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刘传敏 鹿奎奎 史岩 李金贵
扬州大学兽医学院
1 红细胞免疫的研究概况
1.1 “红细胞免疫系统”概念的提出
1930年,Duke等发现锥虫在抗血清及补体存在时可粘附到人类红细胞上,并发现不同人的红细胞对锥虫的粘附能力有所不同。1953年,Nelson发现人类红细胞与特异调理过的梅毒螺旋体及肺炎双球菌结合,称此为免疫粘附[1]。推测红细胞膜存在免疫粘附受体,免疫复合物同该受体结合可促进白细胞的吞噬作用,并认为是宿主防御机制的一部分。1963年, Nishioka 等证实这种免疫粘附现象是通过人红细胞膜C3b受体(现称第一补体受体,CR1)来实现的。CR1 是一种相对分子量 190 000~250 000的多态性膜糖蛋白。红细胞膜CR1密度为白细胞的1/20~1/60,但血循环中红细胞数量却是白细胞的1000多倍,故CR1总数远多于白细胞。1981年,美国生殖免疫学家Siegel发现了红细胞的多种免疫功能,并预见了血清中存在着红细胞免疫调节系统以及红细胞杀伤病原作用[2]。同时,Siegel等提出“红细胞免疫系统”的新概念,成为红细胞研究的里程碑。自此,红细,胞免疫的研究得到了迅速发展。
1.2 红细胞免疫的研究现状
体外对比实验证明,血清中存在一种加热(50℃,30min)不灭活的红细胞免疫粘附促进因子。红细胞可增强单核细胞原发性和继发性特异性抗体应答,并能促进NK细胞的杀伤能力,在该研究的基础上,进一步发现红细胞具有NK细胞增强因子(NKEF) [3,4,5],在培养液内加红细胞可促进LAK细胞的产量和活性。1990年,Paccaud等对红细胞膜CR1进行了比较研究,发现了其簇状分布的结合位点。同年,Amar等从红细胞上分离出小分子量的的吞噬抑制因子(PIF),证明红细胞对吞噬细胞功能有正负调控作用。1991年,Taylor等以红细胞为载体,建立了双特异性单抗异聚体清除血循环中致病原的方法。1994年,Bate等从红细胞中分离出特异性肿瘤坏死因子诱导因子(TNFIF) [6]。同年,Baggiolini等发现红细胞广谱趋化因子受体(ECKR)。此阶段中,红细胞免疫学的研究全面展开,并日渐系统化,红细胞免疫的应用引起了包括免疫学界、临床医学界和药物学界的广泛关注。
2 红细胞免疫的功能及测定方法
2.1 红细胞免疫的功能
免疫系统中各免疫细胞根据其分工及能力可分为两大类免疫细胞:一类称为固有免疫细胞。这类细胞的免疫功能是遗传的,这种免疫反应称为固有免疫反应 (原称非特异性免疫反应)[7]。另一类称为适应性免疫细胞,这些细胞除了具有免疫细胞天生固有的免疫功能的物质基础外,还对某些致病原具有特别的针对性,其结果是产生后天获得的特异性免疫反应物质,这种免疫反应。也称适应性免疫应答(也称特异性反应)[8]。
红细胞在全血中容积百分比约为50%,是血液最主要的细胞成分。过去一直认为,红细胞结构简单,其功能亦单一,仅是运输O2和CO2的工具 [9]。事实上,红细胞是血循环中最重要的固有免疫细胞,有许多与免疫有关的因子(如CR1、CR3、CD58、CD59、DAF、SOD酶等),数目众多,自成系统。红细胞参与非特异性免疫反应,主要表现为:红细胞通过CR1、CD59、DAF、HRF参与补体系统活化的调控,如识别、黏附和杀伤抗原,促吞噬作用;通过NKEF参与NK细胞活性调控;通过CD58、CD59增强LAK 细胞活性[10] 。此外,红细胞还参与T、B淋巴细胞特异性免疫反应过程。许多疾病(如SLE)的发病机制中,红细胞天然免疫缺陷占有很重要的地位,该研究对全面认识机体免疫系统和免疫网络具有重要意义[11]。如今,红细胞免疫已经在临床医学、药物治疗、中医药针灸、运动医学以及其他生物学等领域的研究中得到广泛的应用[12]。
