蛋白质粉对小鼠免疫功能的影响

李 立,王 宁,张桂霞,张 焱,王海玉

(1.河南省疾病预防控制中心,郑州 450016;2.国家人口计生委科学技术研究所,北京 100081; 3.协和医科大学,北京 100730)

研究报告

蛋白质粉对小鼠免疫功能的影响

李 立1,王 宁2,3,张桂霞1,张 焱1,王海玉1

(1.河南省疾病预防控制中心,郑州 450016;2.国家人口计生委科学技术研究所,北京 100081; 3.协和医科大学,北京 100730)

目的探讨蛋白质粉对正常小鼠免疫调节作用。方法将BALB/c小鼠随机分为 3批,每批分为 4组,分别进行了小鼠免疫器官/体质量比值测定和小鼠碳廓清实验;绵羊红细胞诱导小鼠DTH、抗体生成细胞检测和血清凝血素测定(HC50);ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞转化实验和乳酸锂脱氢酶法(LDH)测定NK细胞活性;小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验。结果10.00 g/kg剂量的蛋白质粉可增强绵羊红细胞诱导小鼠DTH能力 (P <0.05),促进抗体生成细胞数的生成(P<0.01)。3.33 g/kg和 10.00 g/kg剂量组能促进 ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞转化能力(P<0.05或 P<0.01)和血清凝血素的生成 (P<0.05);三个剂量组均能提高小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力(P<0.05或 P<0.01);3.33 g/kg和 10.00 g/kg剂量组能提高NK细胞活性 (P<0.05);但对小鼠碳廓清能力和免疫器官/体重比值无明显影响。结论蛋白质粉对正常小鼠的细胞、体液免疫和单核-巨噬细胞功能和NK功能有促进作用,即具有增强免疫力功能。

蛋白质粉;免疫调节;小鼠

蛋白质是人体的重要物质,是人体赖以生存的 最重要的宏量营养素之一。它是构成体内所有细胞和组织的主要成分,能维持细胞的正常功能和新陈代谢,维持正常的消化机能,对增强体质、提高免疫力、保持精力旺盛都发挥着重要作用。人体必须从食物中获取一定量所需的蛋白质,有报道指出人体蛋白质营养不良导致其免疫力下降后出现各种病症,在补充蛋白质后恢复[1]。近年来大豆分离蛋白、乳清蛋白和大豆多肽成为人们关注的热点。大豆分离蛋白是从大豆中提纯出来的,含有 23种氨基酸其中包括人体不能合成的 9种必须氨基酸,具有降低血液中的胆固醇,提高骨矿物质含量和骨密度及抑制癌细胞及肿瘤等功效。乳清粉含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸)比较丰富,同时含有乳球蛋白、乳清蛋白、牛乳水溶性维生素、乳糖、乳酸和多种矿物元素尤其是含钙量高,可以补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离蛋白经酶制剂分解而成不同分子量的蛋白肽混合物,不仅保留了大豆蛋白的各种营养成分和氨基酸构成,而且可以被人体肠道直接吸收,且具有降血脂、降血压和预防癌症等功能。在本试验旨在用大豆分离蛋白、乳清蛋白和大豆多肽等成分制成的蛋白质粉探讨蛋白质粉的增强免疫力作用。

1 材料和方法

1.1 样品

蛋白质粉由某保健品有限公司提供,每 100 g蛋白质粉含 55 g大豆分离蛋白,30 g大豆多肽,9 g乳清粉,5 g麦芽糊精,0.5 g卵磷脂,和 0.5 g异抗血栓钠。

1.2 动物与细胞来源

BALB/c雄性小鼠,144只,体重 18～22 g,北京维通利华实验动物技术有限公司提供[SCXK(京)2002-0003],清洁级。YAC-1细胞(NK细胞活性测定用):上海市疾病预防控制中心赠。

1.3 主要仪器与试剂

SPACE全自动生化仪(美国);二氧化碳培养箱(美国);超净工作台 (中国苏州净化设备厂);高压灭菌器(山东新华医疗器械股份有限公司);离心机(北京医用离心机厂 );倒置显微镜 (日本OLY MPUS);Multiskan酶标仪 (芬兰);显微镜 (日本OLY MPUS);小牛血清 (HYCLONE公司产品); RPM I1640(美国 Gibco公司产品);刀豆蛋白 A (ConA)、琼脂糖和 MTT(均为美国 sigma公司产品)。

1.4 给药方法[2]

将小鼠按重随机分为 4组:低剂量组 (1.67 g/ kg)、中剂量组 (3.33 g/kg)、高剂量组 (10.00 g/kg)和溶剂对照组 (蒸馏水),每组 12只。经口灌胃给药,各剂量组连续灌胃 30 d后测相应的免疫指标。

1.5 免疫指标的测定

脏器/体质量比值测定,ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞转化实验(MTT法),NK细胞活性测定,小鼠碳廓清试验,绵羊红细胞诱发小鼠 DTH(足跖增厚法),抗体生成细胞检测 (Jerne改良载片法),小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞试验 (滴片法),血清凝血素 -半数溶血值 (HC50)的测定均按文献[2]方法。

