環孢素A造成免疫功能低下小鼠模型的研究進展①

蘭太進　莫明月　林　江

(廣西中醫藥大學基礎醫學院，南寧530001)

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環孢素A造成免疫功能低下小鼠模型的研究進展①

蘭太進莫明月林江②

(廣西中醫藥大學基礎醫學院，南寧530001)

免疫系統是機體的重要組成部分，對維持體內環境平衡和穩定發揮著重要作用。免疫功能低下是許多重大疾病共有的病理過程，為了研究藥物對機體免疫功能的影響，常需要通過一定的方法建立免疫失衡動物模型。環孢素A(CsA)是一種新型的免疫抑制劑，它能選擇性的抑制CD4+T細胞的生成，導致受試動物細胞免疫功能低下。本文主要通過對CsA造模方法及存在問題進行綜述，以期為利用該模型進行相關實驗或應用類試方法進行模型制造提供參考。

1CsA簡介

CsA是上世紀70年代由山德士公司(Sandoz company)在進行無細胞毒性免疫抑制劑篩選的項目中被發現[1]。該藥最早是從土壤中的絲狀真菌(Tolypocladium inflatum)中分離得到[2]，其基本結構為11個氨基酸組成的環肽(詳見圖1)，分子量1202.6[3]。CsA作為一種新型的免疫抑制劑，在臨床上常用于組織器官移植的抗排異反應，對CD4+T細胞具有選擇性抑制作用[2]。深入研究發現，CsA主要通過阻止胞內活化信號的正常轉導達到打破CD4+T細胞原有的自發增殖——凋亡動態平衡，已有的研究結果表明脂溶性的CsA進入胞內后，首先與環孢素結合蛋白(Cyclophilin，CyP)形成復合物(CsA/CyP)，然后CsA/CyP再與依賴鈣/鈣結合蛋白的鈣調磷酸酶(Calcineurin，CaN)作用，抑制核因子激活T細胞(Nuclear factors of activated T cell，NF-ATc)的去磷酸化使其不能進入核內，抑制IL-2的產生[4]，從而抑制CD4+T細胞的生成[5]。

2CsA致免疫低下動物模型的制備及應用情況

依據CsA選擇性抑制CD4+T細胞活性的特點，國內外學者嘗試利用CsA建立細胞免疫低下動物模型并用于中草藥免疫活性篩查及機制研究。由于CsA能抑制CD4+T細胞增殖，使CD4+T細胞數量降低，與艾滋病病毒(Human immunodeficiency virus，HIV)感染人體后引起的病理結果有相似性，一些學者又認為此模型亦可作為抗HIV輔助藥物的篩選模型。

1999年，錢林發[6]首次將CsA用于T細胞免疫功能低下小鼠模型的制備，結果顯示小鼠在肌肉注射(im)給予CsA[5 mg/(kg·d)，連續20 d]后胸腺總T細胞和輔助性T細胞(Th細胞，即CD4+T細胞)的數量均明顯降低，而細胞毒性T細胞(CTL細胞，即CD8+T細胞)未降低，表明CsA可用于CD4+T細胞免疫抑制模型的制備，同時也表明該模型可用于藥物的免疫活性篩選及機制研究。之后，湖南中醫藥大學葛金文研究團隊提出將此種模型作為抗HIV輔助藥物的研究模型，并對模型小鼠中樞免疫器官、外周免疫器官、T細胞亞群的病理改變進行了全面的考察，結果顯示小鼠在腹腔注射(ip)給予CsA[15 mg/(kg·d)，隔天1次，連續3次]后表現出以CD4+T細胞減少為主要特征的免疫缺陷癥狀，類似HIV的致病特點[7]，說明該模型作為抗HIV輔助藥物的篩選模型具有一定的可行性。

圖1　CsA分子結構[3]Fig.1　Molecular structure of CsA[3]