2.2 红细胞免疫的测定方法
自从1982年发明了红细胞C3b受体和试验以来,人们又相继建立了红细胞SPA花环试验、调节因子活性测定、酵母多糖血凝法、肿瘤血凝法等1O余种红细胞免疫的测定方法[13]。近年来国内外又建立了红细胞膜促白细胞吞噬作用的化学发光法,测定红细胞C3b受体活体发光法,免疫金银染色法以及肿瘤细胞血凝法和酶法等1O多种新的方法。其中根据测定项目的不同又可以分为:①红细胞免疫粘附功能测定的方法:包括红细胞C3b受体花环法、红细胞免疫复合物花环法、红细胞SPA花环试验、直向肿瘤红细胞花环试验及单克隆抗体Coomb’s试验;②红细胞免疫自身调控能力的测定:包括血清中红细胞免疫抑制因子及促进因子的调控的测定;③红细胞对其他免疫细胞的调控能力的测定:包括红细胞膜促白细胞吞噬作用的化学发光法及各种混合花环法。以上方法中,花环试验的原理是:红细胞表面存在各种受体,而(补体致敏或非致敏)酵母菌和葡萄球菌能与这些受体相结合,形成花环,在显微镜下计数200个红细胞,算出花环率,作为红细胞免疫黏附功能的指标。红细胞免疫抑制因子及促进因子调控的测定原理是:血清中存在促进与抑制红细胞免疫功能的两种物质(58℃ 30min不被灭活),后者不耐热(58℃,30min灭活),血清中加入正常人O型红细胞悬液,补体致敏的酵母菌能与其结合并形成花环,根据花环率可计算出RBC-C3b受体花环促进率和抑制率,作为红细胞免疫自身调控能力的指标。这些方法的建立,大大丰富了红细胞免疫检测的方法手段,同时也大大促进了红细胞免疫的基础理论和临床研究的进展[14,15]。
3 中药与针灸对红细胞免疫的影响
中医药把人体的功能活动及其防御清除各种有害因素的作用归之于“正气”,而破坏人体与外界环境之间平衡的各种有害因素归之于“邪气”。免疫功能是正气本质的体现,各种致病原是邪气本质的体现。用现代免疫学的理论去研究中医药的传统理论已成为利用现代科学技术解释其理论依据的重要研究领域。以往用白细胞有关固有免疫和适应免疫反应的理论与技术探讨中医药的理论已取得了不少有益的成果,但现在研究认为,红细胞天然免疫反应是机体防御系统中重要的免疫功能。如中医的“活血化瘀”“气血理论”研究已注重红细胞天然免疫理论依据的研究,因为红细胞免疫功能是遗传的、天生的,而且血循环中数量最多,是人体正气很重要的本质体现,而白细胞数量少,因此只研究白细胞免疫功能变化与中医药理论体系的关系,而不研究红细胞天然免疫与中医药理论体系的关系,所获得的研究资料是不够完整和客观的。如今,我国科研工作者已在气血与红细胞免疫、脾虚与红细胞免疫、肾与红细胞免疫、中药与红细胞免疫、针灸与红细胞免疫、血粘度与红细胞免疫等各个方面进行了研究,红细胞的生成、发育及功能状态与脾、肾密切相关[12]。
目前的研究主要表现在如下几个方面:
3.1 单味中药与红细胞免疫