1.6 统计学处理

采用 SPSS10.0软件进行方差分析,检验水准 а =0.05。

2 结果

2.1 蛋白质粉对小鼠脏器/体质量比值和细胞免疫功能的影响

由表 1可见,低、中、高三个剂量组与溶剂对照的脾脏/体质量和胸腺/体质量比值比较差异均无显著意义 (P>0.05);10.00 g/kg剂量组的足跖肿胀度与溶剂对照组比较差异有显著性 (P<0.05); 3.33 g/kg剂量组 ConA诱导的小鼠淋巴细胞转化活性与溶剂对照组比较差异有显著性 (P<0.05), 10.00 g/kg剂量组 ConA诱导的小鼠淋巴细胞转化活性与溶剂对照组比较差异有极显著性 (P<0.01)提示本试验条件下蛋白质粉对小鼠的迟发型超敏反应能力和小鼠脾淋巴细胞转化有明显的增强作用。

2.2 蛋白质粉对小鼠体液免疫功能的影响

由表 2可见,10.00 g/kg剂量组的溶血空斑数(个/全脾)高于溶剂对照组,差异具有极显著性意义(P<0.01),提示本试验条件下蛋白质粉对小鼠抗体生成细胞的生成有促进作用;3.33 g/kg剂量组和 10.00 g/kg剂量组与溶剂对照的 HC50比较差异有显著意义(P<0.05),提示本试验条件下蛋白质粉对小鼠半数溶血值有升高作用。

2.3 蛋白质粉对小鼠非特异性免疫功能的影响

由表 3可见,低、中、高三个剂量组吞噬指数 a与溶剂对照组比较差异无显著意义 (P>0.05),提示本试验条件下蛋白质粉对小鼠的碳廓清能力无增强作用;低、中、高三个剂量组小鼠巨噬细胞吞噬鸡红细胞吞噬百分率及吞噬指数均高于溶剂对照组,差异均具有显著性意义(P<0.01),提示本试验条件下蛋白质粉对小鼠巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力有增强作用;3.33 g/kg和 10.00 g/kg剂量组的小鼠NK细胞活性与溶剂对照组比较差异有显著性意义 (P<0.05),提示本试验条件下蛋白质粉对 NK细胞活性有提高作用。

表 1 蛋白质粉对脏器/体质量比值和细胞免疫功能的影响Tab.1 Effect of protein powder on the ratio viscera/weight and cell-mediated immune function

表 2 蛋白质粉对体液免疫功能的影响Tab.2 Effect of protein powder on humoral immune function

3 讨论

免疫是机体对感染有抵抗能力而不患疫病和传染病,即人体对各种疾病的抵抗能力。机体的免疫系统是由非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫共同构成的防御系统。单核-巨噬细胞的吞噬能力是衡量机体非特异性免疫功能的标志之一,当细菌、异物等抗原物质进入机体后,可迅速被其吞噬和清除,因而巨噬细胞廓清指数的多少可以反映其吞噬功能的强弱[3],而本实验结果表明蛋白质粉能明显促进腹腔巨噬细胞的吞噬能力;针对病原微生物侵袭和体内细胞异变,体液免疫和细胞免疫通过形成抗体或产生细胞因子等方式针对特异性抗原产生各种生物学效应体现了体液免疫和细胞免疫的强度,溶血空斑表示一个抗体生成细胞,溶血素代表抗体量,故而这两个实验能反映机体的体液免疫功能;淋巴细胞的分化增强和迟发型变态反应反映了机体的细胞免疫功能。本实验中蛋白质粉促进小鼠的腹腔巨噬细胞的吞噬能力,促进小鼠的迟发型变态反应;并能提高小鼠 NK细胞的活性。种种结果表明:蛋白质粉能增强小鼠的免疫力。

各种免疫器官、免疫细胞和免疫分子无一不含有蛋白质,因此蛋白质的摄入不足会导致 T、B细胞以及吞噬细胞数量与功能低下,细胞因子的合成和分泌减少,机体对感染性疾病的抵抗力降低。另外一些氨基酸包括天门冬氨酸和氨基乙酸是核苷合成的重要物质,氨基酸的缺乏可间接降低DNA的合成率。因此从基因表达角度上讲,氨基酸的缺乏会引起免疫器官发育不完善和免疫机能障碍。并且精氨酸可增加胸腺的重量,促进胸腺中淋巴细胞的分化,从而增进机体的免疫功能[4]。引起本试验也验证了蛋白质粉的补充能促进巨噬细胞的吞噬能力、提高体液免疫和细胞免疫的强度,从而增强机体免疫力。

[1] 林有坤.蛋白质营养不良症 2例[J].广西医科大学学报, 2001,18(1):44.

[2] 中华人民共和国卫生部.保健食品检验与评价技术规范[S].2003,2:22-34.

[3] 宫晓燕,曲晓波,王泽玉,等.扶正除疫颗粒对免疫功能低下动物免疫调节的影响[J].中国临床药理学与治疗学,2005, 10(8):929-9311.

[4] 王元慧,黄元汛.运动营养与免疫[J].安徽体育科技,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