论文部分内容阅读
膳食结构向高脂肪和高热量的方向转变,是造成肥胖的重要诱因。肥胖是一种低水平的慢性炎性反应,与代谢综合征(Metabolic syndrome,MS)的发生和发展密切相关。调节性T细胞(Regulatory T cell,Treg)能够有效的控制炎症,但在肥胖的小鼠和人群模型里,其数量均出现下降的趋势,下降的原因尚未阐明。有研究观察到γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)可以显著提高高脂膳食小鼠脾脏中Treg的数量,可能对预防炎性和胰岛素抵抗有关键作用。所以本研究旨在探讨高脂膳食和GABA干预对小鼠免疫功能的影响及其对Treg的调节作用。(1)40只C57BL/6小鼠(18.5±0.54g,6周龄,雄性)被随机分为四组:对照组(正常日粮,3.85Kcal/g)、高脂组(高脂日粮,4.73Kcal/g)和两个剂量的GABA组(高脂日粮,4.73Kcal/g);GABA组小鼠饮用水中分别加入0.06%和0.2%的GABA,正常组和高脂组小鼠均饮用纯净水。每周称量小鼠体重,20周末结束实验,分离胸腺、脾脏称重。脾脏分为三份,一份用来提取组织RNA,一份匀浆测定氧化还原相关指标,一份用来进行CD4+、CD8+、CD4+CD25+CD127-/lowTreg亚群的流式细胞分选。用流式细胞仪测定Treg细胞内的自由基(Reactive oxygen species,ROS)和线粒体膜电位(Mitochondrialmembrane potential,△Ψm)水平。采用RT-PCR的方法测定Treg功能相关基因、凋亡相关基因、代谢相关基因和脾脏氧化还原关键基因的表达。(2)为了证明GABA对淋巴细胞的直接保护作用和对分泌功能的影响,进行了体外GABA干预实验。实验选用高脂诱导6周的C57/BL6小鼠和正常小鼠的脾脏。分为5组:正常组(Control);高脂组(HFD);高脂加不同浓度GABA干预组:HFD+0.1μM GABA、HFD+1μM GABA和HFD+10μMGABA。测定小鼠脾脏混合培养的淋巴细胞内的ROS水平、△Ψm和IL-2、IL-10、IL-35和IL-6的分泌水平。(1)高脂组小鼠体重显著(P<0.05)高于对照组,口服GABA可使体重显著(P<0.05)降低。高脂组小鼠胸腺、脾脏脏器指数显著低于对照组(P<0.05),口服GABA可以显著缓解脾脏胸腺、脾脏萎缩。高脂组小鼠脾脏中ROS、丙二醛(MDA)水平显著(P<0.05)高于对照组,还原型和氧化型谷胱甘肽比值(GSH/GSSG)、总抗氧化能力(T-AOC)显著(P<0.05)低于对照组,说明脾脏出现显著的氧化应激和脂质过氧化,口服0.06%的GABA可显著(P<0.05)升高GSH/GSSG和T-AOC的水平,但是在清除MDA的效果不甚显著;口服0.2%的GABA能够显著缓解氧化应激和清除MDA。高脂组小鼠脾脏中氧化还原状态失衡,可能与PI3K、Akt1、Nrf2及其下游的抗氧化酶GCLC和GST mRNA表达显著下调(P<0.05)有关,GABA干预可以上调这条抗氧化信号通路的表达。脾脏中的CD4+/CD8+比值、Treg数量的显著下降(P<0.05)表明其免疫功能受到抑制。相关性分析表明CD4+/CD8+比值、Treg数量与脾脏中的氧化还原状态具有显著相关性。高脂组小鼠脾脏Treg功能和发育有关的Foxp3和其分泌的抗炎性细胞因子IL-35、IL-10和TGF-β基因表达显著(P<0.05)下调,口服GABA能够显著(P<0.05)上调Treg功能相关基因的表达。高脂组小鼠脾脏Treg内AMPK mRNA表达水平显著上调(P<0.05),mTORC1、S6K1和4E-BP1显著下调(P<0.05),说明AMPK抑制了mTORC1介导的合成代谢,口服GABA可以显著上调mTORC1介导的合成代谢。高脂组Treg中的ROS水平显著(P<0.05)上升,△Ψm显著(P<0.05)下降。GABA对Treg的保护作用可能与Nrf2/Bcl-2信号通络有关,GABA可以显著上调(P<0.05)Nrf2、Bcl-2的基因表达水平,显著下调促凋亡蛋白(P<0.05)Bax的基因表达水平。(2)GABA可以显著提高(P<0.05)高脂膳食小鼠脾脏混合培养的淋巴细胞△Ψm水平,并可以显著降低(P<0.05)其ROS生成,具有剂量效应关系。高脂膳食可以显著(P<0.05)下调IL-2、IL-10、IL-35的水平,显著上调(P<0.05)IL-6的水平,说明在高脂诱导的条件下,脾脏出现了慢性炎性反应。加入GABA干预之后,细胞因子趋于正常水平,无显著剂量效应关系。淋巴细胞的ROS和△Ψm水平与细胞因子的分泌量显著相关。主要结论:在长期高脂膳食的条件下,脾脏的抗氧化系统失衡,细胞内的自由基水平提高导致Treg长期暴露于氧化应激的环境,Treg的数量下降。口服GABA改善了Treg的氧化还原微环境,并且激活了Treg内部的抗凋亡机制,从而减少其凋亡。在高脂膳食的情况下,不仅Treg的数量的减少,并且其功能受到抑制,代谢紊乱,分泌功能减弱。不同剂量的GABA均可以显著改善混合培养淋巴细胞的分泌功能,但无显著的剂量效应关系。