水溶性殼聚糖對1型糖尿病小鼠胰腺Th1及Th2相關(guān)細胞因子表達的影響

楊曉蕾

摘 要：該研究旨在探討水溶性殼聚糖（WSC）對1型糖尿病（T1DM）小鼠胰腺Th1、Th2相關(guān)細胞因子表達的影響。采用多次小劑量鏈尿佐菌素注射的方法建立T1DM小鼠模型，對建模成功的T1DM小鼠給予連續(xù)12周WSC干預(yù)。采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈式反應(yīng)檢測干預(yù)后小鼠胰腺Th1相關(guān)細胞因子IFN-γ以及Th2相關(guān)細胞因子IL-4的mRNA表達水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，WSC能夠有效地降低T1DM小鼠胰腺IFN-γ的mRNA表達，同時也有效地降低T1DM小鼠胰腺IFN-γ與IL-4的比例。

關(guān)鍵詞：1型糖尿病 水溶性殼聚糖 Th1細胞因子 Th2細胞因子

中圖分類號：R58 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（a）-0183-02

1型糖尿病（T1DM），又稱胰島素依賴性糖尿病，是由T細胞介導(dǎo)的自身免疫系統(tǒng)對胰腺內(nèi)胰島β細胞進行特異性損傷而引起的一種器官特異性的自身免疫疾病[1]。相關(guān)研究表明，T1DM的發(fā)生與機體內(nèi) Th1細胞過度活化及Th2細胞被抑制而導(dǎo)致的免疫失衡有關(guān)[2]。因此，T1DM是否能夠根治的關(guān)鍵就在于能否通過免疫調(diào)節(jié)有效地恢復(fù)被破壞的Th1/Th2平衡。

殼聚糖（Chitosan）是自然界存在非常豐富的一類自然資源。現(xiàn)已證明其具有抗腫瘤、抗菌、降低血漿膽固醇水平、清除氧自由基等作用。除此之外，近來的研究還發(fā)現(xiàn)殼聚糖具有一定的免疫調(diào)節(jié)活性。由此我們推測，殼聚糖作為一種生物活性物質(zhì)，可能對于T1DM等自身免疫疾病的免疫失衡狀況具有一定的調(diào)節(jié)作用。鑒于此，該研究擬通過檢測水溶性殼聚糖（WSC）對T1DM小鼠胰腺Th1、Th2細胞因子表達的影響，考察殼聚糖對T1DM小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用。

1 材料與方法

1.1 T1DM小鼠模型的建立及實驗分組

80只昆明種雄性小鼠，3周齡時購入。分為兩組，正常對照組20只，模型組60只。于4周齡時開始按照40 mg/kg的標準連續(xù)5 d進行鏈尿佐菌素（STZ）注射。注射后對小鼠的非禁食血糖進行測定，連續(xù)3 d高于11.1 mmol/L的小鼠認為建模成功。

選取建模成功的T1DM小鼠40只，隨機分為兩組，每組20只，分別為WSC干預(yù)組以及T1DM對照組。WSC干預(yù)組以0.6% WSC水溶液代替正常飲水自由飲用，T1DM對照組正常飲水，連續(xù)觀察12周。正常飲水的正常小鼠20只作為正常對照組。

1.2 總RNA抽提及逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈式反應(yīng)（RT-PCR）半定量檢測

分別取各組小鼠胰腺，采用結(jié)合液氮冷卻的Trizol法抽提總RNA，兩步法RT-PCR檢測目的基因mRNA水平變化。以β-actin為內(nèi)參，將其與目的基因一起經(jīng)過相同操作步驟和最佳條件，進行PCR擴增。應(yīng)用IPP軟件分析獲得目的基因mRNA擴增產(chǎn)物的電泳條帶灰度值，計算相對表達量。

1.3 統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)均采用（ ）表示。采用統(tǒng)計學軟件SPSS 17.0進行 t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 WSC對T1DM小鼠胰腺Th1和Th2相關(guān)細胞因子mRNA表達的影響

