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摘要 目的：通过观察IL-2及相关受体蛋白水平的变化情况，探讨艾灸对亚急性衰老大鼠胸腺CD4+T细胞的影响。方法：采用D-半乳糖致亚急性衰老大鼠模型。24只清洁级雄性SD大鼠随机分为：正常组，模型组和艾灸组。艾灸组温和灸双侧肾俞穴5 min/次，共计40 d。采用免疫磁珠法分离胸腺CD4+T细胞，并再用Western Blot方法检测各组大鼠胸腺CD4+T细胞IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB的蛋白表达量。结果：模型组大鼠胸腺CD4+T细胞中IL-2、IL-2Rα、NF-κB、I-κB蛋白的表达量较正常组降低，差异有统计学意义（P<0.05）；艾灸组大鼠胸腺CD4+T细胞中IL-2、IL-2Rα、NF-κB、I-κB蛋白表达量升高，与模型组比较差异有统计学意义（P<0.05）。结论：艾灸肾俞穴可上调胸腺CD4+T细胞IL-2、IL-2Rα、NF-κB、I-κB的表达。
关键词 亚急性衰老；IL-2；IL-2Rα；NF-κB；I-κB；艾灸
Abstract Objective：To observe the effect of moxibustion on CD4+T cells of thymus in subacute aging rats by recording the changes of IL-2 and related receptor protein levels. Methods：Use D-galactose induced subacute aging rat model. Twenty-four male SD rats were randomly divided into normal group， model group and moxibustion group. In moxibustion group， use mild moxibustion on Shenshu Point（BL23） bilateral for 40 days， 5 minutes each day each time. To separate CD4+T cells by MACS method， and access the expression of IL-2， IL-2Rα， NF-κB and I-κB in CD4+T cell by Western Blot. Results：Western Blot assay shows that comparing to the control group， the expression of IL-2， IL-2Rα， NF-κB and I-κB in CD4+T cell of model group significantly decreased （P<0.05）. However， in the moxibustion group， those increased with significant difference （P<0.05）. Conclusion：In subacute aging rats， moxibustion on BL23 can improve the expression of IL-2， IL-2Rα， NF-κB and I-κB in thymic CD4+T cell.
Key Words Subacute aging； IL-2； IL-2Rα； NF-κB； I-κB； Moxibustion
中图分类号：R245.81文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.036
衰老是自然界中广泛发生的一种自然规律，是生命体伴随年龄增长整个机体的形态、结构和功能逐步衰退的总现象[1]。随着社会的发展，生活水平得以提高，医疗条件大有改善，人类的平均寿命不断延长，老年人口所占的比例也随之扩大。目前，我国已经步入了老龄化社会[2]，据国家统计局于2016年2月29日发布的《2015年国民经济和社會发展统计公报》数据显示截至2015年底，中国60岁及以上人口数为22 200万人，占全国总人口的16.1%；65周岁及以上人口数为14 386万人，占比10.5%。衰老及衰老相关的疾病成为了全世界范围内越来越重视的问题，因此研究衰老机制，探讨有效延缓衰老的方法成为了国内外研究的热点。
Walford于1969年提出免疫系统功能衰退是导致衰老的重要因素，免疫系统在机体的衰老中起着根本性的作用[3]。免疫系统功能衰退包括胸腺增龄性退化，T细胞表型和功能改变及细胞因子分泌改变等。
中医学认为肾为先天之本，与人体的生长、发育、衰老密切相关，《素问·上古天真论》认为人体整个生命过程其实是肾气逐渐充盛、衰减、枯竭的过程。肾气有余，则能体健长寿，肾气不足，则发生衰老，从而确立了“肾”在中医衰老学说中的地位。正如《医学正传·命门主寿夭》中所说：“人之寿夭不齐，何舆？……是故肾元盛则寿延，肾元衰则寿夭”。因此，通过补肾达到延年益寿的目的成为了历代医家的首要选择。
艾灸疗法是中医学中固本培元，保健延年的重要方法之一。艾灸疗法在古人预防保健的方法中占有非常重要的地位，例如在《扁鹊心书·住世之法》中就有“保命之法，灼艾第一，丹药第二，附子第三”之说，《医学入门》则认为“凡一年四季各要熏一次，元气坚固，百病不生”。有研究表明艾灸肾俞穴可以提高免疫系统功能[4]，起到延年益寿的作用。
CD4+T细胞是免疫系统中一类重要的免疫细胞，根据表面标志的不同可分为不同亚群，各个亚群均能分泌多种细胞因子，参与细胞免疫。正常情况下，各个亚群之间分化状态保持动态平衡。研究表明白细胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）是调控CD4+T细胞分化平衡状态的关键因子之一[5]。T细胞只有在活化后才能合成并分泌IL-2，分泌的IL-2能够诱导白细胞介素2受体（Interleukin-2 receptor，IL-2R）α链的表达，而IL-2/IL-2R信号环路可以进一步活化T细胞，促进T细胞的增殖，进而增加IL-2表达。可见IL-2的表达调控可决定T细胞活化程度，影响CD4+T细胞分化，进而影响机体免疫功能。 核因子-κB（Nuclear Factor Kappa B，NF-κB）是一种能够调控基因转录的核因子，在细胞内广泛存在，参与多种基因的转录调控。当NF-κB被激活后，发生核易位，与IL-2基因的启动子区结合，IL-2基因的转录表达得以启动。有研究显示，糖皮质激素（Glucocorticoid，GC）可引发CD4+T细胞亚群极化分布，CD4+T细胞亚群极化分布又反馈性引起下丘脑-垂体-肾上腺轴（Hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA）功能的异常[6]。其机制可能是糖皮质激素与糖皮质激素受体结合后，通过蛋白-蛋白相互作用直接结合NF-κB，或通过调节NF-κB抑制蛋白κB（Inhibitor Protein κB，I-κB）表达，NF-κB入核受阻[7]，活性抑制，下调IL-2基因表达。