有了前期動物模型制備條件及應用范圍的考察，基于該模型的藥物免疫活性篩選、藥效機制研究及抗HIV輔助藥物的篩選研究在這之后有了較多的報道。如采用ip給予小鼠CsA 30 mg/(kg·d)，連續7 d，建立免疫低下動物模型，觀察藥物康萊特注射液的免疫調節功能及可能的作用機制，結果表明受試藥物具有提高機體免疫功能的作用，通過提高IL-2的表達以及調節NF-κB、IκBα蛋白水平是其可能的作用機制[8]。除ip給藥外，也有采用灌胃(ig)給藥的方式造成動物模型，如ig給予小鼠CsA 80mg/(kg·d)，隔天1次，連續3次建立免疫低下動物模型，觀察牛磺鵝去氧膽酸的免疫增強機制，結果表明提高血清單核細胞和腹腔巨噬細胞內cAMP含量是其可能的作用機制[9]。除上述利用CsA致免疫低下模型進行藥物免疫活性篩選及作用機制研究外，中國中醫研究院王健團隊還嘗試利用該模型進行抗HIV輔助藥物的篩選和作用機制研究[10]，研究采用ip給予小鼠CsA 25 mg/(kg·d)，隔天1次，連續3次建立模型，以外周血CD4+T細胞、CD8+T細胞及B細胞為主要指標，觀察金龍膠囊抗HIV和提高HIV/AIDS患者免疫功能的作用機理，結果顯示金龍膠囊能拮抗CsA誘導的免疫抑制作用，提示通過提高外周血CD4+T細胞比例達到抗HIV和提高HIV/AIDS患者免疫功能的作用是其可能的作用機制。

3討論

從上述文獻可以看出，CsA造模的給藥途徑有im、ip和ig，三種方式均能造成動物免疫功能低下。但從避免造模藥物和治療藥物直接接觸的角度出發，筆者認為宜采用im或者ip造模給藥，因為ig給藥影響因素較多，食物及其他藥物都會影響CsA的吸收[11]，易致模型不均勻、不穩定，影響實驗結果的判斷。而選擇im或者ip造模給藥也存在缺點，易引起毒副反應，通過相關的藥代動力學參數設置造模給藥方案(劑量、間隔及時間)使小鼠血藥濃度維持在一個有效安全的范圍可以有效避免毒副反應的發生。CsA臨床藥動學參數已有大量的報道，而動物的研究相關報道很少。在進行動物實驗研究時多參考臨床報道參數，但是由于CsA主要是經肝藥酶代謝失活[12]，而人與鼠的肝藥酶代謝活性有著明顯的不同，若將人的藥物代謝參數平移到小鼠，結果很不準確。鼠CsA im或ip給藥的藥代動力學參數目前未明確，半衰期參數未知，有效血藥濃度則不能確定，那么合理的小鼠造模給藥方案就很難確定。而在利用藥物造成動物模型時存在以下可能：藥物給予劑量大或間隔時間短則可能造成模型損害過重，導致藥效篩選結果假陰性，還可能出現嚴重的毒副反應；若是劑量較低及給藥時間長可能造成模型不易復制成功，導致實驗失敗。因此有必要明確小鼠CsA im或ip藥代動力學參數，分析CsA血藥濃度與免疫功能低下的關系，找出一個合理的造模給藥方案，以提高相關實驗結果的準確性。正是由于CsA主要是經肝藥酶代謝失活，所有對肝藥酶有影響的藥物及食物均會對CsA的代謝產生影響。在進行治療藥物干預的時候，需要考慮到治療藥物通過肝藥酶間接影響CsA的代謝，從而影響藥物的療效甚至產生毒性。因此，有必要考察CsA代謝完全后，機體的免疫狀態及其持續時間。相關實驗宜優先考慮CsA在代謝完全后再給予治療藥物，否則需要進行藥物相互作用的考察。

參考文獻：

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[收稿2015-09-25修回2015-10-16]

(編輯倪鵬)

doi:10.3969/j.issn.1000-484X.2016.05.038

作者簡介：蘭太進(1986年-)，男，碩士，助理研究員，主要從事中藥免疫藥理學研究。

中圖分類號R-332

文獻標志碼A

文章編號1000-484X(2016)05-0764-02

①本文為廣西特聘專家崗位“北部灣海洋醫藥研究與開發”基金(No.J13160)和廣西中藥藥效研究重點實驗室(省級)開放課題(No.051-06-K6)。

②通訊作者，E-mail:Linjiang6560@163.com。