免疫功能调节(共12篇)
免疫功能调节 篇1
随着现代针灸学的发展, 研究针灸对机体免疫系统的影响及机理正受到越来越多的关注, 大量的研究资料表明, 针灸能改变机体的特异和非特异的免疫功能, 对免疫细胞和免疫分子均有明显的影响, 在防治变态反应性疾病、抗感染、抗炎、防治感染性疾病和抗肿瘤等方面发挥了积极的作用, 而且这种作用以整体性和双向性为其规律和特点[1]。近年来, 随着针灸治疗在世界范围内逐渐被接受, 针灸调节免疫功能的国内外研究已取得较大进展, 认为针灸调节免疫作用主要是从免疫分子、免疫细胞、免疫应答等几个方面展开。其中, 针灸调节免疫分子主要是针对免疫球蛋白、补体系统、细胞因子3个方面;调节免疫细胞则主要是针对白细胞、吞噬细胞、淋巴细胞、NK细胞等方面进行研究[2]。现就针灸与免疫调节的研究成果和目前进展作以下综述。
1 针灸对免疫细胞的调节作用
针灸对免疫细胞如淋巴细胞、外周血白细胞、单核巨噬细胞、NK细胞、红细胞等的数量、活性及功能等均有不同程度的调节作用, 现分述如下。
1.1 T淋巴细胞
依红[3]等观察针刺配合全麻对腹腔镜胆囊切除术患者围术期T淋巴细胞免疫功能的影响, 穴位选取双侧合谷、内关、足三里、阳陵泉、曲池, 进行电针刺激。分别于麻醉前、术毕2h、术后第1天、第3天各采集1次静脉血, 检测T淋巴细胞亚群的变化。结果术后CD4+/CD8+比值与术前比较3组均高于术前, 经穴组差异有统计学意义 (P<0.05) ;术后第3天与术前比较3组CD3+、CD4+及CD4+/CD8+比值高于术前, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。实验证明针灸能提高T细胞及其亚群在外周血的比率。
唐宏图[4]等观察“双固一通”针法对老年阳虚患者免疫功能的影响的研究, 观察针刺治疗对阳虚症状的改善情况, 检测外周血T细胞亚群和免疫球蛋白。结果治疗组对阳虚症状的改善优于对照组 (P<0.05) , 老年阳虚患者减少的T细胞亚群经“双固一通”法治疗后含量上升, 免疫球蛋白含量增加。
卢岱静[5]等观察艾灸对慢性粒细胞白血病外周血T淋巴细胞及NK细胞的影响, 将60例慢性粒细胞白血病患者分为艾灸组与非艾灸组, 每组30例进行治疗, 每周3次, 每次艾灸15min, 3各月为1个疗程。结果艾灸组治疗后CD3、CD8、CD4/CD8明显升高, 与治疗前比较, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。
1.2 白细胞
周锋[6]等将白细胞减少患者分成针灸结合升白方治疗的针药组, 单用升白方治疗的中药组, 和西药治疗组。比较和8评价三组治疗2周前后白细胞、IL-2、CD45等的变化以及临床疗效。结果针药组、中药组及西药组治疗后白细胞数、IL-2、CD45均较前升高, 但针药组效果更好, 总有效率为100%, 优于中药组的88.2%和西药组的76.5%, 差异均有统计学意义 (P<0.05) 。证实针灸治疗对提升白细胞数量有明显疗效。
徐兰凤[7]等将60例食道癌放疗患者分为常规放疗加艾灸组和常规放疗组, 使用各组自身前、后对照的方法, 观察其对白细胞介素2、白细胞的影响。结果提示艾灸治疗能明显提高食道癌放疗患者IL2水平、减轻放疗对白细胞的损伤。
赵喜新[8]等观察针灸对化疗中骨髓抑制及白细胞的影响, 用生物培养法检测造血干、祖细胞数量、血清集落刺激银子的活性, 结果针灸组的外周血白细胞提前1d开始回升, 促进中性粒细胞分裂增殖最明显, 说明针灸治疗对提高白细胞水平确实有效。
1.3 自然杀伤细胞 (简称NK细胞)
赵昌林[9]等对60例结肠癌肝转移患者行针刺治疗, 在治疗前后检测T细胞亚群CD3、CD4、CD8和自然杀伤 (NK) 细胞的数量变化, 结果提示治疗后T细胞亚群CD3、CD4、CD8和NK细胞的数量较前明显升高, 具有统计学意义。
张双燕[10]等观察温针灸对肠癌术后患者胃肠功能及免疫功能的影响, 针灸组于术后第1天行温针灸治疗, 穴取足三里、上巨虚、下巨虚等, 每日1次, 治疗10天。结果提示, 在改善术后T淋巴细胞亚群、增加NK细胞及改善消化道症状方面, 针灸组优于中药组和常规组 (均P<0.05) 。
曹其彬[11]等将100例行腹腔镜胆囊切除术 (LC) 的术后患者随机分为针灸组和常规组, 分别于术前1d和术后第3天、1周取外周静脉血, 测定外周血CD3+、CD4+、CD8+及NK细胞活性并进行比较。结果患者外周血CD3+、CD4+、CD4+/CD8+及NK细胞活性, 术后第3天、第7天, 针灸组患者明显高于常规组 (P<0.05) , 提示针灸治疗对提升NK细胞效果显著。
1.4 巨噬细胞
杨志新[12]等观察艾灸对荷瘤小鼠巨噬细胞免疫功能的增强作用, 建立EL4淋巴瘤实体瘤小鼠模型, “大椎”穴施以艾灸治疗, 结果提示艾灸对荷瘤小鼠免疫功能低下或受抑状态, 能起到正向免疫调节作用, 实验组小鼠腹腔M吞噬功能、杀伤活性及肿瘤坏死因子 (TNF) 、一氧化氮 (NO) 水平较对照组明显增高, 证实艾灸治疗有正向免疫调节作用。
陈永[13]等观察针灸强壮要穴对大鼠免疫功能的影响, 通过测定免疫指标 (巨噬细胞的吞噬作用、中性粒细胞的吞噬作用、胸腺指数、脾脏指数、T细胞等) , 观察针灸对大鼠免疫功能的影响。针灸10次以后, 结果提示针灸双侧足三里的大鼠免疫功能优于其他组, 三个针灸组大鼠的免疫功能较空白对照组显著提高, 提示针灸对提高免疫功能疗效满意。
1.5 红细胞
解博翔[14]等观察隔药饼灸对中老年人单体红细胞中SOD、MDA的影响, 采用隔日灸1次的方式, 进行隔药饼灸, 共灸10次。结果隔药饼灸后红细胞内SOD含量相对于灸前显著上升, 有统计学意 (P<0.01) ;隔药饼灸后红细胞内MDA含量相对于灸前显著下降, 有统计学意义 (P<0.01) ;证实隔药饼灸可提高红细胞免疫功能。
闵屹华[15]等将肺癌手术患者分为针药麻组与全麻组各30例, 采用超氧化物歧化酶测试盒检测肺癌患者血清中SOD含量, 结果血清中SOD在术前一天与术后第7天作两组比较, 差异有统计学意义 (P<0.01) , 针药麻组优于全麻组。说明针刺能升高肺癌手术患者血清中SOD含量, 对肺癌手术患者有调节免疫功能的作用。
田岳凤[16]等观察隔药饼灸对不同年龄健康人红细胞CD58表达的影响, 将82例健康人按年龄分为青年组和中老年组。将以熟地、山药制成药饼, 分别于施灸前、施灸10次 (1疗程) 后各抽取静脉血2m L, 用流式细胞仪测定红细胞表面CD58分子的平均荧光强度。结果隔药饼灸后, 青年组与中老年组红细胞CD58分子的荧光强度均明显高于施灸前 (P均<0.01) , 红细胞CD58均呈高表达状态提高红细胞免疫功能。
2 针灸对免疫分子的调节作用
2.1 细胞因子
陈磊[17]等以束缚模型大鼠为研究对象, 观察针灸百会穴对束缚应激模型大鼠血清TNF-α及IL-1含量变化的影响, 结果与正常组比较, 模型组、针刺百会组血清中TNF-α及IL-1的含量均降低趋势, 与束缚模型组比较, 针刺百会组TNF-α及IL-1的含量有降低趋势, 提示针灸治疗对细胞因子存在一定调节作用。
曾进[18]等观察艾灸对慢性疲劳大鼠免疫功能的影响, 采用悬吊冷水游泳复合应激因素复制慢性疲劳动物模型, 随机分为正常组、模型组、艾灸组。治疗12天后作免疫功能相关指标检测, 结果艾灸组与模型组相比较, IL-2和TNF-α光密度降低, 表达增强 (P<0.01) 。
贺成功[19]等研究针刺配合艾灸督脉治疗类风湿关节炎, 将90例患者随机分为西药组、针刺组和针灸组, 结果西药组总有效率为78.6%, 针灸组总有效率为96.5%, 针刺组总有效率为82.1%, 针灸组总有效率明显优于西药组和针刺组 (均P<0.05) 。三组患者治疗后ESR、RF、CPR、IL-1β、TNF-α结果均低于治疗前 (P<0.05) 。证实针灸治疗存在细胞因子免疫调节作用。
2.2 免疫球蛋白
喻志冲[20]等观察灸法对宫颈癌放疗患者血红蛋白及免疫球蛋白的影响, 艾灸组隔日艾条灸神阙、三阴交;对照组不做任何治疗。结果, 艾灸组血红蛋白及免疫球蛋白均明显高于对照组, 尤其Ig G有显著统计学差异 (P<0.01) 。
杨福霞[21]等对30例慢性疲劳综合症患者的针灸疗效及其对患者免疫功能的影响进行评估, 结果痊愈8例, 显效9例, 有效10例, 无效3例, 总有效率90%;治疗后症状积分显著低于治疗前;治疗后Ig A、Ig G水平均有显著升高, 其中Ig A升高更加显著 (P<0.01) 。提示针灸治疗对提升免疫球蛋白存在一定优势。
杜革术[22]等对干燥综合征80例进行临床观察, 将患者随机分为两组。治疗组40例予针刺治疗, 对照组40例予西药治疗, 治疗后, 两组的Ig A、Ig G、Ig M、ESR等指标均有改善, 与治疗前比较, 差异有统计学意义 (P<0.05, P<0.01) , 组间比较, 治疗组优于对照组 (P<0.05, P<0.01) 。证实针灸治疗对提升免疫球蛋白水平存在一定作用。
2.3 补体
郭磊[23]等观察电针对急性脑梗死患者血清中补体C3含量的影响, 针刺部位取头部头针运动区;1次/d, 10d为1个疗程。结果急性脑梗死患者C3含量比正常组增加 (P<0.05) , 电针组电针后比电针前C3含量增加 (P<0.05) 。提示电针治疗存在一定的提升血清补体C3的作用。
赖敏[24]等研究电针对Walker-256模型大鼠肿瘤生长和免疫功能的影响, 电针组针刺“足三里”“合谷”“三阴交”, 每天1次, 留针20min, 连续治疗15d。结果提示电针组肿瘤体积显著低于其模型组 (P<0.01) 。针刺组外周血Ig G、Ig M、C3含量较其模型组显著增高 (P<0.05, (P<0.01) 。进一步证实针灸治疗对补体系统存在调节作用。