本实验拟通过观察IL-2及其受体蛋白水平的变化情况，研究艾灸对亚急性衰老大鼠免疫功能的调节。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 动物 24只清洁级雄性SD（Sprague-Dawley）大鼠（合格证编号：2008001635133），体质量（200±20）g，由上海中医药大学实验动物中心（动物使用许可证号：SYXK（沪）2009-0069）提供。饲养环境为12 h昼夜节律交替，室温保持在18～22 ℃，相对湿度55%～65%。24只大鼠分装于6只等大（50 cm×35 cm×20 cm）动物笼中，每周消毒笼具及房间1次。给予自由进食，进水。适应性饲养1周后开始实验，本研究的动物实验伦理审查由上海中医药大学动物实验伦理委员会批准及监督。
1.1.2 試剂与仪器 RPMI-1640培养基，Hyclone；Running buffer，Miltenyi Biotec，德国；LS柱，Miltenyi Biotec，德国；CD4 MicroBeads，Miltenyi Biotec，德国；淋巴细胞分离液，北京达科为生物技术有限公司；BCA蛋白浓度测定试剂盒，上海碧云天生物技术有限公司；IL-2Rα Antibody，Abcam，英国；IL-2 Antibody，Santa Cruz，美国；Phospho-NF-κB p65 Antibody，Cell Signaling Technology；Phospho-IκBα Antibody，Cell Signaling Technology。QuadroMACS磁珠分选器，Miltenyi Biotec，德国；通用台式高速冷冻离心机，ST16R，Thermo Fisher，美国；通用台式离心机，ST16，Thermo Fisher，美国；漩涡振荡器，Scientic Industries，美国。
1.2 方法
1.2.1 分组与模型制备 SD大鼠购回后适应性饲养1周，无不良反应，饮食饮水正常者，即纳入实验。采用SPSS 18.0 for Windows软件生成随机数字表，完全随机分成3个组：正常组，模型组和艾灸组，每组8只。本研究采用D-半乳糖致亚急性衰老模型，按125 mg/（kg·次）的剂量每天在大鼠颈背部皮下注射，正常组大鼠注射等量生理盐水，连续注射40 d。
1.2.2 干预方法 采用特制艾条（直径0.3 cm，长20 cm），点燃艾条一端，燃端距离穴位的垂直高度约3～5 cm（根据大鼠是否挣扎调整高度），1次/d，双侧肾俞穴同时艾灸，灸5 min/次，连续治疗40 d。艾灸组进行艾灸治疗，正常组和模型组只做相同的抓取固定动作，不做艾灸。
1.2.3 标本采集与处理 实验结束后取胸腺，去除结缔组织，制备胸腺单细胞悬液，免疫磁珠法分离纯化CD4+T细胞，待测。
1.2.4 检测指标与方法 蛋白质免疫印迹法（Western Blot）检测胸腺CD4+T细胞中IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB蛋白表达量。
1.3 统计学方法 采用SPSS 18.0 for Windows统计软件对所有实验数据进行统计学处理。符合正态分布的资料的统计描述用（±s）表示，多个样本均数的比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），两两比较方差齐整的资料采用最小显著差异法（Least Significant Difference，LSD），方差不齐的资料则采用Dunnett′s T3法；若数据为非正态分布，则统计描述采用中位数[Median]或四分位[QL～QU]数表示，多个样本均数比较的统计推断采用非参数检验（Nonparametric Tests）。检验水准设为α=0.05，以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中IL-2蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠IL-2蛋白的表达量降低，差异有统计学意义（P<0.01）；而艾灸组大鼠IL-2蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.01）。
2.2 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中IL-2Rα蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠IL-2Rα蛋白的表达量降低，差异有统计学意义（P<0.05）；而艾灸组大鼠IL-2Rα蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。
2.3 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中NF-κB蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠NF-κB蛋白的表达量显著降低，差异有统计学意义（P<0.01）；而艾灸组大鼠NF-κB蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。
2.4 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中I-κB蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠I-κB蛋白的表达量降低，差异有统计学意义（P<0.01）；而艾灸组大鼠I-κB蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。 3 讨论
3.1 D-半乳糖致衰老模型 D-半乳糖致衰老动物模型制备方法是短时间内将大剂量的D-半乳糖连续注射到动物体内，加速动物衰老，最终形成与自然衰老相似的动物模型，通过此种方法制备的衰老动物模型是目前使用最为广泛的[8]。D-半乳糖是体内的一种正常代谢产物，正常情况下可以转变为葡萄糖参与体内糖代谢的过程，但在过量的情况下能够引起机体代谢紊乱[9]。D-半乳糖致衰老动物模型正是利用了这一点，具体机制可能是动物体内的D-半乳糖短期内大量快速累积，在醛糖还原酶的催化作用下，D-半乳糖大量转变成半乳糖醇，但此種物质不能被细胞继续代谢，故而堆积在细胞内，影响细胞的正常渗透压，导致细胞出现肿胀并丧失原有的功能，最终使机体出现衰老[10]。这种方法能够引起与自然衰老相似的生化改变、免疫功能低下、基因表达与调控异常、细胞生长繁殖能力下降、细胞退行性变及认知障碍等表现[11]。刘克明[12]等比较了D-半乳糖致衰老模型鼠和自然衰老鼠的多种衰老指标的不同，发现自然衰老小鼠和D-半乳糖模型小鼠抗体生成细胞数低于正常对照组，D-半乳糖模型小鼠体液免疫功能较正常对照组有所降低，自然衰老组和D-半乳糖模型组SOD活性均低于对照组（P<0.01）。自然衰老组和D-半乳糖模型组MDA含量均高于其对照组（P<0.05）。张常娥[13]等发现D-半乳糖致衰老模型大鼠的一般情况同自然衰老大鼠症状相似，提示半乳糖组大鼠出现明显的衰老体征，D-半乳糖组雄性大鼠体重比青年对照组的体重显著性减轻（P<0.05），D-半乳糖组大鼠的空间学习和记忆能力比青年对照组显著降低（P<0.05），且与老年组差异无统计学意义（P>0.05）。D-半乳糖注射组大鼠的胸腺指数较青年对照组有非常显著的降低（P<0.05），而脾脏指数差异无统计学意义（P>0.05）。高希言[14]等证实D-半乳糖致衰老模型小鼠的CD3+T细胞、CD4+T细胞和CD4+/CD8+的比值较空白组均降低，CD8+T细胞的比例上升，且差异有统计学意义（P<0.01），提示D-半乳糖致衰老模型小鼠的T细胞亚群比例失调。