近年来,国内中医药红细胞天然免疫研究取得了多方面的研究成果,特别是在免疫型中药的研究方面取得了重要的进展,因为红细胞膜有多糖受体,而免疫型中药多为多糖类,因此免疫型中药对红细胞天然免疫的调控是非常显著的。刘景田报道,黄芪、灵芝、茯苓、党参、当归、天花粉等中的多糖均能提高红细胞C3b受体花环率(RBC-C3bRR),经l0% CD35 单抗阻断后明显下降,与对照组相比差异显著(P<0.01) [16]。季宇彬等的研究表明,仙人掌多糖可增加荷瘤小鼠肿瘤(S180)红细胞花环率,提高红细胞C3b受体花环促进率和红细胞表面唾液酸含量,降低红细胞C3b受体花环抑制率。药用仙人掌多糖中剂量组及食用仙人掌多糖高剂量组效果显著(P<0.01),说明仙人掌多糖可以改善荷瘤小鼠红细胞免疫功能[17]。洪艳等研究当归多糖对放射损伤小鼠红细胞免疫粘附功能和外周血象的影响。照射对照组红细胞C3b受体花环率和外周血白细胞,血小板数明显低于正常对照组,而当归多糖治疗组的红细胞C3b受体花环率和外周血白细胞、血小板数显著高于照射对照组(P<O.01),表明当归多糖能显著促进放射损伤小鼠的红细胞免疫粘附功能和造血功能[18]。徐辑辉等研究薏苡仁多糖对实验性糖尿病大鼠红细胞免疫粘附功能的影响。结果,实验性糖尿病大鼠与正常组比较,红细胞C3B受体花环率(E-C3BRR)水平下降34.6%,红细胞免疫复合物花环率(E-ICR)增加63.44%,经薏苡仁多糖治疗后,以上各值均有不同程度的恢复,由此可见,实验性糖尿病大鼠存在红细胞免疫粘附功能的异常,薏苡仁多糖能够改善这种异常状态[19]。杨运高等采用第一军医大学中医系研制成功的大鼠红细胞免疫功能缺陷模型,给予海藻多糖后,观察动物模型红细胞免疫功能以及自由基损伤的变化情况。结果,动物模型组红细胞免疫功能发生紊乱,以E-C3BR活性下降,E-ICR上升为主;与此同时,红细胞氧化和抗氧化功能也发生明显变化,而海藻多糖组动物E-C3BR活性上升,E-ICR下降,与模型组比较有显著性意义,这说明海藻多糖对实验动物红细胞免疫及自由基损伤有明显的调节作用[20]。 张秀娟等试验研究黑木耳多糖对红细胞膜流动性和免疫黏附作用的影响,与正常组比较,荷瘤小鼠红细胞黏附肿瘤细胞的能力下降。经过黑木耳多糖治疗后,与模型组相比,各治疗组均有不同程度地提高[21]。
3.2 中草药复方与红细胞免疫
祖国医学认为肾藏精,主骨生髓,肾中精气不足则骨髓空虚。骨髓属于现代医学中的免疫、造血器官,具有产生免疫细胞和造血的功能,因此肾虚可直接影响到免疫细胞的生成和调节,并可能影响红细胞的质与量,使红细胞膜上C3b受体的活性、数目降低等,导致红细胞免疫粘附功能低下及调控失常[22]。贾秀琴等通过建立兔系膜增殖性肾炎(MSGN)模型,观察保肾冲剂红细胞免疫功能的影响。结果发现:兔MsPGN模型红细胞免疫复合物花环率(E-ICRR)升高、红细胞C3b受体花环率(E-C3bRR)下降。经保肾冲剂治疗后,以上各值均有不同程度的恢复,表明保肾冲剂可改善实验性慢性肾小球肾炎模型免红细胞免疫功能[23]。徐志良等用阿霉素制造大鼠肾病模型,运用酵母菌花环法测定大鼠红钿胞免疫功能和免疫调节因子。结果显示,肾病Ⅳ号方可明显提高大鼠红细胞C3b受体花环率及其促进因子的活性,降低红细胞免疫复合物花环率及其抑制因子的活性,与病理组有显著差异,表明该方可提高阿霉素肾病大鼠的红细胞免疫活性[24]。邓伟等通过益泉胶囊对慢性肾小管损害大鼠红细胞免疫功能影响的研究,发现益泉胶囊确有提高红细胞Gb受体的粘附能力,增强其免疫活性.并可提高红细胞免疫促进因子活性,抑制红细胞免疫抑制因子的活性来进一步增强红细胞免疫功能[25]。