王维[25]等通过采用小鼠游泳训练模型, 观测针灸关元、气海穴对小鼠血红蛋白 (Hb) 、红细胞压积 (Hct) 、血清睾酮 (T) 、皮质醇 (C) 水、补体C3、C4含量以及脾脏系数、脾腺系数等指标的影响。结果针灸关元、气海穴可提高气虚证小鼠耐疲劳能力, 增加Hb和Hct, 提高血清T、T/C及补体C3、C4水平。
3 结语
综上所述, 针灸从细胞水平及分子水平对机体的免疫功能存在一定调节作用, 但是从近年的文献研究内容来看, 近期对针灸调节免疫功能的机制性研究没有实质性的发展或是没有很明显的创新点, 没有对产生此变化的原因及机制进行更深一层的探索。近年来, 免疫学研究发展较为迅速, 在技术上已经实现了对免疫应答的量化分析, 主要组织相容性复合体 (MHC) 四聚体的出现和细胞内细胞因子染色的实现, 以及一系列分类详细的感染模型的出现, 从技术上推动了细胞毒性T淋巴细胞 (CTL) 的更进一步的分类和对其功能更进一步的了解[26]。其次, 新的免疫分子的发现, 进一步完善了免疫学的理论, 如以前认为IL-12是经典的联系先天性免疫和获得性免疫的细胞因子, 而随着近年来IL-23和IL-27的发现, 认为这三者间的协调关系与促进CD4+T辅助细胞的分化及其功能有关, 且这两个细胞因子的发现, 改变了人们以往对自身免疫性疾病产生原因的认识[27]。因此, 针灸调节免疫功能的研究应跟上免疫学研究发展的步伐, 首先应加大结合性创新的力度, 如运用新技术新方法对相关的新指标进行进一步的研究探索, 更进一步揭示针灸调节免疫功能产生的机理。其次, 针灸对机体免疫功能的影响是多方面的, 有人提出针刺的调节作用与神经内分泌免疫网络系统密切相关[28], 神经系统通过神经递质来调节免疫系统功能各个环节之间有相互联系, 免疫系统也可通过免疫调节因子而作用于神经系统, 但是把针灸对免疫系统、内分泌系统、神经系统作用的指标进行综合分析的较少, 这就可能导致这些研究成果不足以体现针灸治疗的整体观。如今, 分子生物学和细胞生物学的飞速发展, 已经为明确针灸调节免疫功能机理提供了重要的理论基础。针灸作为一种自然疗法, 在调节免疫功能方面有着独特的优势, 其免疫功能的双向性调节作用对免疫性疾病的临床治疗具有重要意义, 因此, 对针灸治疗的功效及机制的进一步研究, 具有重要的临床意义和应用价值。
免疫功能调节 篇2
一、教学目标:
知识目标:
概述细胞免疫和体液免疫的过程 说明特异性免疫的特点
能力目标:小组合作,制作特异性免疫过程的概念图 运用特异性免疫的原理解决生活中的相关问题
情感态度价值观目标:
关注特异性免疫与自身生活的密切联系 认同特异性免疫是生物体适应性的体现
认同免疫调节是人体与各种病原体共同进化的结果
二、指导思想:
以“特异性免疫如何抵抗乙肝病毒”为线索,引导学生先复习非特异性免疫如何抵抗病毒,再通过仔细阅读和逐步分析教材内容,并借助动画、模型和教材插图等直观材料分别学习消灭乙肝病毒的细胞免疫和体液免疫,从而抽象概括出特异性免疫的过程和特点,最后,再用这一概念去解决其他实际问题,最终在理解基础上建构形成了特异性免疫的知识网络。
本节课设计了多种多样的学生活动,其意图在于促进学生改变学习方式,培养学生的探究能力。例如,组织学生小组合作,绘制特异性免疫过程的概念图并进行展示和交流,这一活动促使学生梳理和建构知识体系,在活动过程中,学生的交流与合作等能力都得到了提升。
三、教学重点和难点:
体液免疫和细胞免疫的过程
四、教学手段:
演示多媒体课件,学生创设模型
五、教学过程:
(一).引入:
课件展示以下文字(中国是全世界感染乙肝病毒人数最多的国家,约1—1.5亿人。目前中国每年约有50多万人死于慢性乙型肝炎导致的肝脏损害和肝癌。)问:我们为了防控乙肝,采取的措施有哪些呢?其中最有效的是什么? 答:注射乙肝疫苗是目前预防乙肝的有效措施!问:为什么接种乙肝疫苗能够有效预防乙肝呢? 回答:能够使人体产生相应的抗体。
这个过程是如何实现的呢?今天我们就来学习“免疫调节”的第二课时: 特异性免疫
(二).特异性免疫
展示乙肝病毒的电镜照片
乙肝病毒(HBV)是一种传播力和繁殖力都很强的DNA病毒,一旦侵入内环境,就会利用表面的蛋白质与宿主细胞表面的特定蛋白相结合,侵入宿主细胞,在宿主细胞内大量繁殖。
当然,我们的机体也不会坐以待毙,想一想,乙肝病毒在侵入机体的过程中,会遭遇到机体的哪些抵抗呢?
答:皮肤以及黏膜的阻挡,吞噬细胞的吞噬作用等等。
皮肤以及黏膜的阻挡和吞噬细胞的作用分别属于非特异性免疫中的第一道防线和第二道防线,它们启动速度很快,作用范围广,但强度不够,一旦乙肝病毒大量繁殖,就无能为力了。
当乙肝病毒突破前两道防线后,第三道防线的“部队”就会紧急动员起来,用专门对付这种病原体的武器进行战斗,也就是产生了:特异性免疫
这个过程中,专门抗击这种病原体的物质叫抗体,能够引起机体产生特异性免疫的物质叫抗原。
(展示人体内的免疫器官示意图)我们刚出生时,免疫器官中就储备了很多淋巴细胞,每种淋巴细胞表面都有一种糖蛋白──抗原受体,不同淋巴细胞的抗原受体是不一样的。病原体种类虽多,淋巴细胞种类更多,可以多达1011种。但是,人体资源有限,不知道究竟哪些病原体会入侵,不能浪费资源胡乱投资,因此每种淋巴细胞的数量都很少,而且没有发挥效应的能力。
一旦病原体侵入人体内环境,各种淋巴细胞就会分别增殖,分化,发挥自己不同的效用。其中B细胞主要靠产生抗体作战,此过程称为体液免疫;T细胞主要靠直接接触靶细胞作战,称为细胞免疫。
乙肝病毒进入内环境后,在未侵入机体细胞前,主要靠体液免疫来消灭。1.体液免疫:
体液免疫的过程是怎样的呢?请大家翻到课本P37,观察体液免疫示意图。大家先整体看一下这张图,体液免疫可以分为抗原识别、增殖分化和发挥效应3个阶段。请大家以小组为单位,试着在课本上将这三个阶段用大括号标注出来,并在教材内容中找到相对应的文字描述。
填写导学案上的问题。
B细胞和抗原(乙肝病毒)直接结合,但这不足以使B细胞增值和分化,我们观察示意图,同时和B细胞发生某种联系的还有什么?
答:淋巴因子。
当T细胞被吞噬细胞呈递的乙肝病毒抗原决定簇活化后,在遇到表面结合有乙肝病毒的B细胞时,就会向B细胞分泌淋巴因子,促进它的增殖分化。所以,B细胞的活化需要双信号刺激──游离抗原和淋巴因子。
问:B细胞活化之后会怎样?
答:增殖分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞。问:浆细胞的作用是什么?
答:产生抗体,抗体跟病毒结合,抑制其繁殖或对人体细胞的黏附,形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化。
问:记忆细胞的作用是什么? 答:略。
病毒侵入人体内环境后,能否独立生存呢? 答:不能。
当病原体侵入机体细胞后,必须寄生在宿主细胞内,而这时抗体就不能进入宿主细胞了。于是,T细胞开始直接接触宿主细胞(靶细胞)发挥非常重要的作用,我们称这个过程为细胞免疫。
2.细胞免疫:
请大家观察细胞免疫示意图。大家先整体看一下这张图,细胞免疫也能分为抗原识别、增殖分化和发挥效应3个阶段,请你在课本上用大括号标注出来。填写导学案上的问题。当病原体侵入人体内环境后,一部分侵入并寄生在宿主细胞内,而还有一部分游兵散勇被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞暴露出病原体的抗原决定簇,转移到最近的淋巴器官中面对多种T细胞挨个试探,当抗原决定簇与某个T细胞上的抗原受体恰好能结合时,该T细胞就被活化了。
(演示增殖分化阶段的动画)T细胞活化后就开始分裂,每天分裂2~3次,连续分裂3~4天,这样1个T细胞就分裂成了几千个T细胞,其中大部分分化成效应T细胞。
(演示效应阶段的动画)效应T细胞形成后,就离开淋巴器官,奔赴被病毒感染的组织。在这里,它对组织细胞逐个进行检查,如果组织细胞被病毒侵染了,也会把病毒的抗原决定簇呈递到细胞表面,一旦效应T细胞发现了这样的靶细胞,就会对其进行攻击,向靶细胞分泌有毒害作用的物质,直至靶细胞裂解死亡,病毒无处藏身。
刚才,我们分别学习了细胞免疫和体液免疫,事实上,它们在对抗病原体的过程中,是水乳交融,并肩作战的。
3.学生活动:为了加深对这一问题的理解,请大家完成一个小任务:同组同学互助合作,在学案上画出甲流病毒入侵人体后,免疫系统消灭甲流病毒的过程,并注明哪部分是细胞免疫,哪部分是体液免疫。
巡视,对有疑问的小组进行指导。找一个绘图有错误的小组进行展示。
点出概念图中的错误,请其他同学进行修正
用红笔在展示小组的概念图上进行修改,并给与展示小组鼓励性评价。找一个绘图科学、清晰、美观的小组展示成果。
4.总结:细胞免疫和体液免疫既有合作,又有分工,它们都是特异性免疫不可缺少的组成成分,共同组成了一个整体。
(三).特异性免疫的特点:
最后,咱们来总结一下特异性免疫的特点。特异性免疫最大的特点当然是特异性,每一种抗原都会引发机体产生特异的效应细胞和抗体,归根结底,是因为抗原和淋巴细胞上的什么结构具有特异性呢?
对,正是因为抗原的抗原决定簇和淋巴细胞表面的抗原受体是一一对应的,才导致了特异性的产生。这种特异性取决于生物大分子结构的特异性,归根结底,还是由基因结构的特异性决定的。
特异性免疫的第二个特点跟我们刚上课时提出的一个问题有关:为什么接种乙肝疫苗能够预防乙肝?
(展示初次免疫和二次免疫抗体含量变化的图片)免疫系统会根据抗原的量来调节抗体的量,当抗原减少时,各种效应细胞就会很快凋亡,抗体含量会迅速减少。
所以长期保护我们的,不是抗体,究竟是什么呢?
