蛋白質粉對小鼠免疫功能的影響

李 立,王 寧,張桂霞,張 焱,王海玉

(1.河南省疾病預防控制中心,鄭州 450016;2.國家人口計生委科學技術研究所,北京 100081; 3.協和醫科大學,北京 100730)

研究報告

蛋白質粉對小鼠免疫功能的影響

李 立1,王 寧2,3,張桂霞1,張 焱1,王海玉1

(1.河南省疾病預防控制中心,鄭州 450016;2.國家人口計生委科學技術研究所,北京 100081; 3.協和醫科大學,北京 100730)

目的探討蛋白質粉對正常小鼠免疫調節作用。方法將BALB/c小鼠隨機分為 3批,每批分為 4組,分別進行了小鼠免疫器官/體質量比值測定和小鼠碳廓清實驗;綿羊紅細胞誘導小鼠DTH、抗體生成細胞檢測和血清凝血素測定(HC50);ConA誘導的小鼠脾淋巴細胞轉化實驗和乳酸鋰脫氫酶法(LDH)測定NK細胞活性;小鼠腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞實驗。結果10.00 g/kg劑量的蛋白質粉可增強綿羊紅細胞誘導小鼠DTH能力 (P <0.05),促進抗體生成細胞數的生成(P<0.01)。3.33 g/kg和 10.00 g/kg劑量組能促進 ConA誘導的小鼠脾淋巴細胞轉化能力(P<0.05或 P<0.01)和血清凝血素的生成 (P<0.05);三個劑量組均能提高小鼠腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞能力(P<0.05或 P<0.01);3.33 g/kg和 10.00 g/kg劑量組能提高NK細胞活性 (P<0.05);但對小鼠碳廓清能力和免疫器官/體重比值無明顯影響。結論蛋白質粉對正常小鼠的細胞、體液免疫和單核-巨噬細胞功能和NK功能有促進作用,即具有增強免疫力功能。

蛋白質粉;免疫調節;小鼠

蛋白質是人體的重要物質,是人體賴以生存的 最重要的宏量營養素之一。它是構成體內所有細胞和組織的主要成分,能維持細胞的正常功能和新陳代謝,維持正常的消化機能,對增強體質、提高免疫力、保持精力旺盛都發揮著重要作用。人體必須從食物中獲取一定量所需的蛋白質,有報道指出人體蛋白質營養不良導致其免疫力下降后出現各種病癥,在補充蛋白質后恢復[1]。近年來大豆分離蛋白、乳清蛋白和大豆多肽成為人們關注的熱點。大豆分離蛋白是從大豆中提純出來的,含有 23種氨基酸其中包括人體不能合成的 9種必須氨基酸,具有降低血液中的膽固醇,提高骨礦物質含量和骨密度及抑制癌細胞及腫瘤等功效。乳清粉含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸)比較豐富,同時含有乳球蛋白、乳清蛋白、牛乳水溶性維生素、乳糖、乳酸和多種礦物元素尤其是含鈣量高,可以補充大豆蛋白中蛋氨酸和胱氨酸的不足。大豆多肽是由大豆分離蛋白經酶制劑分解而成不同分子量的蛋白肽混合物,不僅保留了大豆蛋白的各種營養成分和氨基酸構成,而且可以被人體腸道直接吸收,且具有降血脂、降血壓和預防癌癥等功能。在本試驗旨在用大豆分離蛋白、乳清蛋白和大豆多肽等成分制成的蛋白質粉探討蛋白質粉的增強免疫力作用。

1 材料和方法

1.1 樣品

蛋白質粉由某保健品有限公司提供,每 100 g蛋白質粉含 55 g大豆分離蛋白,30 g大豆多肽,9 g乳清粉,5 g麥芽糊精,0.5 g卵磷脂,和 0.5 g異抗血栓鈉。

1.2 動物與細胞來源

BALB/c雄性小鼠,144只,體重 18～22 g,北京維通利華實驗動物技術有限公司提供[SCXK(京)2002-0003],清潔級。YAC-1細胞(NK細胞活性測定用):上海市疾病預防控制中心贈。