干預(yù)12周后，與T1DM對照組相比，WSC顯著降低了干預(yù)組小鼠胰腺IFN-γ mRNA表達水平，而WSC干預(yù)組與正常對照組則無顯著性差異。IL-4在各組中的表達無明顯差異。與IFN-γ表達趨勢一致，WSC干預(yù)組的IFN-γ/IL-4比例顯著低于T1DM對照組，與正常對照組無顯著差異（見圖1）。

3 討論

T1DM的發(fā)生與Th1細胞過度活化及Th2細胞被抑制所導(dǎo)致的免疫失衡密切相關(guān)，因此常規(guī)的臨床治療方法（如胰島素療法）只能在一定程度上緩解T1DM的癥狀，并不能從根本上減輕自身免疫系統(tǒng)對胰島β細胞的損傷。免疫調(diào)節(jié)治療作為一種潛在的有望能夠根治T1DM的治療方法，受到了研究者的廣泛關(guān)注。

殼聚糖在自然界中資源豐富，且具有廣泛的生物學活性。相關(guān)研究已證實，殼聚糖對于細胞免疫和體液免疫都具有一定免疫調(diào)節(jié)活性[3-6]。但是目前關(guān)于WSC對T1DM等自身免疫性疾病的免疫調(diào)節(jié)治療作用卻還未有報道。本研究中，在干預(yù)12周后，WSC顯著降低了WSC干預(yù)組小鼠胰腺中Th1細胞因子IFN-γ的mRNA表達水平，說明WSC能夠從局部以及整體水平上抑制Th1細胞及Th1細胞因子介導(dǎo)的胰島自身免疫反應(yīng)，延緩T1DM的發(fā)展。同時，該研究也發(fā)現(xiàn)WSC干預(yù)顯著降低了T1DM小鼠胰腺中IFN-γ/IL-4比例，使T1DM小鼠體內(nèi)已經(jīng)偏向Th1極化的Th1/Th2平衡有了一定程度的恢復(fù)，從而促進了由Th1細胞/細胞因子為主的免疫反應(yīng)向Th2細胞/細胞因子占優(yōu)勢的反應(yīng)轉(zhuǎn)化，達到抑制T1DM發(fā)展的作用。這一結(jié)果也與Carina Porporatto等發(fā)現(xiàn)的口服殼聚糖能夠顯著增強正常大鼠粘膜層及淋巴組織的Th2微環(huán)境相一致[7]。

4 結(jié)語

該研究顯示，WSC對于T1DM小鼠具有一定的免疫治療作用，而這種免疫治療作用很可能是通過成功恢復(fù)T1DM小鼠體內(nèi)的Th1/Th2平衡來實現(xiàn)的。但由于機體內(nèi)細胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控方式的多樣性和復(fù)雜性遠遠超乎想象，因此WSC對于T1DM小鼠體內(nèi)Th1/Th2平衡的恢復(fù)和調(diào)節(jié)是通過何種方式進行，以及這種作用是直接的或是間接的還有待于進一步更為深入的研究。

參考文獻

[1] Tierney L M，M S J，Papadakis M A.Current medical Diagnosis & Treatment[M].International edition ed. New York： Lange Medical Books/McGraw-Hill，2002：1203-2015.

[2] Overbergh， L.Acute shock induced by antigen vaccination in NOD mice [J].Diabetes，2003，52（2）：335-341.

[3] Synowiecki J，N A.Al-Khateeb，Production， properties，and some new applications of chitin and its derivatives[J].Crit Rev Food Sci Nutr，2003，43（2）：145-147.

[4] Liew F Y.Regulation of lymphocyte functions by nitric oxide[J].Curr Opin Immunol，1995，7（3）：396-399.

[5] Peluso，G.Chitosan-mediated stimulation of macrophage function[J].Biomaterials，1994，15（15）：1215-1220.

[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.