记忆细胞能周期性的增殖,存活几年甚至几十年。一旦同种抗原再次入侵,就能迅速增殖分化成大量效应细胞,迅速消灭抗原,使我们免于患病。
因此,特异性免疫的第二大特点就是记忆性。
记忆细胞能存活很多年,乙肝疫苗引起的免疫是终生的。但接种甲流疫苗只能保护我们一年,这是为什么呢? 对,流感病毒的特点就是善于“变形”,很容易发生变异,一年后再来,我们的记忆细胞就不认得它了。在亿万年共同进化的过程中,我们形成了强大的免疫调节能力,而病原体也获得了各种各样对抗免疫系统的能力。比如,有的病原体善于“伪装”,像曼氏血吸虫就能表达宿主细胞的糖蛋白,骗过免疫系统;还有的善于“躲藏”,像疟原虫寄生在红细胞里,红细胞没有细胞核,所以不能把疟原虫抗原呈递到细胞表面,这样效应T细胞永远找不到靶细胞。HIV病毒更厉害,专门攻击免疫系统,咱们的军队还没消灭它,它先把军队打垮了。所以,只要人类不灭绝,人类与病原体的这场军备竞赛,就会永无休止的进行下去。
最后,我们布置一个小作业。
“免疫调节”的疑难突破 篇3
【关键词】 免疫 吞噬细胞 抗体
【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2012)11-040-01
免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能。通过免疫,机体能够识别“自己”、排除“非己”,以维持内环境的平衡和稳定。当免疫功能失调时,可引起过敏反应、自身免疫性疾病或免疫缺陷病等,损害人体的健康。免疫学知识博大精深,但高中教材只涉及冰山一角,因此有很多问题困扰着学生。本人经过精心分析总结,对几个疑难问题解析如下:
一、吞噬细胞的问题
1. 吞噬细胞的归属
学生对于吞噬细胞参与哪一道防线很头疼,其实吞噬细胞第二、三道防线均参与。一般而言,吞噬细胞若将病原体吞噬,并在细胞内将其消灭,就认为是第二道防线;吞噬细胞若将病原体吞噬后,只是进行处理、暴露抗原并传递,从而激活体液免疫或细胞免疫,又或吞噬、消化抗原抗体的结合体,则可认为属于第三道防线。
例:右图是吞噬细胞杀灭细菌的示意图,图中溶酶体含有多种水解酶,它是细胞内的“酶仓库”,②进行的是溶酶体释放水解酶,将细菌分解的过程,该过程属于何种免疫?若有些毒性很强的细菌经过上述过程还不能被清除,吞噬细胞只是将内部隐藏的抗原物质暴露出来,传递给记忆细胞,使之迅速增殖分化。此时吞噬细胞参与的是什么免疫?
解析:②过程强调的是吞噬细胞将细菌分解了,故属于第二道防线,是非特异性免疫,若该细菌未被清除,仅仅是被处理后传给相关细胞,则属于特异性免疫。
2. 吞噬细胞的识别问题
例:下列能识别抗原的细胞有 ( )
①效应T细胞②浆细胞③B细胞④记忆细胞⑤T细胞⑥吞噬细胞
解析:本题的关键在于理解“识别”的内涵。除了浆细胞,其他细胞对抗原都有识别作用。不过吞噬细胞对抗原的识别不同于其他细胞对抗原的识别,吞噬细胞的识别作用仅局限于将抗原作为非己物质加以识别,并不能区分这个非己物质属于哪一类抗原,因此这种识别作用是没有特异性的。
3. 吞噬细胞的作用
这里主要考查吞噬细胞在特异性免疫中的作用,学生往往答不全。在教学中我先讲述体液免疫全过程,然后要求学生用箭头将相关的细胞联系起来,这样就构建了体液免疫流程图,接着要求学生将相关细胞的作用用关键词来描述,如“摄取、处理、呈递、识别、增殖、分化”等,再将之标到箭头上,最后让学生在课堂记忆,并当场检验,教学效果很显著。这样处理不仅记住了吞噬细胞的作用,而且也能正确区分各个细胞的作用。
二、抗体的问题
1. 抗体的合成和分泌
抗体是一种分泌蛋白,由浆细胞中附着在粗面内质网表面的核糖体合成的。核糖体上合成的抗体不具有活性,必需要经过内质网、高尔基体的加工、包装,这样才具备与相应抗原特异性结合的能力,然后再通过外排作用分泌到细胞外,整个过程还需要线粒体的参与。这些问题都清楚了以后,我设计了一系列问题要求学生分组讨论。①抗体的合成、分泌依次经过的结构;②与抗体的合成、分泌有关的具膜的细胞器;③抗体的合成、分泌依次经过的膜结构;④抗体的分泌方式,经过膜的层数,依赖的结构基础。
解析:解决①,首先要知道参与抗体的合成与分泌的结构,然后再确定“经过”一词的含义,从而准确答题。答案:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜;②的解决要把握三点,一是与抗体的合成分泌“有关”,不需要“经过”,二是要“有膜”,三是“细胞器”,这样一综合,答案就迎刃而解了,是内质网、高尔基体、线粒体;③的解决是建立在①的基础之上,再注意关键词“经过”、“膜”。答案:内质网→高尔基体→细胞膜;④考查的是大分子进出细胞的方式,分泌蛋白是通过外排作用分泌到细胞外的,其依赖的结构基础是膜的流动性,故从抗体的合成到分泌,虽然经过了内质网、高尔基体、细胞膜等膜结构,但经过的膜的层次依然为0。
通过上述问题的讨论,学生对抗体的合成和分泌有了充分的理解,也清楚了在不同的情境中该如何答题。
2. 过敏反应与体液免疫中抗体的比较
例:有的人吃了某种海鲜会腹痛、腹泻、呕吐,有的人吸入某种花粉便打喷嚏、鼻塞等,这些都是过敏反应症状。下列有关过敏反应的叙述,正确的是( )
A. 过敏反应没有淋巴细胞参与
B. 过敏反应疾病是免疫系统功能的正常反应
C. 机体首次接触过敏原即产生适应性应答以保护自身
D. 过敏反应中产生抗体的细胞来源于骨髓中的造血干细胞
解析:抗原和过敏原第1次侵入机体都能引起反应,产生抗体。过敏反应指已免疫的机体再次接受相同物质的刺激时所发生的组织损失或功能紊乱,所以B、C错误。过敏反应实质上就是体液免疫反应,只不过是不正常的体液免疫,它与正常体液免疫不同之处主要在于抗体分布的位置不同,其作用机理是过敏原与细胞表面的抗体结合,使细胞释放组织胺等,从而引起过敏反应,抗体依然由浆细胞产生的,而浆细胞来源于B细胞或记忆细胞,追究根本这些细胞都起源于骨髓中的造血干细胞,故D正确,而A错误。
免疫功能调节 篇4
1 实验材料
“胚宝”按照相应的加工工艺自制;实验动物;其它实验室常规物品。
2 方法与结果
2.1 抗疲劳作用
委托北华大学医学院药理教研室完成, 采用小鼠负重游泳试验法。
2.1.1 药物配制方法
用蒸馏水配制成25%、12.5%、6.25%质量分数溶液 (5g、2.5 g、1.25 g/kg体重) , 分别相当于成人拟服剂量的50倍、25倍、12.5倍。红参:购自吉林市医药公司。
2.1.2 试验动物
昆明种小白鼠, 白医大实验动物部提供, 合格证号10-5107, 自卫生部生物制品引进。
2.1.3 方法
取小鼠50只, 18~22 g, 随机分成5组, 每组10只, 甲组每天灌胃给予25%蚕胚保健品0.2 mL/10 g, 乙组每天灌胃给予12.5%蚕胚保健品0.2 mL/10 g, 丙组每天灌胃给予6.25%蚕胚保健品0.2 mL/10 g, 丁组 (阳性对照组) 10%人参水煎液每天灌胃给予0.2 mL/10 g, 戊组生理盐水0.2 mL/10 g。每天灌胃1次, 连续7天, 末次给药30 min后, 在小鼠尾束一2克重物, 放入游泳缸内游泳, 规格:80 cm×300 cm×50 cm, 实验时水深20 cm, 水温20±0.5 ℃, 计时观察小鼠头部沉入水中不能浮出水面者, 为体力耗竭, 即刻计时为小鼠游泳时间。比较差异显著性。
2.2 提高免疫作用
委托北华大学医学院药理教研室完成, 采用小鼠碳粒廓清试验法。
2.2.1 药物配制
用蒸馏水配制成20%质量分数溶液。结果见表1。
2.2.2 试验动物
昆明种小白鼠, 白医大实验动物部提供, 合格证号10-5107, 自卫生部生物制品引进。
2.2.3 方法[2]
取昆明种小白鼠40只, 随机分成4组, 每组10只, 于试验前给予第1组20%质量分数、第2组15%质量分数、第3组10%质量分数0.2 mL/10 g, 第4组为生理盐水。每天灌胃给药一次, 共七天, 于末次给药30 min后, 给小鼠尾静脉注射印度墨汁 (预先稀释5倍) 0.05 mL/10 g, 注射后10 min和20 min分别由眼眶静脉丛取血20 μL, 溶于0.1%Na2CO3溶液2 mL中, 摇匀, 置于723分光光度计580nm下比色, 测定光密度 (OD) 。最后, 将小鼠颈椎脱臼处死, 分别称取肝、脾重量, 计算廓清指数K= (logOD1-logOD2) / (t1-t2) , 校正廓清指数α。其中, OD1、OD2为不同时间所取血样的光密度, t2-t1为取两样血的时间差。以X±SE表示各组的K值, 进行t测验, 比较差异的显著性。
从表1可以看出, “胚宝”高、中、低剂量组均可明显增强小鼠体力, 延长小鼠负重游泳时间, 与生理盐水组比差异显著。
2.2.4 结果 (见表2)
备注:与对照组比1p﹤0.05 2p﹤0.01 3p﹤0.005 4p﹤0.001
从表2可以看出, “胚宝”各浓度组均能明显提高廓清指数K值和校正廓清指数α, 说明对网状内皮系统吞噬功能具有明显的激活和增强作用。
3 讨论
《免疫调节》教学反思 篇5
高中生物新课程理念中强调:生物教学的基本任务是培养和提高学生的生物科学素养,这同样是新课程标准实施中的核心任务之一。
高三一轮复习重在生物学基础知识的巩固和提高。在复习中一方面要紧扣教材,夯实基础知识,另一方面要想办法在枯燥的高三复习中提升学生学习的积极性。本节课从免疫调节能够维持内环境稳态入手,使学生认识到免疫系统对人体健康的重要性。特异性免疫的过程是本节课的重难点内容,通过分小组合作构建模型,使课本上抽象的内容具体化,可以更好帮助学生回顾并巩固免疫系统的组成、体液免疫和细胞免疫的过程等相关知识。
通过以上活动,既帮助学生建立免疫学知识的网络,也让学生能够用免疫学知识来指导生活实践。学生通过小组合作建构,知识得到巩固,应试能力和生物科学素养均得到提高。
二、学情分析
本节课为复习课,学生已具备一定的知识基础,高三学生思维的目的性、连续性和逻辑性已经建立,具有较强的动手能力、合作能力和探究能力。但是由于本节课概念多、内容繁琐,加上距初次学习相隔时间较长,学生对于具体的生理过程印象已经比较模糊。本节课通过阅读教材,帮助学生回顾并巩固免疫系统的组成、体液免疫和细胞免疫的过程,辨别一些易错的知识点,以及通过试题训练提高学生的审题和解题能力。
三、教学目标
1.通过回顾课本P35―38,能准确说出免疫系统的组成、免疫的类型、免疫系统的功能。
2.通过构建体液免疫和细胞免疫的概念图,能说出各类免疫细胞的功能,并且能比较体液免疫和细胞免疫的区别和联系。
四、教学重、难点
1.重点:(1)免疫系统的组成和功能
(2)体液免疫和细胞免疫的过程
2.难点:体液免疫和细胞免疫的过程
五、教学方法
情景导入法、问题启发法、直观教学法、归纳总结法
六、课后反思
本节课我根据考纲要求,结合学生的实际情况,我将体液免疫和细胞免疫的过程作为本节内容的重点。由于学生对于两种免疫过程中涉及的免疫细胞都比较模糊,我将此知识点也当做本节内容的难点。对于这个知识点我是这样处理:构建体液免疫和细胞免疫的模型,归纳总结体液免疫和细胞免疫中各种免疫细胞的功能,思考并总结体液免疫和细胞免疫的关系,边学边练,从而突破难点。
不足之处:
1、阅读教材之后,应该设计一些学生总结归纳的问题,而不是课本上句子挖空书写。
浅谈人体免疫系统对稳态的调节 篇6
摘要:免疫系统不仅具有防卫功能、监控和清除功能,它还和神经系统、内分泌系统共同构成维持机体稳态的调节网络,它通过怎样的机制或途径对病毒的入侵进行防御、对神经和激素系统进行调控,本文以题例进行阐述。
关键词:免疫系统;稳态;调节
中图分类号:TP391.1
在人教版教材高中生物必修三《稳态与环境》13页第1题第(4)问描述了“免疫系统既是机体的防御系统,也是维持稳态的调节系统”,但是在教材中只是讲述了免疫系统的防卫功能、监控和清除功能,并没有详细讲解免疫系统怎样和神经系统、内分泌系统共同构成维持机体稳态的调节网络。本文就人体免疫系统的调节功能进行分析。
一.典型例题
例题1.右图是人体感染H1N1病毒后,神经-激素-免疫调节网络共同调节清除病毒的过程.请回答与此有关的问题:
(1)神经调节的基本方式是______,兴奋产生时,膜电位的变化是________。兴奋在神经元之间的传递是通过______结构实现的,其传递特点是_________。
(2)当人感染H1N1病毒时,往往会发烧,从而提高免疫系统的功能。发烧的原因是病毒产生的毒素或人体____________细胞产生的淋巴因子改变了下丘脑中的___________的功能,最终使有关腺体分泌的_________激素和_______激素的量增加,从而使产热增加,而___________等散热结构散热减少,导致体温升高.
