作者：贲松彬， 赵洪礼， 戈全志， 董玉
【摘要】 目的: 探讨重组人IL-18（IL-18）对辐射损伤后小鼠免疫功能的影响。方法: 对32只小鼠分4组进行辐射损伤， 然后分别用淋巴细胞转化实验、 NK细胞细胞毒实验、 T淋巴细胞亚群测定和血清中IgG测定方法观察IL-18对其免疫功能的调节作用。结果: 重组人IL-18能够提高辐射损伤后小鼠的T、 B淋巴细胞转化能力， 增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤能力， 上调CD4+T细胞的数量， 但对IgG产生能力没有调节作用。结论: 重组人IL-18对辐射后小鼠免疫功能损伤有促进恢复的作用。
【关键词】 辐射损伤 IL-18 免疫调节
Immunoregulation of IL-18 in mice with radiated damage
BEN Song-bin， ZHAO Hong-li*， GE Quan-zhi， DONG Yu
College of Life Sciences， Liaoning University， Shenyang 110036; Lab of Molecular Biology， Center of Disease Prevention and Control， Shenyang Military Command， Shenyang 110031， China
［Abstract］ AIM: To explore the immunoregulation of IL-18 in the mice radiated by 60Co. METHODS: 32 C57 mice were radiated by 60Co and then treated by IL-18.2 weeks later， the transformation of lymphocytes， the ability of NK cells to kill tumor cells， the subtype of T cells and the content of IgG in serum were tested. RESULTS: IL-18 increased the function of lymphocyte transformation in 60Co radiated mice， enhanced the cytotoxic activity of NK cells against tumor cells of A375， U973 and KG1， and up-regulated the amount of CD4+T cells. However， the level of IgG in the serum of the radiated mice was not regulated by IL-18. CONCLUSION: IL-18 can enhance the immune function of the mice radiated by 60Co.
［Keywords］radiation damage; IL-18; immunoregulation
IL-18作为一种新发现的对免疫功能具有重要调节作用的细胞因子。它不仅能够刺激多种细胞因子的分泌表达， 如IFN-γ、 GM-CSF、 IL-2等; 而且能促进多种免疫细胞的增殖和分化， 从而明显提高机体的免疫功能， 增强机体抗肿瘤、 抗病毒、 抗细菌能力［1， 2］。随着核技术在军事和非军事领域的应用， 辐射损伤是人们面临的不可回避的挑战。机体的造血系统和免疫系统是对辐射损伤最敏感的组织器官， 机体遭受核辐射后免疫功能发生抑制［3］。我们在构建了人IL-18高效表达载体并进行了纯化和活性研究的基础上［4］， 研究了IL-18对辐射损伤小鼠造血系统的影响［5］， 并对辐射损伤后小鼠的免疫功能作了进一步的研究。
1 材料和方法
1.1 材料 C57纯系雄性小鼠（体质量18～20 g）， 购自中国医科大学动物室。IgG检测试剂盒为北京晶美公司产品; 大鼠抗小鼠T细胞抗体（抗CD3、 CD4、 CD8抗体）为北京华美公司产品; 3H-TdR为上海原子能研究所产品; ConA、 LPS、 MTT为Sigma公司产品。IL-18为沈阳军区联勤部疾病预防控制中心分子生物学实验室制备（含量为500 mg/L）。人黑色瘤细胞A375和人淋巴瘤细胞U973引自军事医学科学院。人白血病细胞KG1引自上海细胞所。上述细胞由辽宁大学生命科学学院传代培养。
1.2 方法
1.2.1 动物模型及分组 按体质量随机分为4组， 每组8只: (1)正常对照组， 腹腔注射生理盐水1.0 mL; (2)单纯辐射损伤组， 辐照4.0 Gy， 辐射损伤14 d后测定; (3)IL-18+辐射损伤组， 先腹腔注射IL-180.5 mg， 3 d后辐射损伤; (4)辐射损伤+IL-18组， 先辐射损伤， 1 d后腹腔注射IL-180.5 mg， 14 d后测定。辐射损伤由辽宁省肿瘤医院放射治疗科协助完成。
1.2.2 小鼠淋巴细胞功能检测 (1)小鼠淋巴细胞转化实验， 采用常规3H-TdR掺入试验［6］。取各组小鼠脾脏， 制成脾细胞悬液（密度为1×109/L）， 加入96孔细胞培养板内， 每孔0.1 mL; 再加入ConA（终浓度为5 mg/L）或LPS（终浓度为10 mg/L）。37℃、 50 mL/L CO2培养箱培养72 h。终止实验前16 h加入3H-TdR 1.0 μCi/孔。用细胞收集器将细胞吸附在玻璃纤维滤纸上， β闪烁仪测定cpm值， 并计算刺激指数SI。(2)小鼠淋巴细胞杀伤功能实验， 采用MTT法， 将小鼠淋巴细胞（效应细胞）与靶细胞（肿瘤细胞）按20∶1共同培养24 h， 加入MTT显色液， 用酶标仪在600 nm波长下测吸光度， 计算杀伤百分率。
1.2.3 小鼠T细胞亚群检测 采用常规免疫荧光法和流式细胞术（FCM）分析。用抗小鼠T细胞抗体既抗CD3、 CD4、 CD8抗体进行小鼠T细胞表面标志检测。
1.2.4 小鼠外周血免疫球蛋白的测定 应用ELISA试剂盒测定个组小鼠血清中IgG的含量。
2 结果
2.1 IL-18对钴-60辐射损伤小鼠淋巴细胞转化功能的影响 小鼠辐射4.0Gy后与正常对照组相比其淋巴细胞转化功能均有下降。与单纯辐射损伤组相比， IL-18可对抗辐射损伤所致的抑制作用， 使T、 B淋巴细胞转化能力（cpm值）恢复或超过正常对照组水平（表1）。
表1 IL-18对钴-60辐射损伤小鼠淋巴细胞转化功能的影响（略）
Tab 1 The effect of IL-18 on lymphocyte transform function of radiated mice
aP&<0.05 vs radiation group.