本课题所采用的衰老动物模型即是在大鼠颈背部皮下连续注射D-半乳糖所造成的亚急性衰老模型，实验结果表明模型组大鼠的空间学习记忆能力较正常组大鼠显著降低，模型组大鼠的一般情况不如正常组，且体重增长速度较慢，脾脏指数和胸腺指数较正常组也有所降低，提示本次实验所造成的亚急性衰老大鼠模型是成功的。
3.2 艾灸改善免疫功能延缓衰老 艾灸疗法具有简便易行、经济实用、无不良反应、不易产生耐受性等优点，应用于延缓衰老具有其独特的优势。研究发现，艾灸延缓衰老是通过艾灸的温热作用、药物作用与腧穴的特殊作用相结合而产生一种“综合效应”起作用的[15]。
免疫系统的功能会随着年龄的增长逐渐衰退，从而使老年人比年轻人更容易遭受疾病的侵袭，尤其是一些免疫缺陷性疾病，例如流感，肺炎，系统性红斑狼疮，类风湿性关节炎，恶性肿瘤，老年痴呆和帕金森病等[16-19]。免疫系统的功能状态和衰老的关系密切，故而改善免疫系统功能可以有效的延缓衰老。高希言等对不同强壮要穴施灸，可以使衰老小鼠的免疫器官萎缩退化速度显著降低，失衡的T淋巴细胞亚群分布恢复正常，同时可以调节sIL-2R的含量，达到改善免疫系统功能的目的，从而延缓衰老[20-21]。IL-2是机体内重要的细胞因子，不仅能诱导T细胞活化，还能刺激B细胞产生抗体，对免疫系统功能影响巨大。而IL-6的主要作用是加速胸腺萎缩，诱导自身抗体产生，增强炎性反应，造成骨质疏松等，是导致机体衰老的重要因子。艾灸能使衰老大鼠血清IL-2水平显著升高的同时降低血清IL-6的水平，使衰老引起的免疫功能衰退得以改善[22]。赵粹英[23]等采用隔药饼灸治疗了223例老年人，与治疗前比较，治疗后细胞免疫功能明显增强，T淋巴细胞的总数有所增加，CD4+/CD8+的比值上升至正常。可见，艾灸能明显改善免疫系统功能延缓衰老。
3.3 艾灸调节衰老机体IL-2及其受体延缓衰老的机制探讨
随着年龄的增长，机体的免疫功能逐渐衰退，表现为免疫器官萎缩退化，免疫细胞数量减少及功能受损和细胞因子分泌紊乱等。IL-2主要是由T细胞（特别是CD4+T细胞）在受到抗原或丝裂原刺激后合成分泌的，是一种具有多种生物学功能的细胞因子，在调节机体免疫功能中起着非常重要的作用。多项研究证实，IL-2及其受体的表达能力随着机体衰老逐渐下降[24-25]。用艾灸进行保健强身，延年益寿的方法古已有之，现代研究也发现，艾灸可以显著升高伴随衰老而降低的IL-2及其受体的表达能力。
3.3.1 IL-2和IL-2R系统 IL-2是一种具有多向性作用的细胞因子，不仅可刺激辅助性T细胞增殖，还能诱导细胞毒性T淋巴细胞（Cytotoxic Lymphocyte，CTL）增殖，对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。此外，IL-2还参与了抗体反应、造血和肿瘤监视。IL-2的靶细胞包括T细胞、NK细胞、B细胞及单核-巨噬细胞等，这些细胞表面均可表达IL-2R，IL-2通过作用于细胞膜上的IL-2R来发挥其生物活性。IL-2R包含3条多肽链：1条为α链，分子量55KD；1条为β链，分子量75KD；另1条为γ链，分子量64KD[26]。3种肽链单独与IL-2结合亲和力较低，只有同时表达才能产生高度亲和力，只表达α链的细胞以低亲和力与IL-2结合，且无法进行细胞内信号转导，当α链与β链和γ链共同构成三聚体型IL-2R时，可以将IL-2R与IL-2结合的亲和力提高10～100倍，β和γ都属于I型细胞因子受体超家族，γ亚基不单独与IL-2结合，但与β亚基结合可构成低亲和力二聚体型IL-2R，共同成为IL-2R信号的组成部分[27-28]。β和γ亚基在它们胞质内的尾部都携带信号序列，其信号转导通过多种细胞内通路，如酪氨酸蛋白激酶-信号转导和转录因子激活通路（JAK/STAT）、磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白激酶B通路（PI3K/Akt）及丝裂原活化蛋白激酶通路（MAPKs）[29]，γ链不仅对IL-2有应答，对IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21也有应答[30]，因此IL-2及其受体信号系统介导的生物学效应，随细胞表面表达IL-2受体构型和数量的不同产生明显差异，并与周围环境IL-2的浓度、持续作用的时间、有无其他相关细胞因子的参与等多种因素密切相关[31-32]。 IL-2通过与IL-2R的结合产生多种生物学功能：1）刺激T细胞增殖：各种刺激物活化的T细胞一般不能在体外培养中长期存活，加入IL-2则能其长期持续增殖。静止的T细胞表面不表达IL-2R，对IL-2没有反应；受丝裂原或其他刺激活化后T細胞才能表达IL-2R，成为IL-2的靶细胞；而IL-2又可诱导靶细胞增加IL-2R的表达。在活体内，IL-2对CD4+T细胞的作用是通过自分泌途径实现的，因为活化的CD4+T细胞能够产生大量的IL-2；而CD8+T细胞则通过旁分泌途径来维持细胞的生长。2）诱导细胞毒作用：a.接受了预刺激信号的CD8+T细胞可以受IL-2的作用活化为CTL，发挥细胞毒作用；在一定条件下，CD4+T细胞也可被IL-2诱导为具有杀伤作用的细胞。b.NK细胞是唯一正常情况下表达IL-2R的淋巴样细胞，因此始终对IL-2保持反应性。然而静止的NK细胞上只表达IL-2R的β链和γ链，对IL-2的亲和力低，只能对高浓度的IL-2发生反应。一旦NK细胞活化，就表达IL-2R的α链，成为高亲和力的受体；因此，大剂量的IL-2诱导的淋巴因子激活的杀伤细胞（Lymphokine Activated Killer Cells，LAK）主要为NK细胞。c.使T细胞作NK细胞产生γ干扰素（Interferon-γ，IFN-γ）、肿瘤坏死因子β（Tumor Necrosis Factor-β，TNF-β）和转化生长因子-β（Transforming Growth Factor-β，TGF-β）等因子，促进非特异性细胞毒素的合成和分泌；还可诱导产生某些B细胞生长因子以及造血生长因子等，从而发挥相应的生物学作用。3）对B细胞的作用：IL-2对B细胞的生长及分化均有一定的促进作用。活化的或恶变的B细胞表面表达高亲和力的IL-2R，但密度较低；较高浓度的IL-2可诱导B细胞生长繁殖，促进抗体分泌，并诱使B细胞由分泌IgM向着分泌IgG2转换。