(3)感冒发烧时应多喝水,此时血浆渗透压降低,刺激下丘脑中的____________,垂体释放的_____________减少,使_____________对水分的重吸收减弱,尿液增加,有利于毒素排出外。
(4)当人精神状态不好时(如焦虑、紧张),更易感染H1N1病毒而患病,请叙述其原因。
解析:⑵由图示可知,感染H1N1病毒可以促进免疫器官细胞(T淋巴细胞)分泌淋巴因子,作用于下丘脑,启动了体温调节功能,通过甲状腺分泌甲状腺素和肾上腺分泌肾上腺素,使机体产热增加,汗腺和皮肤散热减少,导致体温升高,促进免疫器官细胞产生抗体增加,免疫功能提高。
⑷由图示可知,焦虑、紧张会降低T细胞活性,在体液免疫中,T细胞起呈递抗原和产生淋巴因子促进抗体分泌的作用,显然T细胞活性降低使抗原呈递受阻,淋巴因子减少,使抗体分泌减少;在细胞免疫中,T细胞会分裂分化为效应T细胞,去攻击靶细胞,使靶细胞裂解,显然T细胞活性降低效应T细胞数量少,从而使免疫功能下降。
答案:(1)反射 由外正内负变为外负内正 突触 单向传递
(2)T淋巴 体温调节中枢 甲状腺 肾上腺 汗腺、皮肤
(3)渗透压感受器 抗利尿激素 肾小管、集合管
(4)精神状态不好时,会降低T细胞的活性,使抗原呈递受阻,淋巴因子减少,使抗体分泌减少,同时效应T细胞数量少,从而使免疫功能下降。
二.理论支持:
1.神经系统影响免疫功能
神经可以通过两条途径来影响免疫功能,一条是通过神经释放递质来发挥作用,另一条是通过改变内分泌的活动转而影响免疫功能。骨髓、胸腺、淋巴结等免疫器官均有自主神经进入,虽然神经纤维主要是支配血管的,但末梢释放的递质可以通过弥散而作用于免疫细胞。
2.内分泌系统影响免疫功能
促肾上腺皮质激素释放激素能直接促使人外周白细胞产生促肾上腺皮质激素和内啡肽。促肾上腺皮质激素具有抑制免疫反应的作用,糖皮质激素一般也具有抑制免疫反应的作用。雌激素、孕激素和雄激素均有抑制免疫功能的作用。促甲状腺素释放激素、促甲状腺素、甲状腺激素均有增强免疫功能的作用。生长激素也有增强免疫功能的作用。
3.免疫系统影响内分泌功能
白介素-1能作用于下丘脑而增加促肾上腺皮质激素和糖皮质激素的血中含量。在大鼠中观察到,注入羊红细胞诱导免疫反应达高峰期时,血中糖皮质激素含量上升而甲状腺激素含量下降,这一机制可能是一种负反馈调节,使免疫反应受到压抑而不致过分。
4.免疫系统影响神经系统
在大鼠实验中观察到,用注入羊红细胞的方法来诱导免疫反应,当抗体生成增加达顶峰时,下丘脑某些神经元的电活动增加1倍以上,提示免疫反应可以改变神经活动。在裸鼠中注入白介素-1,可以使下丘脑有关神经元释放更多的促肾上腺皮质激素释放激素,导致血中促肾上腺皮质激素和糖皮质激素升高几倍,说明白介素-1可以作用于下丘脑神经元。
三.拓展应用
例题2.科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)会使T细胞活性下降,对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降,还间接引起机体生成抗体的能力降低。下图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调节的部分示意图,请据图答下列问题。
(1)由上图可知,神经系统可通过突触前膜释放
直接调节免疫器官或免疫细胞的活动,还可通过下丘脑分泌有关激素间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。
(2)精神因素使T细胞活性下降,为什么会引起机体生成抗体的能力降低?
。
(3)维持机体稳态离不开细胞间的信息交流,动物细胞间进行信息交流的途径有:一是
(填三种)等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现;二是通过细胞间的接触实现信息交流。吞噬细胞将抗原呈递给T细胞是通过哪种途径实现的?
。
(4)若抗体与自身红细胞结合,造成这些红细胞被吞噬和分解,这在免疫学上称为 ;若抗体结合到呼吸道上皮细胞,再接受同一抗原刺激后引起哮喘,這在免疫学上称为 。
免疫功能调节 篇7
关键词:肺结核,免疫调节治疗,T细胞
肺结核是由结核分枝杆菌侵犯肺部从而引发的感染性肺疾病, 本病具有高死亡率、高传染性等特点, 是危害性最强的传染性疾病[1]。身体健康的人群感染MTB后不一定会立刻发病, 在免疫力下降后逐渐发病。据临床资料显示, 全世界范围内每年因PTB而死亡的患者高达150万, 超高的死亡率引发了人们的普遍关注[2]。肺结核不仅持续消耗患者机体, 且结核菌的耐药性较高, 促使治疗的难度增加。免疫调节治疗的出现给肺结核患者带来了希望。本研究采用Th1型免疫应答细胞因子IL-2及免疫抑制剂糖皮质激素等免疫调节疗法治疗肺结核患者, 现将临床效果报告如下。
资料与方法
2014年9月-2015年9月收治肺结核患者60例, 将其随机分成两组, 每组30例。对照组男19例, 女11例;年龄65~73岁, 平均 (69.3±0.5) 岁;病程3~8年, 平均 (4.3±2.2) 年。观察组男16例, 女14例;年龄66~74, 平均 (70.4±0.3) 岁;病程4~7年, 平均 (5.4±1.6) 年。两组患者的基本资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。
纳入和排除标准:纳入标准:所有患者均符合肺结核相关诊断标准, 行体格检查、胸片X线检查、痰液培养确诊为肺结核, 年龄≥65岁。排除自身免疫系统疾病、肝脏功能受损、肠胃炎症、不愿意在实验授权书上签字的患者等[3]。
方法:对照组采用2HRZE/4HR治疗方案, 观察组在对照组基础上采用母牛分枝杆菌菌苗肌内注射治疗, 22.5μg/次, 1次/周, 8次注射治疗为1个疗程。检测方法:ELISPOT检测配套试剂盒、ELISA检测配套试剂盒均由达科为生物公司提供;实验中使用的淋巴细胞分离液由太平洋生物科技公司生产;RPMI1640则由US.Thermo Scientific公司生产。 (1) 血样单个核细胞分离:分别采集患者肘静脉血10 m L, 经离心处理将红细胞、血清和淋巴细胞进行分离, 然后吸取白色细胞层4 m L放置于1640中, 再将该溶液移入离心管中 (预先放入4 m L淋巴细胞液) , 使用密度梯度离心法分离单个核细胞。 (2) IFN-γ分泌量的检测:采用ELISPOT法进行检测, 操作步骤详见配套试剂盒说明书。 (3) IL-2分泌量的检测:使用ELISA法进行检测, 具体操作详见试剂盒说明书。 (4) T细胞增殖检测:完全培养基的制备 (1640) , 即链霉素、青霉素各100 U/m L, Hepes、灭活的10%胎牛血各10 m M, 丙酮酸盐、L-谷氨酰胺各2 m M, β-巯基乙醇0.1 m M;分别在细胞培养的第3、5天更换培养基, 然后在第7天测定T细胞增殖情况。
观察指标:观察两组患者治疗前后IL-2、IFN-γ分泌量的变化, 同时统计两组患者治疗后T细胞增殖情况。
统计学方法:采用SPSS 20.0统计学软件处理数据, 计量资料采用 (±s) 表示, 组间比较采用t检验, P<0.05表示差异具有统计学意义。
结果
两组患者治疗前后IL-2、IFN-γ变化:观察组患者治疗前IL-2分泌量 (21.2±4.0) pg/m L, IFN-γ分泌量 (15.3±2.5) 3×105;对照组治疗前IL-2分泌量 (21.6±3.2) pg/m L, IFN-γ分泌量 (15.4±2.0) 3×105。治疗后两组患者的该两种指标均明显增加, 对照组IL-2分泌量 (28.4±6.3) pg/m L, IFN-γ分泌量 (23.7±5.2) 3×105, 观察组患者IL-2分泌量 (45.8±5.3) pg/m L, IFN-γ分泌量 (37.3±11.6) 3×105。观察组治疗后IL-2、IFN-γ均高于对照组, 差异具有统计学意义 (P<0.05) 。
两组患者治疗前后T细胞增殖能力和免疫功能对比:治疗后两组患者T细胞增殖能力均得到改善, 免疫功能明显恢复。采用免疫调节疗法治疗的观察组T细胞增殖能力、免疫功能均优于对照组, 差异具有统计学意义 (P<0.05) 。见表1。
讨论
肺结核是由结核杆菌入侵肺脏引发的一种慢性感染性疾病。医学研究者发现TB患者中T细胞的增殖能力不断下降, T细胞分泌的IL-2以及IFN-γ含量也会出现明显锐减现象。肺结核患者在抗原刺激下T细胞的自效应和功能也会出现衰退现象。在结核菌感染的初期病毒会被体内的抗原不断消灭, 所以抗原刺激不显著, 消耗的T细胞会逐渐恢复。而发病后T细胞的自身功能由于消耗严重而无法恢复[4]。因此在临床治疗时可以通过测定IL-2分泌量、IFN-γ分泌量、T细胞增殖率, 以及CD3+、CD4+和CD8+等指标变化判断药物的有效性。
CD3+、CD4+均具有协调B细胞产生抗体的作用, 后者在机体感染结核菌的早期具有一定的保护作用, 相反CD8+则抑制抗体的分化生成, 该三种细胞因子均是判定机体细胞免疫功能是否良好的重要指标。相关研究资料显示, PTB患者体内CD3+和CD4+含量低于健康人群, 相反CD8+的计数却明显升高[5]。本研究观察组30例患者使用免疫调节疗法, 母牛分枝杆菌菌苗能够刺激T细胞增殖, 促使T细胞功能效应恢复, 从而增强患者机体的免疫能力, 有效杀灭结核菌, 延缓病情的进展。同时母牛分枝杆菌菌苗能够缩短患者的治疗周期, 提升结核杆菌的吸收率, 能够抑制变态反应造成的各种病理性损伤。国内外医学研究者进行大量的实验研究, 结果显示成人在特定剂量范围内安全性较高, 很少有ADR和并发症的发生[6]。本研究中相比于仅使用常规抗结核疗法的对照组, 观察组患者T细胞增殖率得到恢复, 相应地, 由于T细胞分泌的IL-2和IFN-γ量均有所升高, 患者的免疫功能得到改善;对照组患者治疗后的IL-2、IFN-γ、CD3+以及CD4+/CD8+也都发生改变, 观察组改善幅度明显大于对照组 (P<0.05) 。
综上所述, 免疫调节疗法治疗肺结核能够提升细胞免疫能力, 起到控制患者病情的目的, 延缓疾病恶化, 为以后肺结核治疗方案的研究提供参考和依据。
参考文献
[1]郭云.结核相关抗原对初治结核病患者树突状细胞的免疫调节作用的研究[J].河北医科大学学报, 2015, 13 (4) :660-663.