1.3 主要儀器與試劑

SPACE全自動生化儀(美國);二氧化碳培養箱(美國);超凈工作臺 (中國蘇州凈化設備廠);高壓滅菌器(山東新華醫療器械股份有限公司);離心機(北京醫用離心機廠 );倒置顯微鏡 (日本OLY MPUS);Multiskan酶標儀 (芬蘭);顯微鏡 (日本OLY MPUS);小牛血清 (HYCLONE公司產品); RPM I1640(美國 Gibco公司產品);刀豆蛋白 A (ConA)、瓊脂糖和 MTT(均為美國 sigma公司產品)。

1.4 給藥方法[2]

將小鼠按重隨機分為 4組:低劑量組 (1.67 g/ kg)、中劑量組 (3.33 g/kg)、高劑量組 (10.00 g/kg)和溶劑對照組 (蒸餾水),每組 12只。經口灌胃給藥,各劑量組連續灌胃 30 d后測相應的免疫指標。

1.5 免疫指標的測定

臟器/體質量比值測定,ConA誘導的小鼠脾淋巴細胞轉化實驗(MTT法),NK細胞活性測定,小鼠碳廓清試驗,綿羊紅細胞誘發小鼠 DTH(足跖增厚法),抗體生成細胞檢測 (Jerne改良載片法),小鼠腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞試驗 (滴片法),血清凝血素 -半數溶血值 (HC50)的測定均按文獻[2]方法。

1.6 統計學處理

采用 SPSS10.0軟件進行方差分析,檢驗水準 а =0.05。

2 結果

2.1 蛋白質粉對小鼠臟器/體質量比值和細胞免疫功能的影響

由表 1可見,低、中、高三個劑量組與溶劑對照的脾臟/體質量和胸腺/體質量比值比較差異均無顯著意義 (P>0.05);10.00 g/kg劑量組的足跖腫脹度與溶劑對照組比較差異有顯著性 (P<0.05); 3.33 g/kg劑量組 ConA誘導的小鼠淋巴細胞轉化活性與溶劑對照組比較差異有顯著性 (P<0.05), 10.00 g/kg劑量組 ConA誘導的小鼠淋巴細胞轉化活性與溶劑對照組比較差異有極顯著性 (P<0.01)提示本試驗條件下蛋白質粉對小鼠的遲發型超敏反應能力和小鼠脾淋巴細胞轉化有明顯的增強作用。

2.2 蛋白質粉對小鼠體液免疫功能的影響

由表 2可見,10.00 g/kg劑量組的溶血空斑數(個/全脾)高于溶劑對照組,差異具有極顯著性意義(P<0.01),提示本試驗條件下蛋白質粉對小鼠抗體生成細胞的生成有促進作用;3.33 g/kg劑量組和 10.00 g/kg劑量組與溶劑對照的 HC50比較差異有顯著意義(P<0.05),提示本試驗條件下蛋白質粉對小鼠半數溶血值有升高作用。

2.3 蛋白質粉對小鼠非特異性免疫功能的影響

由表 3可見,低、中、高三個劑量組吞噬指數 a與溶劑對照組比較差異無顯著意義 (P>0.05),提示本試驗條件下蛋白質粉對小鼠的碳廓清能力無增強作用;低、中、高三個劑量組小鼠巨噬細胞吞噬雞紅細胞吞噬百分率及吞噬指數均高于溶劑對照組,差異均具有顯著性意義(P<0.01),提示本試驗條件下蛋白質粉對小鼠巨噬細胞吞噬雞紅細胞能力有增強作用;3.33 g/kg和 10.00 g/kg劑量組的小鼠NK細胞活性與溶劑對照組比較差異有顯著性意義 (P<0.05),提示本試驗條件下蛋白質粉對 NK細胞活性有提高作用。

表 1 蛋白質粉對臟器/體質量比值和細胞免疫功能的影響Tab.1 Effect of protein powder on the ratio viscera/weight and cell-mediated immune function

