析,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析,两两比较采用q检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 丹皮酚对小鼠外周血T细胞亚群影响

和正常组相比,模型组外周血CD4+ T细胞的数目和CD4+/CD8+比率明显降低,差异有统计学意义(P <0.05);丹皮酚低、高剂量组CD4+ T细胞百分数与CD4+/CD8+比值明显增加,差异有统计学意义(P < 0.05),但低、高剂量之间比较,差异无统计学意义(P > 0.05);CD8+ T细胞的百分数在各组间比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。CTX组CD4+ T细胞数目和CD4+/CD8+比值比正常组均降低,差异有统计学意义(P < 0.05),与模型组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表1。

3.2 血清中IL-2和TNF-α的变化

与正常组相比,模型组IL-2水平明显降低,差异有统计学意义(P < 0.05),丹皮酚低、高剂量组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。与模型组比较,丹皮酚低、高剂量组IL-2明显增加,差异有统计学意义(P < 0.05)。见表2。

3.3 PBMC中IL-2和TNF-α mRNA的表达

由图1、表3可见,IL-2、TNF-α凝胶电泳结果出现了502 bp和363 bp的条带,各组条带密度经灰度扫描计算,差异具有高度统计学意义(P < 0.01)。

4 讨论

本研究结果显示,丹皮酚能改善EMT6乳腺癌小鼠外周血T细胞亚群的比例并调节CD4+与CD8+T细胞的比值,促进外周血IL-2和TNF-α以及PBMC的 IL-2和TNF-α mRNA的表达。这说明丹皮酚通过增强EMT6小鼠免疫功能以及促进细胞因子分泌使肿瘤生长受到限制,证明丹皮酚抗肿瘤的重要机制之一是增强了EMT6小鼠的免疫功能。

T细胞是免疫系统最重要的功能性细胞,不仅介导细胞免疫,而且辅助体液免疫[8-9]。T细胞介导的细胞免疫反应在杀伤肿瘤细胞、控制肿瘤生长中起重要作用。T细胞亚群之间的相互作用维持着正常的免疫功能,如果T细胞亚群的数目发生改变,将会导致免疫功能的紊乱[10-11]。T细胞CD4+和CD8+的比值是反映免疫功能紊乱的敏感性指标,也反映了机体内环境的稳定性,两者之间的平衡决定了总的免疫效应[12-13]。当免疫功能受到抑制时,CD4+减少,CD8+上升,CD4+与CD8+比值减低,甚至倒置,提示个体处于免疫功能抑制状态[14]。免疫功能越低下,病期越晚,则预后越差。本研究通过建立小鼠乳腺癌模型模型,显示模型组CD4+减少,CD4+与CD8+比值减低,说明荷瘤小鼠的免疫功能已经处于低下和抑制状态,这非常不利于肿瘤的预后,经过丹皮酚治疗后,CD4+ T细胞的数目增加,CD4+/CD8+的比值得以修复,说明丹皮酚能通过调节T细胞亚群的数目和比例进而改善细胞免疫应答,实验结果同时显示,丹皮酚高剂量在提高CD4+ T细胞数目和修复CD4+/CD8+的比值上,效果比低剂量组更加明显。

IL-2和TNF-α是机体免疫调节网络中起重要调节作用的细胞因子,参与机体免疫反应和炎性反应,并且IL-2与TNF-α具有协同抗肿瘤作用[15-16]。本实验结果显示,丹皮酚低、高剂量组血清中IL-2和TNF-α水平明显升高,同时,IL-2和TNF-α mRNA表达增强,并且以高剂量组变化更为明显。由此推测,丹皮酚通过促使PBMC IL-2和TNF-α mRNA转录功能增强,进而大量分泌IL-2和TNF-α,促进丹皮酚的抗肿瘤效应。

综上得出,丹皮酚是通过调节T细胞亚群比例,修复CD4+/CD8+比值,促进IL-2和TNF-α基因转录使IL-2和TNF-α 分泌增加达到抗肿瘤的作用。

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(收稿日期:2013-01-17 本文编辑:卫 轲)