[2]傅向东, 刘水腾, 李文郎, 等.HIV合并结核潜伏感染患者CD4+细胞免疫功能影响的研究[J].临床肺科杂志, 2015, 20 (7) :1212-1214.
[3]刘荣海, 高孟秋, 张立群, 等.卓干扰素释放分析实验在糖尿病合并肺结核中的诊断价值[J].中国医刊, 2014, 49 (6) :86-87.
[4]王鸿程, 谢银芳.扶正中药对活动性肺结核患者细胞免疫功能调节作用的研究[J].泸州医学院学报, 2012, 13 (2) :134-136.
[5]胡耀, 宋锁言, 张艳芳, 等.免疫调节治疗对于老年肺结核患者细胞免疫功能的影响研究[J].中国医刊, 2015, 50 (10) :94-96.
免疫功能调节 篇8
1 中草药影响畜禽免疫功能的有效成分
1.1 多糖
多糖是中草药中的主要免疫活性物质, 具有明显的免疫刺激作用。已相继报道了100多种具有免疫调节、抗病毒、抗感染、抗肿瘤、降血糖等多种生理活性的中药多糖, 如党参多糖、黄芪多糖、茯苓多糖、枸杞多糖、淫羊藿多糖、刺五加多糖、柴胡多糖、香菇多糖及甘草多糖等。
1.2 苷类
苷类是糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物, 又称配糖体。研究发现, 苷类化合物多具有广泛的生物活性, 能有效促进动物吞噬细胞的吞噬功能、淋巴细胞的转化能力及抗体与干扰素的产生。已报道的具有抗炎和免疫活性的苷类很多, 包括皂苷、强心苷、黄酮苷、蒽醌苷、香豆素苷、白芍总皂苷、人参皂苷、绞股蓝总苷、黄芪皂苷、雷公藤多苷、三七皂苷等。
1.3 生物碱
生物碱是指一类来源于中草药的含氮有机化合物, 多含有杂环结构, 具有特殊的生物活性。如莨菪碱、苦豆碱、川乌总碱、雷公藤新碱等均表现出抗炎和免疫调节作用, 其作用机制涉及到细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫等。
1.4 有机酸和挥发性成分
中草药中的有机酸 (不包括氨基酸) 以游离形式存在的不多, 多以与钾、钠、钙等金属离子或生物碱结合成盐的形式存在。近年来的研究发现, 许多有生物活性的有机酸 (如甘草中的甘草酸) 已被证实能增强动物机体的免疫功能。
中草药中的挥发性成分称为挥发油, 是一类可蒸馏并与水不相溶的油状液体。一般有香味的中草药 (如大蒜、薄荷、当归、桂皮等) 都含有挥发油, 这类物质的化学成分比较复杂, 主要是硫化物、萜类及芳香族化合物。
2 中草药影响畜禽免疫功能的作用机理
2.1 中草药对畜禽等动物免疫器官的影响
免疫器官是畜禽等动物执行免疫功能的组织机构, 动物免疫器官是免疫细胞分化成熟、定居、增殖及产生免疫应答的场所, 是动物执行免疫功能的组织机构, 免疫器官的重量与动物免疫功能密切相关。畜禽免疫器官包括中枢免疫器官 (胸腺、腔上囊等) 和外周免疫器官 (脾脏、淋巴结等) 。中草药对免疫器官发育的影响主要集中在对胸腺、脾脏和腔上囊发育的影响。王福传等[1]研究了复方中草药免疫增强剂对雏鸡体重、免疫器官发育及组织形态学的影响。结果发现:复方中草药免疫增强剂对鸡群体重及免疫器官的发育具有促进作用。胡松华等的研究表明, 雏鸡饮用由黄芪、绞股蓝、蒲公英、苦参和秦皮组成的“禽速康”后, 脾脏、法氏囊指数显著高于对照组, 并可颉颃地塞米松对鸡免疫机能的抑制作用。滑静等用中草药添加剂黄芪、淫羊藿、红花饲喂小公鸡, 黄芪组的法氏囊重量 (1.053 g) 明显高于对照组 (0.550 g) , 两者差异极显著 (P<0.01) 。由此可见, 许多中草药及其复方具有促进正常或免疫机能低下动物免疫器官发育的作用, 提高机体的免疫力。
2.2 中草药对畜禽非特异性免疫的作用
非特异性免疫是机体的一种天然防御机能, 包括物理屏障、血液与组织中的吞噬细胞、自然杀伤 (NK) 细胞及各种细胞因子, 它们能够保护机体。
单核-巨噬细胞系统是机体防御功能的重要组分部分, 具有强大的吞噬功能, 不仅能吞噬病原和异物以及参与特异性免疫反应, 而且还能分泌补体、酶和干扰素等多种生物活性物质, 对NK细胞、B细胞进行双向调节, 激发T淋巴细胞、B淋巴细胞产生免疫应答, 参与特异性免疫反应。由于单核-巨噬细胞系统对肿瘤细胞有杀伤作用, 是现代中草药免疫增强剂研究的热点。研究发现, 促进该系统功能或增加细胞数量的中草药有党参、黄芪、人参、灵芝、冬虫夏草、银耳、当归、白术、茯苓和大蒜等。
NK细胞是一种异质性多功能免疫细胞, 具有自然细胞毒活性, 同时也是T淋巴细胞、B淋巴细胞及骨髓干细胞等细胞的调节细胞。NK细胞还具有分泌干扰素 (IFN) 、白介素-2 (IL-2) 等细胞因子的功能, 是免疫检测中的理想效应细胞。蔡溱研究发现, 给小鼠灌饲5, 25, 50 ng/mL的特女贞甙均可显著提高免疫抑制小鼠NK细胞的杀伤活性。唐雪明研究发现, 每天给蛋鸡分别注射0.2 mL/只与0.4 mL/只的黄芪多糖, 连续3 d, 均可显著提高其NK细胞的杀伤活性。
2.3 中草药对畜禽特异性免疫的作用
特异性免疫是免疫活性细胞 (T细胞和B细胞) 对抗原分子的识别、活化、增生、分化及最终发生免疫反应的复杂生物学过程, 包括细胞免疫和体液免疫。
细胞免疫是由T细胞介导的一种重要的免疫反应。细胞免疫可以抵抗细胞内微生物如病毒和宿主细胞内增生的细菌感染, 可在细胞内将微生物破坏或溶解感染细胞。在免疫应答中, 淋巴细胞起核心作用。部分中草药能促进淋巴细胞转化率、提高细胞免疫能力。淋巴细胞转化率的高低可反映机体细胞免疫功能状态, 中草药刺激T淋巴细胞分化为免疫母细胞, 发挥细胞免疫效应, 是中草药防治疾病整体效应的重要组成部分。马得莹等[2]研究发现, 女贞子、五味子、四君子汤及六味地黄丸均可增强雏鸡脾淋巴细胞受刀豆蛋白A (ConA) 诱导的增殖反应, 其中女贞子的作用最大, 但对不加ConA诱导的鸡脾淋巴细胞转化率没有影响。戴远威研究发现, 在鸡日粮中分别添加2%何首乌、淫羊霍和补骨脂提取物可显著提高血清中淋巴细胞的转化率。
体液免疫是由B细胞介导的另一种重要的免疫反应。郑旭生等通过PPA-ELISA检测技术证明, 党参、黄芪、白术、五味子、淫羊藿、沙参等中草药可提高猪瘟免疫抗体的水平, 并延长抗体的存留时间。另有研究还发现, 党参、干草、白头翁、淫羊藿、苍术等均可显著提高鸡新城疫抗体效价。
2.4 中草药对畜禽细胞因子的调节
细胞因子是免疫活性细胞 (淋巴细胞、单核巨噬细胞) 和相关细胞产生的具有调节机体免疫功能的一类蛋白性物质。细胞因子是机体免疫系统的中心调节因子, 由淋巴细胞、NK细胞及巨噬细胞等多种细胞分泌, 具有调节免疫, 参与炎症反应等多种功能。根据其结构与功能的不同可分为以下几大类:白细胞介素 (IL) 、干扰素 (IFN) 、集落刺激因子 (CSF) 、肿瘤坏死因子 (TNF) 、转化生长因子 (TGF) 与趋化性细胞因子家族。许多研究发现, 黄芪、枸杞、苍术、人参、冬虫夏草、当归、女贞子、补骨脂、何首乌, 淫羊霍、五味子、黄芩、刺五加、白术等均具有诱生细胞因子的功能。
2.5 中草药的双向免疫调节作用
一些中草药或其活性成分对机体免疫功能呈双向调节作用, 即剂量依赖性和功能依赖性双向依赖作用。伍义行研究发现:雷公藤T4单体在体内外对小鼠NK细胞的活性呈剂量依赖性双向调节作用, 即小剂量就能增加NK细胞的细胞毒百分比, 提高小鼠脾细胞群的溶解单位数和相对细胞毒活性;较大剂量时则具有抑制作用, 剂量越大抑制作用越明显。谢仲权研究发现:香菇、绞股蓝、枸杞、白芍、淫羊藿等均具有剂量依赖性双向调节作用;旱莲草、淫羊藿、白芍、香菇、女贞子、地骨皮、杜仲等具有使免疫功能恢复的功能依赖性双向调节作用。
参考文献
[1]王福传, 韩一超, 张玉换, 等.兽用中草药高效免疫增强剂研究初报Ⅱ[J].山西农业科学, 2002, 30 (3) :73-75.