2.2 IL-18对辐射损伤小鼠NK细胞活性的影响 小鼠经辐射损伤4.0Gy后NK细胞活性较正常对照明显下降（P&<0.05）。与单纯辐射损伤组相比， IL-18+辐射损伤组能够提高NK细胞的杀伤活性， 但差异无统计学意义; 辐射损伤+IL-18组NK细胞的杀伤活性比单纯辐射损伤组明显提高（P&<0.05）。说明辐射损伤后用IL-18可促进辐射所致NK细胞活性抑制的恢复（表2）。
表2 IL-18对钴-60辐射损伤小鼠NK杀伤肿瘤细胞的百分率（略）
Tab 2 The effect of IL-18 on NK cells of radiated mice to kill tumor cells
aP&<0.05 vs NS group; cP&<0.05 vs radiation group.
2.3 IL-18对辐射损伤小鼠T细胞亚群的影响 小鼠经辐射损伤4.0Gy后CD3、 CD4和CD8细胞亚群较正常对照明显下降， 有统计学意义（P&<0.05）。与单纯辐射损伤组相比， IL-18+辐射损伤组能够提高个T亚群细胞的数量， 但差异无统计学意义; 辐射损伤+IL-18组T细胞亚群数量比单纯辐射损伤组明显提高， 有统计学意义（P&<0.01）。说明IL-18对辐射损伤所致T亚群细胞数量下降的具有恢复作用（表3）。
表3 IL-18对钴-60辐射损伤小鼠T细胞亚群的影响（略）
Tab 3 The effect of IL-18 on the T cells subtype of radiated mice
aP&<0.05 vs NS group; cP&<0.05， dP&<0.01 vs radiation group.
2.4 IL-18对辐射损伤小鼠血清IgG含量的影响 生理盐水对照组小鼠血清中IgG含量为3.41 g/L; 小鼠经辐射损伤4.0Gy后血清IgG含量为3.35 g/L; IL-18+辐射损伤组和辐射损伤+IL-18组的含量分别为3.38 g/L和3.39 g/L; 各组之间没有明显差异。
3 讨论
IL-18作为一种新的细胞因子， 具有多种生物学功能， 现有的研究表明IL-18在细胞免疫调节中起着重要的作用， 它具有刺激INF-γ分泌、 FasL表达、 增强NK细胞和Th1细胞活性等功能［7］， Schwarz A研究表明IL-18能够减轻紫外线所致的小鼠DNA损伤及免疫抑制作用［8］。本课题组曾研究了IL-18对小鼠辐射损伤后造血系统的影响， 证明IL-18对辐射损伤后小鼠造血系统的抑制有明显的恢复作用; IL-18可促外周血中白细胞、 红细胞、 淋巴细胞等数量增加， 表明治疗性应用IL-18能有效加速辐射损伤后造血功能的恢复［5］。我们进一步研究了IL-18对辐射损伤小鼠免疫功能的调节作用: 实验表明小鼠经辐射损伤后其淋巴细胞的转化能力、 NK细胞活性及T细胞亚群均受到一定程度的损伤。而IL-18对这些损伤具有明显恢复调节作用， 能够促进小鼠经辐射损伤后其淋巴细胞的转化能力、 提高其NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性及恢复T细胞亚群的数量。但是IL-18对小鼠辐射损伤前后血清中IgG的含量没有明显的调节作用， 这可能与IL-18主要增强细胞免疫有关， 同时也与血清中IgG的含量在短时间内比较稳定有关。
随着核技术、 核武器的迅速发展及使用， 核辐射损伤将不断增多， 现研究表明， IL-18有促进辐射损伤所致免疫功能低下的恢复功能， 这对核辐射损伤的防治有一定实际意义。
参考文献
［1］ Kohno KJ， Kataoka T， Ohtsuki Y， et al. INF-γ-inducing factor（IGIF） is a costimula tory factor on the activation of Th1 but not Th3 cells and exerts its effect independently of IL-12［J］. J Immunol， 1997， 158（4）: 1541-1550.
［2］ Nakaniski K， Yoshimoto T， Tsutsui H， et al. Interleukin-18 regulates both Th1 and Th3 responses［J］. Annu Rev Immunol， 2001， 19(2): 423-434.
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［4］ 程天民. 军事预防医学概论［M］. 北京: 人民军医出版社， 1999: 41.
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