3.3.2 衰老对机体IL-2及其受体的影响 IL-2和IL-2R在调节机体免疫反应中起着非常重要的作用，其与衰老之间的关系已有大量的研究报道。王敏[33]等采用放射免疫法测定了D-半乳糖所致亚急性衰老小鼠脾细胞培养上清中的IL-2含量，流式细胞术测定了脾淋巴细胞膜IL-2R的表达，结果表明与正常对照组比较，模型对照组脾淋巴细胞培养上清中IL-2表达和脾淋巴细胞膜IL-2R阳性细胞数明显降低，差异均有统计学意义（P<0.05）。而另一项研究则证实亚急性衰老模型大鼠血清IL-2含量明显低于青年对照组（P<0.01）。谢红林等的研究也得出了同样的结论。在自然衰老动物模型中也出现了类似的表现，吴志奎[34]等比较了自然衰老小鼠和D-半乳糖致衰老小鼠2种模型，发现2种模型小鼠的脾淋巴细胞增殖能力和产生IL-2的能力下降，同时IL-2R表达能力亦出现下降。
临床实验也有同样的报道，赵粹英[35]等报道了223例老年人外周血IL-2的活性较青年组明显下降，淋巴细胞表面IL-2R百分率增加。另一项研究[36]选取了18名健康老年人和12名青年人，抽取外周血后经PHA刺激，采用MTT法测定IL-2活性和流式细胞术检测IL-2R，结果表明老年组的IL-2活性比青年组下降了48.0%，IL-2R阳性细胞数也下降了28.6%。王舒[37]等分析了17名健康老年人和7名健康青年人的外周血淋巴细胞增殖能力和IL-2Rγ链的表达，结果显示青年组的淋巴细胞增殖能力平均为（0.279±0.054），老年组平均为（0.199±0.055），差异有统计学意义（P<0.01）；老年组IL-2Rγ链阳性的细胞百分比明显低于青年组（P<0.001）；且老年人淋巴细胞活化后IL-2Rγ链mRNA的表达低于青年人。
3.3.3 艾灸对衰老机体IL-2及其受体的调节机制 艾灸能够对衰老机体受影响的IL-2及IL-2R信号系统起到改善作用。唐志勇等比较了温和灸足三里、肾俞穴一段时间后中老年人和青年人外周血中IL-2的含量，在针灸前老年组IL-2含量明显低于青年组，针灸后老年组的IL-2含量明显上调。另一项以隔药饼灸为治疗手段的研究也证实艾灸可以显著提高老年人外周血中IL-2活性[38]。大量的动物实验研究也证实了艾灸的这一作用，赵伟康[39]等对自然衰老大鼠关元穴进行艾灸治疗，治疗结束后测定脾脏IL-2活性，结果表明艾灸可明显提高老年大鼠脾脏IL-2活性。李丽红等的研究采用的是D-半乳糖致衰老大鼠模型，选取“足三里”“肾俞”和“关元”温和灸20次，治疗后测定大鼠血清IL-2含量，结果显示艾灸组大鼠血清IL-2含量明显高于模型组。另一项研究[40]则选取小鼠在颈背部皮下注射D-半乳糖造成亚急性衰老模型，并对关元、足三里穴进行艾灸，隔日1次，共进行六周，治疗结束后比较各组大鼠血清IL-2含量，与模型组比较，艾灸组血清IL-2含量明显升高（P<0.05）。詹睿[41]的研究则发现逆灸关元穴可显著升高更年期大鼠血清和子宫IL-2的含量，且脾脏和子宫IL-2RmRNA的表达也呈增高趋势。
衰老机体IL-2含量降低的原因之一是消耗过多，血清中的可溶性IL-2受体（sIL-2R）能与IL-2结合加速廓清IL-2，使激活的T细胞复原为静息状态，从而使IL-2R的表达也出现下降，有研究发现亚急性衰老小鼠模型的sIL-2R含量较对照组明显升高；另一个原因是产生减少，抑制IL-2产生的其中一个因素是糖皮质激素（大鼠为皮质酮），研究发现老年大鼠的血清皮质酮含量较青年对照组明显升高[42]，高浓度的糖皮质激素与靶器官糖皮质激素受体结合形成GC-R复合物，该复合物可通过蛋白-蛋白相互作用直接与NF-κB等转录调节因子结合，影响I-κB的磷酸化和降解，使NF-κB的磷酸化过程受到抑制，从而阻碍其向核内转移[43]，抑制转录活性，下调IL-2基因的表达。
本课题组前期研究结果表明，与正常组大鼠比较，D-半乳糖所致的亚急性衰老模型大鼠血清皮质酮含量升高，胸腺糖皮质激素受体表达降低[44]。本次研究进一步表明胸腺CD4+T细胞IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB蛋白表达量均下降；而艾灸组大鼠血清皮质酮含量较模型组降低，胸腺糖皮质激素受体表达及胸腺CD4+T细胞IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB蛋白表达量较模型组明显升高，说明艾灸可能是通过降低血清中的皮质酮含量，减少胸腺淋巴细胞中GC-R复合物的形成，降低其与NF-κB的结合几率，促进NF-κB向核内转移，提高转录活性，上调IL-2基因的表达，使淋巴细胞激活，IL-2R的表达增多。 参考文献
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（2017-04-19收稿 責任编辑：王明）
关键词 亚急性衰老；IL-2；IL-2Rα；NF-κB；I-κB；艾灸
Abstract Objective：To observe the effect of moxibustion on CD4+T cells of thymus in subacute aging rats by recording the changes of IL-2 and related receptor protein levels. Methods：Use D-galactose induced subacute aging rat model. Twenty-four male SD rats were randomly divided into normal group， model group and moxibustion group. In moxibustion group， use mild moxibustion on Shenshu Point（BL23） bilateral for 40 days， 5 minutes each day each time. To separate CD4+T cells by MACS method， and access the expression of IL-2， IL-2Rα， NF-κB and I-κB in CD4+T cell by Western Blot. Results：Western Blot assay shows that comparing to the control group， the expression of IL-2， IL-2Rα， NF-κB and I-κB in CD4+T cell of model group significantly decreased （P<0.05）. However， in the moxibustion group， those increased with significant difference （P<0.05）. Conclusion：In subacute aging rats， moxibustion on BL23 can improve the expression of IL-2， IL-2Rα， NF-κB and I-κB in thymic CD4+T cell.