间充质干细胞的免疫调节功能 篇9
关键词:间充质干细胞,免疫调节
间充质干细胞(MSC)是骨髓中能分化成中胚层细胞(包括成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞)的非造血起源的细胞,占骨髓细胞总量的0.001%~0.010%,其位于骨髓基质小梁结构的表面,贴近骨内膜,与造血干细胞密切的相互作用。MSC与造血干细胞(HSC)龛影形成有关,为造血细胞的成熟、分化和生存提供了良好的微环境[1]。MSC能抑制受抗原刺激后的T淋巴细胞增殖,能抑制多种免疫细胞的功能,可应用于抗急性移植物抗宿主病(aGVHD)和自身免疫病的治疗。最近研究发现,MSC和免疫细胞的相互作用明显受环境因素的影响[2,3]。
1 MSC和HSC龛影
多潜能的MSC能调节HSC的生存、稳态,并触发其分化为成熟的细胞。骨髓中MSC与造血前体细胞相互作用的一个典型的例子是MSC影响前B(pre-B)淋巴细胞的生成。B前体(progenitor)细胞的分化需要骨髓基质细胞的密切相互作用,并有细胞因子的支持,包括白介素-7(IL-7)、干细胞因子(SCF)、Flt3配体、胸腺基质淋巴生成素(TSL)和CXCL12(也称基质来源因子-1,SDF-1)。B前体细胞对细胞因子的反应需要表面有前B细胞受体(pre-BCR)的表达,它是前B细胞生存、增殖、分化所必需的。长期以来一直推测,前B细胞受体(pre-BCR)是前B细胞从特发的凋亡环境中自救所必需的,但其机制直到近来才初步明确。Gauthier等[4]发现Galectin-1(Gal-1)是pre-BCR的配体,在基质细胞上表达,它与前B细胞和基质细胞突触的形成及pre-BCR的激活有关。Gal-1是钙非依赖的S型植物血凝素家族成员之一,其在MSC上有极高的表达。Wilson等[5]发现在MSC上高表达一些分子,这些分子参与HSC龛影突触的组成,如Gal-1、血管生成素-1,骨桥蛋白(osteopontin)和凝血酶敏感蛋白-1和2(TSP-1、2),并具有免疫调节能力。在骨髓干细胞龛影中,MSC对造血细胞起直接的支持作用。
2 MSC的免疫表型与功能
MSC很容易从骨髓穿刺标本中获得,可以在塑料板中传代扩增,在适当的培养液中黏附生长。这些细胞具有向多种细胞系分化的潜能。MSC缺乏特异性的标记,一般认为:人MSC不表达造血细胞的标记CD34、CD14和CD45,而表达CD44、CD71、CD73、CD90和CD105。同样,鼠MSC不表达造血细胞标记CD45、CD34和CD11b,但表面表达CD9、Sca-1和CD44。在静息状态下,MSC表面表达低密度的MHC-I类分子,不表达MHC-Ⅱ类分子和共刺激分子CD80、CD86和CD40。炎症刺激后,MHC-Ⅰ和Ⅱ类分子表达上调。另外,MSC表达多种黏附分子,包括整合素。这些表达与其在HSC龛影中与造血前体细胞紧密黏附有密切关系。
人和鼠的MSC均是弱免疫原细胞。MSC可产生大量的生长因子、细胞因子、趋化因子和蛋白酶,在其免疫调节和迁移中起作用[6]。MSC还表达一定量的趋化因子受体,包括趋化因子受体4(CXCR4),能使它们迁移到具有特异性的趋化触发位点,并使MSC定位于多个器官,进行特异性的组织分化[7]。MSC还明显受微环境中细胞因子的影响,并对一些炎性细胞因子产生反应,如IL-1β、IL-17、特别是干扰素-γ(IFN-γ)。在某些环境下,IFN-γ可能促进人MSC的免疫抑制活性[8],而在某些状况下,IFN-γ能诱导MSC执行抗原提呈细胞的功能[9],表明MSC可用于免疫治疗目的。IFN-γ调节的鼠MSC体内注射后能提呈卵蛋白,从而杀伤表达卵蛋白的肿瘤细胞[9]。总之,MSC的功能行为与可溶性的因子及细胞-细胞接触等有重要关系。
3 MSC与T淋巴细胞
在混合淋巴细胞反应(MLR)或是受多克隆活化剂的刺激后,人MSC能抑制T淋巴细胞的增殖。该抑制不需要MHC的限制,可由异基因MSC所调节。Djouad等[10]报道了体内MSC的免疫抑制特性。该研究发现当异基因黑色素瘤细胞与鼠C3H10T1/2 MSC细胞系共同移植时,异基因黑色素瘤细胞的生长明显增加。尽管认为MSC能抑制T淋巴细胞的增殖,但针对这种效应的分子机制知之甚少,一般认为其与增殖细胞的凋亡无关。一种解释是细胞分化的抑制,因为检测到细胞周期中G0期细胞的增加。另外,人MSC对T淋巴细胞增殖的抑制至少部分依赖于此2类细胞间的信息交换(cross-talk),导致炎性细胞因子(如IFN-γ、IL-1β)的产生,以活化免疫细胞。T淋巴细胞增殖受抑导致Th1细胞因子产生的减少[11]。MSC对T淋巴细胞增殖的抑制发生于细胞-细胞接触及可溶性因子释放之后。MSC来源的分子如转化生长因子1β(TGF-1β)、HGF等对T淋巴细胞免疫活性均具有调节作用。体外试验表明人MSC能诱导具有免疫调节特性的CD+4T淋巴细胞亚类(Treg)的增殖[11],这种与MSC相关的Treg细胞的资料仍不多。
尽管人和鼠的MSC对T淋巴细胞的增殖具有抑制作用,能支持T淋巴细胞的生存;但由于T淋巴细胞受体(TCR)的过度刺激,将诱导细胞的死亡、或诱导细胞凋亡相关蛋白(FAS/FASL)依赖的凋亡。这些差异可能是环境因素影响了MSC的功能。
4 MSC与B淋巴细胞
Glennie等[12]和Augello等[13]从脾细胞悬液中收集B淋巴细胞,分别用抗CD40单抗、IL-4和美洲商陆有丝分裂原刺激鼠脾B淋巴细胞。研究均发现:MSC能抑制B淋巴细胞增殖;B淋巴细胞增殖受抑的分子机制可能与MSC与B淋巴细胞的物理接触、培养中MSC释放的可溶性因子有关。Deng等[14]研究了异基因鼠MSC对BXSB鼠的T和B淋巴细胞的影响,其中BXSB鼠是人系统性红斑狼疮(SLE)动物模型。研究发现异基因MSC抑制B淋巴细胞活化、增殖和IgG分泌;另外,MSC促进BXSB来源的B淋巴细胞CD40表达和CD40L的异常高表达。
MSC对人B淋巴细胞的影响结果不一,可能(至少部分)与试验条件的不同有关。大部分设计研究了人骨髓来源的MSC对T、B淋巴细胞和NK细胞功能的影响。Krampera等[8]发现除T细胞的单个核细胞存在的情况下,MSC并不抑制用含CpG寡核甘酸刺激过的B淋巴细胞的增殖,但在培养液中加入外源性IFN-γ后,明显减少B淋巴细胞[3H]胸腺嘧啶吸入率。
Corcione等[15]将B淋巴细胞用抗-Ig抗体、可溶性CD40L和细胞因子(IL-2、IL-4)刺激。活化的B淋巴细胞(在此培养条件下产生IFN-γ)的增殖能被人MSC抑制。另外,MSC也能减弱B淋巴细胞的功能:包括B淋巴细胞分化成抗体分泌细胞和对CXCL12、CXCL13的趋化作用。CXCL12和CXCL13这两种趋化因子在B淋巴细胞归巢于次级淋巴器官中起决定性作用。B淋巴细胞功能受抑与MSC分泌的可溶性因子有关,这些因子通过MSC与B淋巴细胞的信息交换(cross-talk)而释放。
间充质起源的基质前体细胞在活化B淋巴细胞产生的淋巴毒素α1、β2的作用下,分化为滤泡性树突状细胞(FDC)。基质起源的FDC具有以下特点:(1)FDC与成纤维细胞有几个标记相同;(2)含FDC的异位淋巴滤泡见于自身免疫、感染、恶性肿瘤和FDC的基质前体细胞一样普遍存在;(3)一些成纤维细胞具有典型的FDC样功能。Pedemonte等[16]发现MSC对扁桃体生发中心B淋巴细胞的凋亡具有拮抗作用,类似于FDC的作用。与MSC抑制T淋巴细胞凋亡一样,人MSC对B淋巴细胞功能的调节与细胞分化及微环境信号有关。
5 MSC和自然杀伤细胞(NK细胞)
NK细胞是免疫系统中先天免疫的主要效应细胞,在清除病毒和恶性细胞中起关键作用,其前体细胞起源于骨髓,并与MSC具有密切的相互作用。研究发现MSC可以抑制IL-2、IL-15驱动的NK细胞的增殖。当检测刚分离的NK细胞对人类白细胞抗原-Ⅰ(HLA-Ⅰ)阳性或阴性的靶抗原的杀伤作用时,MSC对NK细胞调节的溶解作用没有抑制[17]。相反,与没有和MSC接触相比,在MSC存在的情况下,NK细胞与IL-2一起培养4~5 d后,NK细胞对K562细胞的杀伤作用非常弱[8]。当NK细胞与MSC短期接触后,不影响IL-2活化的NK细胞对HLA-I阴性靶抗原的溶解作用。但在同样的条件下,对HLA-I阳性的肿瘤细胞的细胞毒作用明显降低[18]。表明靶细胞对NK细胞调节的溶解作用的敏感性不同。MSC对NK细胞的细胞溶解作用的部分抑制作用发生于HLA-I阳性的靶细胞,而对HLA-I阴性的靶细胞,NK细胞调节的溶解作用没有被抑制。
有3项研究评价了MSC对NK细胞细胞因子产生的影响。Sotiropoulou等[17]将NK细胞与MSC共同培养后,IL-2活化的NK细胞对IL-15诱导的细胞因子(IFN-γ、IL-10、TNF-α)的产生明显减少。Spaggiari等[18]发现与MSC短期培养后,IL-2活化的NK细胞产生IFN-γ。Poggi等[19]发现新分离的NK细胞与MSC共同培养后表达活化标记CD69,释放IFN-γ和TNF-α。另外,细胞毒受体NKp30参与NK细胞与MSC的黏附所触发的细胞溶解或细胞因子产生。可溶性的因子如TGF-1 和PGE-2在MSC抑制NK细胞增殖中起重要作用。
与表面低水平表达HLA-I分子的细胞一样,MSC可被IL-2活化的NK细胞所溶解[17,18,19]。活化的NK细胞受体NKp30、NKG2D和DNAM-1在NK细胞调节的针对MSC的细胞毒作用中起主要作用。这些受体可以识别MSC表面的配体,包括ULBP、PVR和nectin-2。MSC与IFN-γ孵育后,由于HLA-I表达上调,可以保护(至少部分)其被NK细胞调节的溶解。
MSC与NK细胞生理性相互作用,结果是活化的NK细胞杀伤MSC,这可以用于骨髓移植后继发性免疫治疗。MSC输注后可促进植活和(或)抑制GVHD,而NK细胞可以更好地清除白血病细胞。为避免对MSC不必要的杀伤,NK不要在MSC注射后短期内或与MSC同时注射。间隔适当的时间使MSC表达HLA-I抗原,分化成骨髓基质细胞和其他组织细胞。
6 MSC和树突状细胞(DC)
MSC对免疫反应的调节作用也依赖于DC功能的改变。MSC通过下调DC的CD11c、CD83、MHC-Ⅱ、共刺激分子的表面表达,以及由Toll-like receptor(TLR)调节的DC活化后IL-12的分泌而抑制单核细胞来源的髓样DC的成熟[20]。在与MSC相互作用后,髓样DC产生少量的TNF-α,而浆细胞样DC产生较多的IL-10。这种作用反过来导致Th1细胞产生的IFN-γ降低,Th2细胞分泌的IL-4增加,并调节T淋巴细胞的数量增加。MSC对DC的分化和功能的抑制机制由细胞-细胞接触释放的可溶性因子如前列腺素E-2(PGE-2)所调节。有研究发现,当与MSC相互作用以后,DC被阻止在细胞周期的G0/G1期[21]。MSC对T淋巴细胞增殖的抑制可能不是直接抑制T淋巴细胞的功能,而是与DC的成熟、活化和抗原提呈的抑制有关。