表 2 蛋白質粉對體液免疫功能的影響Tab.2 Effect of protein powder on humoral immune function

3 討論

免疫是機體對感染有抵抗能力而不患疫病和傳染病,即人體對各種疾病的抵抗能力。機體的免疫系統是由非特異性免疫、體液免疫和細胞免疫共同構成的防御系統。單核-巨噬細胞的吞噬能力是衡量機體非特異性免疫功能的標志之一,當細菌、異物等抗原物質進入機體后,可迅速被其吞噬和清除,因而巨噬細胞廓清指數的多少可以反映其吞噬功能的強弱[3],而本實驗結果表明蛋白質粉能明顯促進腹腔巨噬細胞的吞噬能力;針對病原微生物侵襲和體內細胞異變,體液免疫和細胞免疫通過形成抗體或產生細胞因子等方式針對特異性抗原產生各種生物學效應體現了體液免疫和細胞免疫的強度,溶血空斑表示一個抗體生成細胞,溶血素代表抗體量,故而這兩個實驗能反映機體的體液免疫功能;淋巴細胞的分化增強和遲發型變態反應反映了機體的細胞免疫功能。本實驗中蛋白質粉促進小鼠的腹腔巨噬細胞的吞噬能力,促進小鼠的遲發型變態反應;并能提高小鼠 NK細胞的活性。種種結果表明:蛋白質粉能增強小鼠的免疫力。

各種免疫器官、免疫細胞和免疫分子無一不含有蛋白質,因此蛋白質的攝入不足會導致 T、B細胞以及吞噬細胞數量與功能低下,細胞因子的合成和分泌減少,機體對感染性疾病的抵抗力降低。另外一些氨基酸包括天門冬氨酸和氨基乙酸是核苷合成的重要物質,氨基酸的缺乏可間接降低DNA的合成率。因此從基因表達角度上講,氨基酸的缺乏會引起免疫器官發育不完善和免疫機能障礙。并且精氨酸可增加胸腺的重量,促進胸腺中淋巴細胞的分化,從而增進機體的免疫功能[4]。引起本試驗也驗證了蛋白質粉的補充能促進巨噬細胞的吞噬能力、提高體液免疫和細胞免疫的強度,從而增強機體免疫力。

[1] 林有坤.蛋白質營養不良癥 2例[J].廣西醫科大學學報, 2001,18(1):44.

[2] 中華人民共和國衛生部.保健食品檢驗與評價技術規范[S].2003,2:22-34.

[3] 宮曉燕,曲曉波,王澤玉,等.扶正除疫顆粒對免疫功能低下動物免疫調節的影響[J].中國臨床藥理學與治療學,2005, 10(8):929-9311.

[4] 王元慧,黃元汛.運動營養與免疫[J].安徽體育科技,2006, 27(2):52-55.

The Effects of Protein Powder on I mmunity Function ofM ice

L ILi1,WANGNing2,3,ZHANG Gui-xia1,ZHANG Yan1,WANG Hai-yu1
(1.Henan Province Center forDisease Control and Prevention,Zhengzhou 450000,China;2.National Research Institute for Family Planning,Beijing 100081,China;3.PekingUnion University,Beijing 100730,China)

ObjectiveTo explore the effectof protein powderon immunological function。MethodsTheBALB/c mice were divided into three groups,and each group was divided into four groups.And individually to test the ratio of spleen-thymus/body weight,T lymphocyte proliferation of mouse spleen induced by ConA,the response of delayed hypersenitivity,the amount of hemolytic antibility in serum,antiboty-producing cell assay,phagocytic activity of macrophages and the ability of macrophages for carbon particle clearance and cytotoxicity of NK cells by LDH method. Results Compared with the control group,the 10.00 g/kg dose group could increase the response of delayed hypersenitivity induced by SRBC(P<0.05)and the quantity of antibody-producing cells(P<0.01).The dose groups of 3.33 g/kg and 10.00 g/kg could promote the ability of T lymphocyte proliferation of mouse spleen induced by ConA and expurgation effect(P<0.05 orP<0.01)and the amount of hemolytic antibility in serum(P<0.05);The three doses could enchance phagocytic activity ofmacrophages and the ability ofmacrophages for carbon particle clearance(P<0.05 or P<0.01);The dose groups of 3.33 g/kg and 10.00 g/kg could stimulate strengthening the activity of natural killer cells (P<0.05).But significant difference was not observed in the ratio of spleen-thymus/bodyweight and the capacity of the carbon clearance of the spleep macrophages。Conclusions Protein powder can promote effects on cell immumity,humoral immumity,the macrophage engulfining function and NK cell cytotoxicity,so it has the function of enhancing immunity.

Protein powder; Immunological function;Mouse

R33

A

1671-7856(2010)03-0054-03

2009-11-18