Key Words Subacute aging； IL-2； IL-2Rα； NF-κB； I-κB； Moxibustion
中图分类号：R245.81文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.036
衰老是自然界中广泛发生的一种自然规律，是生命体伴随年龄增长整个机体的形态、结构和功能逐步衰退的总现象[1]。随着社会的发展，生活水平得以提高，医疗条件大有改善，人类的平均寿命不断延长，老年人口所占的比例也随之扩大。目前，我国已经步入了老龄化社会[2]，据国家统计局于2016年2月29日发布的《2015年国民经济和社會发展统计公报》数据显示截至2015年底，中国60岁及以上人口数为22 200万人，占全国总人口的16.1%；65周岁及以上人口数为14 386万人，占比10.5%。衰老及衰老相关的疾病成为了全世界范围内越来越重视的问题，因此研究衰老机制，探讨有效延缓衰老的方法成为了国内外研究的热点。
Walford于1969年提出免疫系统功能衰退是导致衰老的重要因素，免疫系统在机体的衰老中起着根本性的作用[3]。免疫系统功能衰退包括胸腺增龄性退化，T细胞表型和功能改变及细胞因子分泌改变等。
中医学认为肾为先天之本，与人体的生长、发育、衰老密切相关，《素问·上古天真论》认为人体整个生命过程其实是肾气逐渐充盛、衰减、枯竭的过程。肾气有余，则能体健长寿，肾气不足，则发生衰老，从而确立了“肾”在中医衰老学说中的地位。正如《医学正传·命门主寿夭》中所说：“人之寿夭不齐，何舆？……是故肾元盛则寿延，肾元衰则寿夭”。因此，通过补肾达到延年益寿的目的成为了历代医家的首要选择。
艾灸疗法是中医学中固本培元，保健延年的重要方法之一。艾灸疗法在古人预防保健的方法中占有非常重要的地位，例如在《扁鹊心书·住世之法》中就有“保命之法，灼艾第一，丹药第二，附子第三”之说，《医学入门》则认为“凡一年四季各要熏一次，元气坚固，百病不生”。有研究表明艾灸肾俞穴可以提高免疫系统功能[4]，起到延年益寿的作用。
CD4+T细胞是免疫系统中一类重要的免疫细胞，根据表面标志的不同可分为不同亚群，各个亚群均能分泌多种细胞因子，参与细胞免疫。正常情况下，各个亚群之间分化状态保持动态平衡。研究表明白细胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）是调控CD4+T细胞分化平衡状态的关键因子之一[5]。T细胞只有在活化后才能合成并分泌IL-2，分泌的IL-2能够诱导白细胞介素2受体（Interleukin-2 receptor，IL-2R）α链的表达，而IL-2/IL-2R信号环路可以进一步活化T细胞，促进T细胞的增殖，进而增加IL-2表达。可见IL-2的表达调控可决定T细胞活化程度，影响CD4+T细胞分化，进而影响机体免疫功能。 核因子-κB（Nuclear Factor Kappa B，NF-κB）是一种能够调控基因转录的核因子，在细胞内广泛存在，参与多种基因的转录调控。当NF-κB被激活后，发生核易位，与IL-2基因的启动子区结合，IL-2基因的转录表达得以启动。有研究显示，糖皮质激素（Glucocorticoid，GC）可引发CD4+T细胞亚群极化分布，CD4+T细胞亚群极化分布又反馈性引起下丘脑-垂体-肾上腺轴（Hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA）功能的异常[6]。其机制可能是糖皮质激素与糖皮质激素受体结合后，通过蛋白-蛋白相互作用直接结合NF-κB，或通过调节NF-κB抑制蛋白κB（Inhibitor Protein κB，I-κB）表达，NF-κB入核受阻[7]，活性抑制，下调IL-2基因表达。
本实验拟通过观察IL-2及其受体蛋白水平的变化情况，研究艾灸对亚急性衰老大鼠免疫功能的调节。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 动物 24只清洁级雄性SD（Sprague-Dawley）大鼠（合格证编号：2008001635133），体质量（200±20）g，由上海中医药大学实验动物中心（动物使用许可证号：SYXK（沪）2009-0069）提供。饲养环境为12 h昼夜节律交替，室温保持在18～22 ℃，相对湿度55%～65%。24只大鼠分装于6只等大（50 cm×35 cm×20 cm）动物笼中，每周消毒笼具及房间1次。给予自由进食，进水。适应性饲养1周后开始实验，本研究的动物实验伦理审查由上海中医药大学动物实验伦理委员会批准及监督。
1.1.2 試剂与仪器 RPMI-1640培养基，Hyclone；Running buffer，Miltenyi Biotec，德国；LS柱，Miltenyi Biotec，德国；CD4 MicroBeads，Miltenyi Biotec，德国；淋巴细胞分离液，北京达科为生物技术有限公司；BCA蛋白浓度测定试剂盒，上海碧云天生物技术有限公司；IL-2Rα Antibody，Abcam，英国；IL-2 Antibody，Santa Cruz，美国；Phospho-NF-κB p65 Antibody，Cell Signaling Technology；Phospho-IκBα Antibody，Cell Signaling Technology。QuadroMACS磁珠分选器，Miltenyi Biotec，德国；通用台式高速冷冻离心机，ST16R，Thermo Fisher，美国；通用台式离心机，ST16，Thermo Fisher，美国；漩涡振荡器，Scientic Industries，美国。