7 体内MSC调节的免疫学效应
体内MSC对T淋巴细胞的作用的研究有限。对MSC促进HSC移植物的成活的研究较多。在灵长目器官移植模型中,MSC延迟T淋巴细胞调节的对皮肤异基因移植物的排斥。另外,在异基因鼠模型中,当鼠MSC与黑色素瘤细胞共同注射时,促进肿瘤生长。Maitra等[22]报道异基因人MSC促进不相关的HSC移植物的植入,并在体内抑制T淋巴细胞增殖。
最近报道,MSC静脉注射通过诱导外周T淋巴细胞对致病原的耐受而引起试验性自身免疫性脑脊髓炎(人多发性硬化模型)的减轻[23]。而在其他自身免疫模型中,如胶原诱导的关节炎,注射间充质干细胞系没有获益[24]。这些矛盾的结果也见于MSC对移植物抗宿主病(GVHD)的作用。在人体,MSC静脉注射在一些病人中具有治疗效应,使难治的GVHD变成容易治疗,但在鼠中,MSC对GVHD没有预防作用[25]。
总之,当异基因MSC注射到MHC不匹配的受体后,定位于多种组织,在宿主中长期存在。在人体静脉注射异基因MSC对多种疾病,包括GVHD、乳腺癌、骨生成不良、异染性脑白质营养不良、Hurler综合征和血液学恶性疾病,得到令人鼓舞的结果。然而,最近体内关于MSC免疫特权引起质疑,至少在某些病人中,异基因MSC注射到MHC不匹配的宿主可引起排斥[19]。同样,在接受异基因骨髓移植的鼠中注射异基因MSC不能预防骨髓排斥,而注射自体MSC可获得应有效果[18]。
免疫功能调节 篇10
1 人体免疫功能
人体的免疫系统由免疫器官和组织、免疫细胞与免疫分子所组成。人的机体经常与环境中的异己成分——抗原性物质接触, 从抗原刺激作用开始, 到机体淋巴细胞识别抗原, 发生一系列变化, 最终表现出一定的效应, 这一过程称为免疫应答。免疫应答包括非特异性和特异性识别, 以及排除和记忆异己成分, 以维持自身稳定的全过程。多种细胞 (免疫细胞) 、组织和器官 (如胸腺、骨髓、淋巴结、脾、扁桃体) 以及分布在全身组织中的淋巴细胞和浆细胞及其产生的免疫细胞因子参与免疫反应。免疫细胞因子包括干扰素 (INF) 、白细胞介素 (IL) 、集落刺激因子 (CSF) 等, 在介导机体多种免疫反应 (如肿瘤免疫、感染免疫、移植免疫、自身免疫) 中发挥重要作用, 彼此间还在诱生、受体调节及生物效应等方面相互作用, 形成复杂的细胞因子网络[2,3]。
正常的免疫系统对自身、食品、环境物质和共生微生物产生耐受, 对这类抗原刺激表现为免疫不应答, 这样才能避免发生自身免疫病, 免疫系统才能得以集中力量执行抗感染和抗肿瘤的防卫功能。但部分人体对某些食品中的抗原初次应答后, 再次受相同抗原刺激时, 会发生以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答, 即食物过敏。这是人体对某些食物产生的一种不良反应, 又叫变态反应、过敏反应或超敏反应。正常人群对从呼吸道吸入和通过胃肠道摄入的过敏原产生免疫耐受。而对于过敏体质人群, 通过这些途径进入的过敏原使机体处于致敏阶段。在激发阶段, 相同的抗原再次进入机体时, 通过与致敏肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面IgE抗体特异性结合释放出组胺5-羟色胺、前列腺素等大量生物活性介质, 作用于效应组织和器官, 引起局部或全身过敏反应。此外, 体内一些化学组胺释放剂以及含有组胺的食物都会直接作用于肥大细胞引起过敏反应[4]。
2 免疫调节机制
免疫系统的基本功能是识别自身和非已抗原, 对自身耐受, 对非己清除, 以维持内环境的稳定, 表现为免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能。由细菌感染、外伤或紫外线照射等刺激引起的自身免疫反应即是常说的炎症。这些刺激或损伤会激活抗炎细胞质, 上调NADPH氧化酶、磷脂酶A2、髓过氧化物酶、5-脂肪氧化酶 (5-LOX) 、一氧化氮合酶 (iNOS) 等的基因, 增加炎症细胞因子表达, 刺激炎症细胞 (包括在外伤恢复期引发的细胞质、抗炎因子、淋巴细胞、单细胞、噬菌细胞) 增多, 增加氧的消耗, 并产生许多氧自由基, 引发一系列的链式反应, 最终导致退行性病变。急性炎症是为了迅速修复而进行的自救防御机制。而持久的慢性炎症会导致免疫病变, 在某些退行性疾病 (如关节炎、动脉硬化、心脏病, 老年痴呆, 哮喘、糖尿病) 的发作中起关键作用。同时这些慢性炎症损伤进一步激发了其他抗炎细胞质和化学因子的改变和调整, 增加了体内细胞黏附分子 (CAMs) 和免疫球蛋白。另一方面, 免疫系统中的噬菌细胞对细菌和外来粒子的吞噬作用与氧气含量的增加有关, 产生较高数量活性氧碎片, 过氧阴离子、羟基自由基、单线态氧、过氧化氢, 环化氧化酶、5-磷脂氧化酶和一氧化氮合酶的表达增加。同时检测到其他活性氧激活酶 (如NADPH氧化酶、黄嘌呤氧化酶) 随转录因子与NFκB受到活化。转录因子NFκB的活化作用在控制诱导酶、致炎细胞质、细胞黏附分子、以及其他引发和加速炎症进程的物质中发挥着重要的作用。因此, 能够抑制这些靶分子的食品功能因子都具有抑制和减缓炎症进程的潜在作用[5]。
3 调节免疫的功能因子
3.1 氨基酸
氨基酸是构成免疫球蛋白和免疫分子基本单元, 在增强免疫应答和人体抗病毒感染过程中起着重要作用。缺乏必需氨基酸则减低体液的免疫反应。例如色氨酸缺乏的大鼠, 其IgG及IgM受体抑制, 而当重新加入色氨酸能维持正常的抗体生成;苯丙氨酸和酪氨酸均缺乏则抑制大鼠的免疫细胞对肿瘤细胞作出反应;蛋氨酸与胱氨酸的缺乏, 可引起抗体的合成障碍。人类与猪的免疫系统作用比较相近, 10~25 kg的猪给予可消化的苏氨酸每日5.9~6.6 g, 血清中IgG浓度显著增加, 在调节免疫系统中的作用显著。因此, 必需氨基酸在免疫中起着重要的作用[6]。
除了必需氨基酸, 精氨酸、谷氨酸和含硫氨基酸 (如胱氨酸) 对人类增强免疫力也是必需的。精氨酸含有多个氮元素组成的胍基, 在一氧化氮合酶 (NOS) 的作用下生成内皮细胞松弛因子NO (EDRF) 。一氧化氮除了具有舒张血管的作用外, 还具有神经信号传递、抗缺氧、抗感染、抗癌变、抗血小板聚集和粘附等功能。L-精氨酸临床用于促进患者的创伤愈合、增强抗感染能力, 不仅可以作为氮源提供者, 还可以改善机体免疫功能, 为淋巴细胞增殖、分化及合成细胞因子所必需, 在维护肠粘膜完整性方面发挥着重要作用。对于脓血症, L-精氨酸是必需氨基酸。非肠道营养补充L-精氨酸的老鼠显示增加合成急性阶段蛋白质的能力, 战胜脓毒病。因此, 精氨酸是在病理状态下需要补充的重要免疫营养素。
谷氨酸在新陈代谢增强时是条件必需氨基酸。在急性烧伤中观察到血浆和肌肉谷酰胺消耗怠尽, 体重损失和感染加重。向患者补充谷酰胺显示有助于恢复损伤, 并且减少死亡率[7]。
3.2 ω-3多不饱和脂肪酸 (ω-3 PUFA)
多不饱和脂肪酸除了具有营养作用外, 还有调节免疫和抗炎症功能, 其中ω-3 PUFA是研究较多的功能因子。ω-3 PUFA主要是二十碳五烯酸 (EPA) 、二十二碳六烯酸 (DHA) 、亚麻酸 (α-LNA) , 可插入到细胞膜脂质双分子层中, 影响细胞膜结构的稳定性和流动性, 以及细胞膜上受体的空间构象、受体与配体的结合, 进而进一步影响细胞功能。ω-3 PUFA是营养免疫因子的重要组成部分, 具有免疫调控作用, 可抑制T细胞、B细胞等免疫活性细胞的活化、增殖, 抑制细胞因子的产生, 调节免疫应答[8]。
3.3 多糖
非特异性免疫是机体在长期的进化过程中逐步形成的防御功能, 在个体出生时就具备, 可对外来病原体迅速应答, 产生非特异性免疫作用, 如正常组织 (皮肤、黏膜) 的屏障作用、正常体液的杀菌作用、单核巨噬细胞和粒细胞的吞噬作用、自然杀伤细胞的杀伤作用以及炎性因子诱发的细胞因子等成分的天然免疫。多糖主要通过增强机体的非特异性免疫功能以抵御细菌、病毒等病原微生物的侵袭, 通过激活巨噬细胞、T和B淋巴细胞, 诱导多种细胞因子和细胞因子受体基因的表达来完成。多糖也是生物反应调节剂的重要组成部分, 能激活免疫细胞, 诱导多种细胞因子和细胞因子受体基因的表达, 增强机体抗肿瘤免疫功能, 从而间接抑制或杀死肿瘤细胞。多糖在医学临床上作为免疫调节药物用于抗肿瘤、升高白细胞、抗辐射及抗化疗损伤, 收到一定的效果[9,10]。
3.4 维生素
3.4.1抗坏血酸 (VC)
VC是一种水溶性抗氧化剂和抗炎因子, 是组织水相液体中一种重要的自由基清除剂, 可清除羟自由基、超氧化物阴离子和单线态氧, 并通过逐级供给电子而转变成半脱氢-L-抗坏血酸和脱氢抗坏血酸。豚鼠饲料中缺乏抗坏血酸时, 总体抗氧化性能降低, 可造成其肝脏中维生素E含量下降。维生素C是增进健康、提高抗病能力、加速创口愈合、软化血管、预防和治疗坏血病的营养素。同时, VC也是维持骨和关节健康的重要营养因子。营养不平衡和内分泌异常会造成骨关节炎 (OA) 和分离性骨软骨炎 (OCD) 。骨关节炎病人膳食方案和膳食补充剂是重要的辅助治疗手段[11]。
3.4.2 生育酚 (VE)
VE是人体典型和重要的抗氧化剂。VE可以保护细胞膜的不饱和脂肪酸和脂蛋白, 抑制平滑肌细胞增殖和蛋白激酶C的活性。生育三烯酚已被证明具有抗癌活性, 抑制肝脏氧化的能力。VE可以减小氧化压力, 并通过减少致炎白细胞的表达, 减少内壁附着单核细胞, 降低血浆蛋白水平, 起到抗炎作用。VE通过阻止活性氧碎片增加其抗炎作用, 因为活性氧参与NF-B的激活, 直接限制DNA的亲和力。另外, VE可以通过减小白细胞在分化、成熟、活化过程中出现或消失的表面标记分子 (CD11b/CD18) 的上调, 以及增加红细胞超氧化岐化酶、氢化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性来阻止炎症。
3.5 其他天然抗氧化因子
一些天然生物活性物质 (如植物酚、类胡萝卜素) 具有抗氧化特性, 也表现出抗炎活性, 在预防疾病和增强体质, 特别是预防慢性炎症方面具有重要作用。
3.5.1 类胡萝卜素