脾主运化、统血,为畜禽气血生化之源[26]。许多研究表明:中医证候与红细胞免疫密切相关,脾虚证时,红细胞C3b受体花环率较正常显著降低,偏食脾虚使用四君子汤后,脾虚状况明显改善,红细胞C3b受体花环率明显升高,与正常对照组无显著差异。研究表明红细胞脆性通透性增加,红细胞变形性、流动性降低,功能活动必然受到影响,同时粘附免疫复合物(IC)增多或伴有IC的解离障碍,C3bRR 明显降低,RICR明显增高[22]。蔡琨等采用泻下法塑造大鼠“脾虚”模型,再用微生态调节剂——妈咪爱冲剂灌胃,观察其对犬鼠的红细胞总数、红细胞ICR及红细胞C3bRR等指标的影响。结果表明,妈咪爱能显著改善大鼠的脾虚症状,并升高大鼠的红细胞C3bRR,降低红细胞ICR(P<0.05)[27]。田维毅等建立脾不统血证ITP小鼠模型,分别运用加减归脾汤(大、小剂量)、泼尼松治疗,观察各组小鼠红细胞免疫功能的变化。结果发现,大剂量加减归脾汤能明显提升实验小鼠红细胞免疫功能,表明大剂量加减归脾汤对脾不统血型小鼠模型有明显治疗作用[28]。陈永辉等研究健脾止泻颗粒对脾虚模型小鼠红细胞免疫功能的影响。经健脾止泻颗粒治疗后,脾虚模型小鼠的RBC-C3bRR显著升高,而RBC-IC-R指标又明显下降,并能显著提高脾虚模型小鼠红细胞量,表明健脾止泻颗粒对脾虚引起的红细胞免疫功能低下确有明显的治疗作用[29]。
3.3 针灸与红细胞免疫
经络学说与神经内分泌免疫调控系统密切相关,而针灸能防治多种疾病是与针灸能凋控平衡神经内分泌免疫网络系统密切相关的。现有研究表明:红细胞上有β-内啡肽与肾上腺素β-受体,而针灸可调控血循环中的β-内啡肽和肾上腺皮质激素浓度,可对红细胞天然免疫功能进行正负调控[15]。何学斌等通过针灸对气虚大鼠红细胞免疫功能影响的实验研究,发现:针灸组大鼠血液流变学指标均明显低于模型组,组间比较具有极显著差异;模型组和针灸组的RBC-C3bRR均明显低于空白对照组,而RBC-ICRR明显高于空白对照组(P<0.01);针灸组的RBC-C3bRR 明显高于模型组,而RBC、ICRR明显低于模型组(P<0.01) 。结论:针灸对气虚大鼠的红细胞免疫功能低下具有一定恢复作用[30]。吕琳等研究壮医药线点灸对脾虚大鼠淋巴细胞转化率及红细胞免疫功能的影响,结果显示,药线点灸治疗组RBC-C3b受体花环率较模型组升高(P<0.05),RBC-IC花环率下降(P<0.05),与中药对照组比较差异无显著性。结论:壮医药线点灸有提高红细胞免疫的功能[31]。王江宏等研究药物灸对变态反应性关节炎大鼠红细胞免疫功能的影响。结果表明,红细胞C3b受体花环率,药物灸治疗组有极显著升高(P<0.01),红细胞IC花环率各组均降低,红细胞C3b受体花环促进率,药物灸治疗组有极显著性升高(P<0.01),而红细胞受体花环抑制则有极显著性降低(P<0.O1),表明药物灸可以有效地改善变态反应性关节炎大鼠的红细胞免疫功能[32]。余华对脾虚大鼠模型取“脾俞”、“胃俞”、“足三里”,用无瘢痕麦粒灸,结果显示:经灸疗后RBC-C3b受体花环率升高,RBC-IC花环率降低,机制可能是灸法能促进胃肠的消化吸收功能,调节免疫功能,改善造血功能[33]。宋小鸽等艾灸肾俞穴对AA大鼠研究示:AA炎性反应可抑制红细胞免疫的功能,而艾灸可使低下的RBC-C3b受体花环率升高,升高的RBC-IC花环率降低,与模型组有显著性差异,其机理:艾灸促进AA大鼠的红细胞在血管中流动,RBC-C3b黏附活性提高,清除循环免疫复合物[34]。
4 展望
红细胞免疫是机体免疫的重要组成部分,在过去的二三十年里,红细胞免疫得到了长足的发展,并且在免疫物质基础、免疫功能以及免疫调控网络等各个方面日趋完善,自成系统。展望未来,红细胞免疫将在其分子生物学的基础研究上,临床的应用研究、理论和实践上均会有新的突破。中医理论博大精深,中草药资源也相当丰富,另外结合中医各种疗法(比如针灸),在红细胞免疫的研究中将发挥着越来越大的作用。
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