1.2 方法
1.2.1 分组与模型制备 SD大鼠购回后适应性饲养1周，无不良反应，饮食饮水正常者，即纳入实验。采用SPSS 18.0 for Windows软件生成随机数字表，完全随机分成3个组：正常组，模型组和艾灸组，每组8只。本研究采用D-半乳糖致亚急性衰老模型，按125 mg/（kg·次）的剂量每天在大鼠颈背部皮下注射，正常组大鼠注射等量生理盐水，连续注射40 d。
1.2.2 干预方法 采用特制艾条（直径0.3 cm，长20 cm），点燃艾条一端，燃端距离穴位的垂直高度约3～5 cm（根据大鼠是否挣扎调整高度），1次/d，双侧肾俞穴同时艾灸，灸5 min/次，连续治疗40 d。艾灸组进行艾灸治疗，正常组和模型组只做相同的抓取固定动作，不做艾灸。
1.2.3 标本采集与处理 实验结束后取胸腺，去除结缔组织，制备胸腺单细胞悬液，免疫磁珠法分离纯化CD4+T细胞，待测。
1.2.4 检测指标与方法 蛋白质免疫印迹法（Western Blot）检测胸腺CD4+T细胞中IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB蛋白表达量。
1.3 统计学方法 采用SPSS 18.0 for Windows统计软件对所有实验数据进行统计学处理。符合正态分布的资料的统计描述用（±s）表示，多个样本均数的比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），两两比较方差齐整的资料采用最小显著差异法（Least Significant Difference，LSD），方差不齐的资料则采用Dunnett′s T3法；若数据为非正态分布，则统计描述采用中位数[Median]或四分位[QL～QU]数表示，多个样本均数比较的统计推断采用非参数检验（Nonparametric Tests）。检验水准设为α=0.05，以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中IL-2蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠IL-2蛋白的表达量降低，差异有统计学意义（P<0.01）；而艾灸组大鼠IL-2蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.01）。
2.2 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中IL-2Rα蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠IL-2Rα蛋白的表达量降低，差异有统计学意义（P<0.05）；而艾灸组大鼠IL-2Rα蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。
2.3 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中NF-κB蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠NF-κB蛋白的表达量显著降低，差异有统计学意义（P<0.01）；而艾灸组大鼠NF-κB蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。
2.4 各组大鼠胸腺CD4+T细胞中I-κB蛋白表达量 与正常组比较，模型组大鼠I-κB蛋白的表达量降低，差异有统计学意义（P<0.01）；而艾灸组大鼠I-κB蛋白的表达量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。 3 讨论
3.1 D-半乳糖致衰老模型 D-半乳糖致衰老动物模型制备方法是短时间内将大剂量的D-半乳糖连续注射到动物体内，加速动物衰老，最终形成与自然衰老相似的动物模型，通过此种方法制备的衰老动物模型是目前使用最为广泛的[8]。D-半乳糖是体内的一种正常代谢产物，正常情况下可以转变为葡萄糖参与体内糖代谢的过程，但在过量的情况下能够引起机体代谢紊乱[9]。D-半乳糖致衰老动物模型正是利用了这一点，具体机制可能是动物体内的D-半乳糖短期内大量快速累积，在醛糖还原酶的催化作用下，D-半乳糖大量转变成半乳糖醇，但此種物质不能被细胞继续代谢，故而堆积在细胞内，影响细胞的正常渗透压，导致细胞出现肿胀并丧失原有的功能，最终使机体出现衰老[10]。这种方法能够引起与自然衰老相似的生化改变、免疫功能低下、基因表达与调控异常、细胞生长繁殖能力下降、细胞退行性变及认知障碍等表现[11]。刘克明[12]等比较了D-半乳糖致衰老模型鼠和自然衰老鼠的多种衰老指标的不同，发现自然衰老小鼠和D-半乳糖模型小鼠抗体生成细胞数低于正常对照组，D-半乳糖模型小鼠体液免疫功能较正常对照组有所降低，自然衰老组和D-半乳糖模型组SOD活性均低于对照组（P<0.01）。自然衰老组和D-半乳糖模型组MDA含量均高于其对照组（P<0.05）。张常娥[13]等发现D-半乳糖致衰老模型大鼠的一般情况同自然衰老大鼠症状相似，提示半乳糖组大鼠出现明显的衰老体征，D-半乳糖组雄性大鼠体重比青年对照组的体重显著性减轻（P<0.05），D-半乳糖组大鼠的空间学习和记忆能力比青年对照组显著降低（P<0.05），且与老年组差异无统计学意义（P>0.05）。D-半乳糖注射组大鼠的胸腺指数较青年对照组有非常显著的降低（P<0.05），而脾脏指数差异无统计学意义（P>0.05）。高希言[14]等证实D-半乳糖致衰老模型小鼠的CD3+T细胞、CD4+T细胞和CD4+/CD8+的比值较空白组均降低，CD8+T细胞的比例上升，且差异有统计学意义（P<0.01），提示D-半乳糖致衰老模型小鼠的T细胞亚群比例失调。