天然胡萝素能增强生物体的特异性及非特异性免疫功能。具有非特异性免疫功能的嗜中性粒细胞是血液中一种重要的白细胞, 是细胞防卫系统的第一道防线。在免疫过程中, 嗜中性粒细胞以自由基和活性氢分子作为杀伤入侵病原的武器。但在某些情况下, 自由基的产生过量, 从而引起白细胞及邻近细胞和组织的损伤。嗜中性粒细胞功能的丧失会引起多种非病原微生物的慢性感染。糖尿病和免疫缺陷病患者常有假丝酵母的慢性感染。当把人体嗜中性粒细胞在含天然胡萝卜素和假丝酵母的条件下温育时, 假丝酵母被有效杀死, 而嗜中性粒细胞不被自由基损伤或破坏。如果在温育条件中缺少天然胡萝卜素, 则嗜中性粒细胞被自身氧化产生的产物损伤。作为类胡萝卜素的一种, 番茄红素表现出很高的抗氧化能力和抗炎活性。血清和组织水平的研究表明番茄红素与前列腺癌、急性病患者、肝炎患者、一般肿瘤等负相关。番茄红素可以削弱IL-1的激活和脂质过氧化反应。摄入番茄红素可以减少冠心病患者的血管内壁活动, 减轻血管炎症。
3.5.2 多酚物质
多酚类化合物是一类非常重要的植物次级代谢产物, 种类多、分布广、含量丰富, 它们不仅影响着果蔬食品的品质, 而且还具有促进人体健康的生理功能。酚类物质都有芳香族特有的共轭大π键, 具有抗氧化和清除自由基的活性, 从而保护组织免受氧化作用的损害。如白藜芦醇是植物受到真菌感染后产生的一种多酚植物抗毒素, 通过抑制诱导前列腺素 (PGs) 炎症过程, 起到抗炎效果, 也能够抑制细胞因子TNF-α和IL-1β[12]。
黄酮和类黄酮也具有酚羟基, 属于酚类物质。类黄酮是果蔬中主要抗氧化物质之一。染料木黄酮是异黄酮中一种, 具有很高的抗氧化和抗炎活性, 在细胞水平上能够有效抑制脂多糖 (LPS) 诱导的炎症细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6。染料木黄酮也可以降低转录因子NF-κB的活性。黄酮的体外实验表明能够清除自由基、调节酶的活性、在细胞循环控制和凋亡中影响mRNA水平, 也有与DNA拓扑学有关酶相互作用的研究报道。DNA拓扑异构酶II是连接和断裂DNA双螺旋链的酶, 是细胞实现其功能的关键酶。一些黄酮通过稳定DNA断裂产物抑制该酶的活性, 促进细胞凋亡, 具有潜在的抗过敏、抗溃疡和消炎效用[13]。
4 展望
免疫调节功能因子的分子机制与非固醇类及固醇类药物有着相同的分子靶向作用。非固醇类抗炎药物和保健食品都能够抑制炎症过程。由组织受到感染、外伤以及自身免疫伤害触发的自身免疫反应都可以通过摄入天然免疫调节功能因子, 达到抗过敏、抗溃疡和消炎效用。我国天然生物资源丰富, 药食同源的传统中医药理念基础深厚, 在结合现代免疫科学的基础上, 深入研究开发, 免疫调节功能食品将会在保健食品领域进一步深入发展。
摘要:经过自然进化, 人类免疫系统与各种天然食品资源相适应。利用天然资源中的功能因子调节人体免疫系统成为一项重要的研究内容。调节免疫功能是我国保健食品可以申报的27项功能之一, 在伤病员康复、预防炎症和慢性疾病、增强体质等方面具有重要作用。本文综述了氨基酸、维生素、ω-3多不饱和脂肪酸、黄酮和异黄酮类、多酚类、类胡萝卜素等免疫调节功能因子及其调节机理的研究进展。
免疫功能调节 篇11
人体免疫系统由三道防线:第一道防线由皮肤、黏膜组成;第二道防线由吞噬细胞和体液中的杀菌物质(溶菌酶)等组成;第三道防线由体液免疫和细胞免疫组成。其中前两道防线称为非特异性免疫,后者称为特异性免疫。非特异性免疫是人人生来就有的,对多种病原体起防御作用;特异性免疫是出生后才有的,只对某一特定的病原体起作用。
1.溶菌酶杀菌属于第几道防线?
解答:若是唾液中的溶菌酶杀菌属于第一道防线;若是血浆中的溶菌酶杀菌则是属于第二道防线。
2.抗毒素和外毒素都属于抗体吗?
解答:抗毒素属于抗体,是抗原刺激机体产生特异性免疫应答以后产生的,来自于人体的效应B细胞,其化学本质是球蛋白;而外毒素相对于人体而言是异己成分,能引起人体免疫反应,属于抗原,化学成分复杂,一般是指细菌在生长过程中由细胞内分泌到细胞外的毒性物质。
3.过敏反应与特异性免疫反应的关系?
解答:引起过敏反应的淋巴细胞主要是B淋巴细胞,只不过抗体的分布位置不正常(引起过敏反应的抗体吸附在体内某些细胞表面,而引起正常体液免疫的抗体则是主要分布在血清中),因此过敏反应属于不正常的体液免疫。
4.在体液免疫中,吞噬细胞把病原体吞噬之后,病原体就被消灭了吗?
解答:在体液免疫中,吞噬细胞把病原体吞噬之后,病原体不一定被消灭。还要通过多次呈递,最终由效应B细胞产生抗体将其消灭。
5.体液免疫的效应阶段,抗原和抗体结合形成了沉淀和细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化,请问:吞噬细胞吞噬消化沉淀和细胞集团,是属于体液免疫的效应阶段还是属于非特异性免疫?
解答:属于非特异性免疫。
6.吞噬细胞有无识别作用?
解答:吞噬细胞是有识别作用的。但是,它并没有"特异性"识别作用。但是,由于吞噬细胞没有“特异性”免疫,所以不能分辨此抗原和彼抗原,结果导致吞噬细胞在吞噬时将一视同仁,将所有抗原吞噬并通过细胞内的水解酶将其分解。在特异性免疫中,吞噬细胞能“识别”抗原,对抗原进行处理,使抗原的“抗原决定簇”暴露在外表,然后将抗原传递给T细胞。
7.癌细胞在体内会引起哪种免疫?效应B细胞能识别抗原吗?
解答:癌细胞是特异性细胞,通过T细胞识别,会引起细胞免疫;不能。
8.吞噬细胞既参与特异性免疫又参与特异性免疫对吗?
解答:正确。吞噬细胞在非特异性免疫中可以吞噬病原体。在特异性免疫中处理抗原的抗原决定簇(这种处理指使抗原内部的抗原决定簇暴露)。
9.抗原只有突破人體的前两道防线才能引起特异性免疫对吗?
解答:抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,病毒等病原体表面的蛋白质等物质,都可以作为引起免疫反应的抗原.人体的前两道防线是用于防御外来病原体侵入,但癌细胞是人体本身的细胞病变产生的,并不需要从外界侵入,所以说抗原只有突破人体的前两道防线才能引起特异性免疫是不对的。
10.抗原和过敏原的关系?
抗原不一定是过敏原,例如:很多病原体都可以成为抗原,但不是过敏原;过敏原也不一定是抗原,因为抗原具有大分子性,通常分子量大于10000,如青霉素对于某些人来说是过敏原,但是由于其分子量小,因此不能称之为抗原。
免疫功能调节 篇12
1 材料和方法
1.1 材料
翡翠贻贝多糖(PVPS)、S180肿瘤细胞株,由广东医学院生物化学与分子生物学研究所提供;清洁级昆明种小鼠,雌雄各半,体重18~22g,由广东医学院实验动物中心提供;噻唑蓝(MTT)、刀豆蛋白A(ConA),Sigma公司;RPMI1640培养基,Gibco公司;小牛血清,杭州四季青试剂公司;环磷酰胺(CTX),江苏恒瑞医药股份有限公司;IL-2ELISA试剂盒,eBioscience公司;CO2恒温培养箱,Sanyo公司;Model550酶联反应仪,Bio-Rad公司。
1.2 荷瘤小鼠模型建立与分组
按参考文献[2]方法建立移植性S180实体瘤小鼠模型(每只小鼠接种肿瘤细胞2×106个)。接种次日按体重将小鼠随机分成5组,每组12只,分别为对照组、CTX组(0.02g/kg)、PVPS高(0.20g/kg)、中(0.10g/kg)、低(0.05g/kg)剂量组。每天每鼠腹腔注射给药0.1ml,连续15d,末次给药24h后摘眼球取血,3000r/min离心10min,取血清待测,然后脱颈椎处死小鼠。
1.3 对荷瘤小鼠的体内抑瘤作用
将处死的小鼠剥离瘤体,称量瘤体湿重,并计算抑瘤率,抑瘤率=(对照组平均瘤重-实验组平均瘤重)/对照组平均瘤重×100%。
1.4 对荷瘤小鼠免疫功能的影响
按参考文献[3]方法检测T淋巴细胞增殖能力,无菌操作取小鼠脾脏制备成脾细胞悬液,调整细胞密度至5×109/L,加入96孔细胞培养板中,0.1ml/孔。再加入ConA 0.1ml/孔,使其终浓度为6mg/L,置入5%CO2培养箱37℃培养68h。取出,从每孔中吸出80μL上清后。加入MTT(5g/L)10μL/孔,置培养箱内4h。取出,加100g/LSDS-HCl溶液0.1ml/孔,振荡过夜,用酶标仪测定A570值。以各样本A570值代表T细胞增殖能力。取待测血清按按ELISA试剂盒中的方法测定血清中IL-2含量。
1.5 统计学分析
随机分组由Eecel 2003随机数发生器完成,数据用χ2表示,用SPSS 12.0统计软件,采用方差分析,组间比较采用t检验。
2 结果
与荷瘤小鼠对照组比较,PVPS各剂量组和CTX组的S180瘤体生长均明显受到抑制,且差异有显著性(P<0.05)或非常显著性(P<0.01),PVPS各剂量组间呈一定的量效关系,说明PVPS能抑制荷瘤小鼠S180瘤体生长,且随着浓度增加,PVPS抑瘤作用增强。与荷瘤小鼠对照组比较,PVPS各剂量组T淋巴细胞增殖能力和IL-2均升高,且差异有非常显著性(P<0.01),并且呈一定的量效关系,说明PVPS能显著改善荷瘤模型小鼠免疫功能。而CTX组与对照组比较,T淋巴细胞增殖能力和IL-2均降低,且差异有显著性(P<0.01),说明CTX会降低小鼠免疫功能。结果见表1。
注:与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01
3 讨论
本实验对翡翠贻贝多糖(PVPS)的体内抗肿瘤作用进行了研究。结果表明,PVPS各剂量组对荷瘤小鼠S180瘤体生长均有明显抑制作用,且随PVPS剂量增加,抑瘤作用增强。而阳性药物CTX组的抑瘤率虽然比PVPS各剂量组高,但其同时会造成荷瘤小鼠免疫功能的进一步降低。与荷瘤小鼠对照组比较,PVPS能显著改善荷瘤模型小鼠的免疫功能,提高T淋巴细胞增殖能力和IL-2分泌,因此PVPS的抗肿瘤作用可能与其调节免疫功能有关。肿瘤是严重危害人类生命的疾病之一,其死亡率居高不下,研究开发抗肿瘤药物任重而道远。近年来,多糖类天然产物的抗肿瘤作用研究日益受到重视,并取得了许多成果。多糖的药理功能主要有抗病毒、抗炎、抗衰老、免疫调节及抗肿瘤等,且具有毒副作用小、安全性高等优点。多糖最重要的功能为其免疫调节和抗肿瘤作用,在免疫调节方面,多糖能明显调节T、B、NK等细胞功能,促进Ig类抗体含量的提高,促进IL-2、IL-6等细胞因子的产生。在抗肿瘤方面,一方面多糖可以通过提高机体的细胞和体液免疫功能,促进细胞因子的合成和释放来达到抗肿瘤效果。另一方面多糖具有细胞毒性,对肿瘤细胞有直接抑制作用[4,5]。
参考文献
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