本课题所采用的衰老动物模型即是在大鼠颈背部皮下连续注射D-半乳糖所造成的亚急性衰老模型，实验结果表明模型组大鼠的空间学习记忆能力较正常组大鼠显著降低，模型组大鼠的一般情况不如正常组，且体重增长速度较慢，脾脏指数和胸腺指数较正常组也有所降低，提示本次实验所造成的亚急性衰老大鼠模型是成功的。
3.2 艾灸改善免疫功能延缓衰老 艾灸疗法具有简便易行、经济实用、无不良反应、不易产生耐受性等优点，应用于延缓衰老具有其独特的优势。研究发现，艾灸延缓衰老是通过艾灸的温热作用、药物作用与腧穴的特殊作用相结合而产生一种“综合效应”起作用的[15]。
免疫系统的功能会随着年龄的增长逐渐衰退，从而使老年人比年轻人更容易遭受疾病的侵袭，尤其是一些免疫缺陷性疾病，例如流感，肺炎，系统性红斑狼疮，类风湿性关节炎，恶性肿瘤，老年痴呆和帕金森病等[16-19]。免疫系统的功能状态和衰老的关系密切，故而改善免疫系统功能可以有效的延缓衰老。高希言等对不同强壮要穴施灸，可以使衰老小鼠的免疫器官萎缩退化速度显著降低，失衡的T淋巴细胞亚群分布恢复正常，同时可以调节sIL-2R的含量，达到改善免疫系统功能的目的，从而延缓衰老[20-21]。IL-2是机体内重要的细胞因子，不仅能诱导T细胞活化，还能刺激B细胞产生抗体，对免疫系统功能影响巨大。而IL-6的主要作用是加速胸腺萎缩，诱导自身抗体产生，增强炎性反应，造成骨质疏松等，是导致机体衰老的重要因子。艾灸能使衰老大鼠血清IL-2水平显著升高的同时降低血清IL-6的水平，使衰老引起的免疫功能衰退得以改善[22]。赵粹英[23]等采用隔药饼灸治疗了223例老年人，与治疗前比较，治疗后细胞免疫功能明显增强，T淋巴细胞的总数有所增加，CD4+/CD8+的比值上升至正常。可见，艾灸能明显改善免疫系统功能延缓衰老。
3.3 艾灸调节衰老机体IL-2及其受体延缓衰老的机制探讨
随着年龄的增长，机体的免疫功能逐渐衰退，表现为免疫器官萎缩退化，免疫细胞数量减少及功能受损和细胞因子分泌紊乱等。IL-2主要是由T细胞（特别是CD4+T细胞）在受到抗原或丝裂原刺激后合成分泌的，是一种具有多种生物学功能的细胞因子，在调节机体免疫功能中起着非常重要的作用。多项研究证实，IL-2及其受体的表达能力随着机体衰老逐渐下降[24-25]。用艾灸进行保健强身，延年益寿的方法古已有之，现代研究也发现，艾灸可以显著升高伴随衰老而降低的IL-2及其受体的表达能力。
3.3.1 IL-2和IL-2R系统 IL-2是一种具有多向性作用的细胞因子，不仅可刺激辅助性T细胞增殖，还能诱导细胞毒性T淋巴细胞（Cytotoxic Lymphocyte，CTL）增殖，对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。此外，IL-2还参与了抗体反应、造血和肿瘤监视。IL-2的靶细胞包括T细胞、NK细胞、B细胞及单核-巨噬细胞等，这些细胞表面均可表达IL-2R，IL-2通过作用于细胞膜上的IL-2R来发挥其生物活性。IL-2R包含3条多肽链：1条为α链，分子量55KD；1条为β链，分子量75KD；另1条为γ链，分子量64KD[26]。3种肽链单独与IL-2结合亲和力较低，只有同时表达才能产生高度亲和力，只表达α链的细胞以低亲和力与IL-2结合，且无法进行细胞内信号转导，当α链与β链和γ链共同构成三聚体型IL-2R时，可以将IL-2R与IL-2结合的亲和力提高10～100倍，β和γ都属于I型细胞因子受体超家族，γ亚基不单独与IL-2结合，但与β亚基结合可构成低亲和力二聚体型IL-2R，共同成为IL-2R信号的组成部分[27-28]。β和γ亚基在它们胞质内的尾部都携带信号序列，其信号转导通过多种细胞内通路，如酪氨酸蛋白激酶-信号转导和转录因子激活通路（JAK/STAT）、磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白激酶B通路（PI3K/Akt）及丝裂原活化蛋白激酶通路（MAPKs）[29]，γ链不仅对IL-2有应答，对IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21也有应答[30]，因此IL-2及其受体信号系统介导的生物学效应，随细胞表面表达IL-2受体构型和数量的不同产生明显差异，并与周围环境IL-2的浓度、持续作用的时间、有无其他相关细胞因子的参与等多种因素密切相关[31-32]。 IL-2通过与IL-2R的结合产生多种生物学功能：1）刺激T细胞增殖：各种刺激物活化的T细胞一般不能在体外培养中长期存活，加入IL-2则能其长期持续增殖。静止的T细胞表面不表达IL-2R，对IL-2没有反应；受丝裂原或其他刺激活化后T細胞才能表达IL-2R，成为IL-2的靶细胞；而IL-2又可诱导靶细胞增加IL-2R的表达。在活体内，IL-2对CD4+T细胞的作用是通过自分泌途径实现的，因为活化的CD4+T细胞能够产生大量的IL-2；而CD8+T细胞则通过旁分泌途径来维持细胞的生长。2）诱导细胞毒作用：a.接受了预刺激信号的CD8+T细胞可以受IL-2的作用活化为CTL，发挥细胞毒作用；在一定条件下，CD4+T细胞也可被IL-2诱导为具有杀伤作用的细胞。b.NK细胞是唯一正常情况下表达IL-2R的淋巴样细胞，因此始终对IL-2保持反应性。然而静止的NK细胞上只表达IL-2R的β链和γ链，对IL-2的亲和力低，只能对高浓度的IL-2发生反应。一旦NK细胞活化，就表达IL-2R的α链，成为高亲和力的受体；因此，大剂量的IL-2诱导的淋巴因子激活的杀伤细胞（Lymphokine Activated Killer Cells，LAK）主要为NK细胞。c.使T细胞作NK细胞产生γ干扰素（Interferon-γ，IFN-γ）、肿瘤坏死因子β（Tumor Necrosis Factor-β，TNF-β）和转化生长因子-β（Transforming Growth Factor-β，TGF-β）等因子，促进非特异性细胞毒素的合成和分泌；还可诱导产生某些B细胞生长因子以及造血生长因子等，从而发挥相应的生物学作用。3）对B细胞的作用：IL-2对B细胞的生长及分化均有一定的促进作用。活化的或恶变的B细胞表面表达高亲和力的IL-2R，但密度较低；较高浓度的IL-2可诱导B细胞生长繁殖，促进抗体分泌，并诱使B细胞由分泌IgM向着分泌IgG2转换。
3.3.2 衰老对机体IL-2及其受体的影响 IL-2和IL-2R在调节机体免疫反应中起着非常重要的作用，其与衰老之间的关系已有大量的研究报道。王敏[33]等采用放射免疫法测定了D-半乳糖所致亚急性衰老小鼠脾细胞培养上清中的IL-2含量，流式细胞术测定了脾淋巴细胞膜IL-2R的表达，结果表明与正常对照组比较，模型对照组脾淋巴细胞培养上清中IL-2表达和脾淋巴细胞膜IL-2R阳性细胞数明显降低，差异均有统计学意义（P<0.05）。而另一项研究则证实亚急性衰老模型大鼠血清IL-2含量明显低于青年对照组（P<0.01）。谢红林等的研究也得出了同样的结论。在自然衰老动物模型中也出现了类似的表现，吴志奎[34]等比较了自然衰老小鼠和D-半乳糖致衰老小鼠2种模型，发现2种模型小鼠的脾淋巴细胞增殖能力和产生IL-2的能力下降，同时IL-2R表达能力亦出现下降。
临床实验也有同样的报道，赵粹英[35]等报道了223例老年人外周血IL-2的活性较青年组明显下降，淋巴细胞表面IL-2R百分率增加。另一项研究[36]选取了18名健康老年人和12名青年人，抽取外周血后经PHA刺激，采用MTT法测定IL-2活性和流式细胞术检测IL-2R，结果表明老年组的IL-2活性比青年组下降了48.0%，IL-2R阳性细胞数也下降了28.6%。王舒[37]等分析了17名健康老年人和7名健康青年人的外周血淋巴细胞增殖能力和IL-2Rγ链的表达，结果显示青年组的淋巴细胞增殖能力平均为（0.279±0.054），老年组平均为（0.199±0.055），差异有统计学意义（P<0.01）；老年组IL-2Rγ链阳性的细胞百分比明显低于青年组（P<0.001）；且老年人淋巴细胞活化后IL-2Rγ链mRNA的表达低于青年人。
3.3.3 艾灸对衰老机体IL-2及其受体的调节机制 艾灸能够对衰老机体受影响的IL-2及IL-2R信号系统起到改善作用。唐志勇等比较了温和灸足三里、肾俞穴一段时间后中老年人和青年人外周血中IL-2的含量，在针灸前老年组IL-2含量明显低于青年组，针灸后老年组的IL-2含量明显上调。另一项以隔药饼灸为治疗手段的研究也证实艾灸可以显著提高老年人外周血中IL-2活性[38]。大量的动物实验研究也证实了艾灸的这一作用，赵伟康[39]等对自然衰老大鼠关元穴进行艾灸治疗，治疗结束后测定脾脏IL-2活性，结果表明艾灸可明显提高老年大鼠脾脏IL-2活性。李丽红等的研究采用的是D-半乳糖致衰老大鼠模型，选取“足三里”“肾俞”和“关元”温和灸20次，治疗后测定大鼠血清IL-2含量，结果显示艾灸组大鼠血清IL-2含量明显高于模型组。另一项研究[40]则选取小鼠在颈背部皮下注射D-半乳糖造成亚急性衰老模型，并对关元、足三里穴进行艾灸，隔日1次，共进行六周，治疗结束后比较各组大鼠血清IL-2含量，与模型组比较，艾灸组血清IL-2含量明显升高（P<0.05）。詹睿[41]的研究则发现逆灸关元穴可显著升高更年期大鼠血清和子宫IL-2的含量，且脾脏和子宫IL-2RmRNA的表达也呈增高趋势。
衰老机体IL-2含量降低的原因之一是消耗过多，血清中的可溶性IL-2受体（sIL-2R）能与IL-2结合加速廓清IL-2，使激活的T细胞复原为静息状态，从而使IL-2R的表达也出现下降，有研究发现亚急性衰老小鼠模型的sIL-2R含量较对照组明显升高；另一个原因是产生减少，抑制IL-2产生的其中一个因素是糖皮质激素（大鼠为皮质酮），研究发现老年大鼠的血清皮质酮含量较青年对照组明显升高[42]，高浓度的糖皮质激素与靶器官糖皮质激素受体结合形成GC-R复合物，该复合物可通过蛋白-蛋白相互作用直接与NF-κB等转录调节因子结合，影响I-κB的磷酸化和降解，使NF-κB的磷酸化过程受到抑制，从而阻碍其向核内转移[43]，抑制转录活性，下调IL-2基因的表达。
本课题组前期研究结果表明，与正常组大鼠比较，D-半乳糖所致的亚急性衰老模型大鼠血清皮质酮含量升高，胸腺糖皮质激素受体表达降低[44]。本次研究进一步表明胸腺CD4+T细胞IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB蛋白表达量均下降；而艾灸组大鼠血清皮质酮含量较模型组降低，胸腺糖皮质激素受体表达及胸腺CD4+T细胞IL-2、IL-2Rα、NF-κB和I-κB蛋白表达量较模型组明显升高，说明艾灸可能是通过降低血清中的皮质酮含量，减少胸腺淋巴细胞中GC-R复合物的形成，降低其与NF-κB的结合几率，促进NF-κB向核内转移，提高转录活性，上调IL-2基因的表达，使淋巴细胞激活，IL-2R的表达增多。 参考文献
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（2017-04-19收稿 責任编辑：王明）