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类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是T、B淋巴细胞参与的,以损害滑膜、软骨和骨为主的系统性自身免疫疾病。在自身免疫性疾病的发病机制中,免疫调节的异常是疾病发生发展的关键,其中T淋巴细胞的异常增殖活化、各种细胞因子的分泌及Th细胞亚群比例的失衡与疾病的发病及病理损伤密切相关,其在诱导、维持自身免疫耐受性和阻止自身免疫中起重要作用。人参皂苷C-K(ginsenoside compound K, C-K)不仅具有抗突变、抑制癌细胞转移、细胞毒、诱导细胞凋亡、逆转药物耐药和抗肿瘤诱导的血管新生等药理活性外,其抗炎、抗过敏及免疫调节作用也日益受到关注。本研究在建立DBA/1小鼠胶原性关节炎(collagen-induced arthritis, CIA)模型基础上,研究C-K对小鼠CIA的治疗作用,并对其部分作用机制进行了探讨。目的:明确C-K对小鼠CIA的治疗作用,并揭示C-K治疗小鼠CIA作用特点及部分机制。方法:DBA/1小鼠分别d0和d21,尾根部、背部多点皮内注射100μg鸡Ⅱ型胶原乳剂诱导小鼠CIA模型。造模成功的DBA/1小鼠,随机分为8组,即正常组、模型组、C-K组(7,14,28,56,112mg/kg/次,灌胃,每天一次)、MTX组(2mg/kg,灌胃,每三天一次)。d51处死小鼠,观察关节炎指数评分,关节和脾脏病理检查及病理学评分,胸腺指数和脾指数;3H-TdR掺入法观察各给药组对T、B淋巴细胞增殖功能的影响;ELISA法检测培养上清中ELISA法检测体内给药小鼠血清中抗II型胶原(collagen II, CII)抗体、抗环瓜氨酸(cyclic citrulline polypeptide, CCP)抗体、IgG1和IgG2a水平,关节匀浆中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-17(interleukin-17, IL-17)、IL-1β、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand, RANKL)和骨保护素(osteoprotegerin, OPG)水平;流式细胞术检测脾脏T、B淋巴细胞各亚群比率的变化情况,流式细胞术和Western blot共同检测脾脏中TCR、CD28、CTLA-4、PD-1蛋白表达变化。结果:1C-K对CIA小鼠体重和全身表现评分的影响CIA小鼠免疫d3以后,体重增长缓慢,明显轻于正常小鼠。C-K(14,28,56mg/kg)在d32时升高小鼠体重,C-K(14,28,56,112mg/kg)在d35和d41使体重明显恢复,C-K(112mg/kg)在d50轻度升高小鼠体重。CIA小鼠免疫以后,d24开始出现前爪和后爪红肿,并伴有耳部红斑、结节,鼻出现结缔组织等全身表现。d41开始C-K(112mg/kg)对CIA小鼠全身表现评分有逐渐降低作用。2C-K对CIA小鼠关节炎指数和关节肿胀数的影响d24,CIA组小鼠足爪出现较明显红肿逐渐加重。d45开始,C-K(112,56,28mg/kg)先后降低CIA小鼠关节炎指数,C-K(7,14mg/kg)不能明显降低CIA小鼠关节炎指数。d43-d51,C-K(112mg/kg)给药组明显降低升高了的CIA小鼠关节肿胀数;d47-d51,C-K(56,112mg/kg)明显降低小鼠关节肿胀数;d49-51,C-K(14,28,56,112mg/kg)明显降低CIA小鼠关节肿胀数,C-K(7mg/kg)不能降低CIA小鼠关节肿胀数。3C-K对CIA小鼠关节和脾脏病理变化的影响CIA小鼠关节腔可见滑膜组织增生,衬覆多层滑膜细胞,炎性细胞浸润,血管扩张充血,血管翳出现,甚至出现骨和软骨破坏。C-K(56mg/kg)对骨质侵蚀和血管翳的形成有轻度抑制作用;C-K(112mg/kg)对骨质侵蚀、血管翳、炎症和滑膜细胞增殖均有不同程度的改善作用。CIA小鼠脾脏可见白髓增生,表现为蓝染的淋巴细胞聚集区变大,生发中心出现;红髓增生,淤血,范围增大。C-K(56mg/kg)减少生发中心数量;C-K(112mg/kg)显著改善脾脏病理变化,对动脉周围淋巴鞘的细胞密度、淋巴小结增生、边缘区增生和生发中心数量有明显抑制作用。4C-K对CIA小鼠胸腺和脾脏指数的影响与正常组相比,CIA小鼠胸腺和脾脏明显肿大,指数增加。C-K(56,112mg/kg)对脾脏指数有明显抑制作用;C-K各给药组对胸腺指数没有明显影响。5C-K对CIA小鼠脾脏T、B淋巴细胞增反应的影响与正常组相比,ConA诱导的CIA小鼠脾脏T淋巴细胞增殖反应及LPS诱导的CIA小鼠脾脏B淋巴细胞增殖明显增强。C-K各剂量组均可显著抑制ConA诱导的CIA小鼠脾脏T淋巴细胞增殖反应。C-K (28,56,112mg/kg)能够轻度抑制LPS诱导的CIA小鼠脾脏B淋巴细胞增殖。说明C-K对T细胞的作用强于对B细胞的作用,需要进一步实验阐述人参皂苷的作用机制。6C-K对CIA小鼠血清和踝关节匀浆细胞因子水平的影响与正常组相比,CIA小鼠血清IgG1、IgG2a、抗II型胶原抗体和抗CCP抗体水平均明显升高。C-K(28,56,112mg/kg)显著抑制IgG1水平;C-K(14,28,56,112mg/kg)显著降低血清IgG2a含量;C-K(56,112mg/kg)对抗II型胶原抗体的产生有显著抑制作用;C-K各给药组对升高的抗CCP抗体水平没有明显影响。关节匀浆中OPG含量减少,TNF-α、IL-1β、IL-17和RANKL含量显著增多。C-K(56,112mg/kg)降低TNF-α和IL-1β水平,C-K(14,28,56,112mg/kg)不同程度减低关节匀浆中IL-17浓度,C-K(28,56,112mg/kg)可以升高OPG含量。C-K各组对RANKL的高表达没有抑制作用。7C-K对CIA小鼠脾脏T、B细胞亚群的影响选取C-K(28,56,112, mg/kg)三组进一步探讨C-K的作用机制。与正常组比较,CIA组脾脏中未成熟B细胞(CD19+IgM+)、成熟B细胞(CD19+IgD+)、记忆B细胞(CD19+CD27+)的细胞百分含量增加,而调节性B细胞(CD19+CD5+CD1dhi)的细胞百分含量减少。C-K(28,56,112, mg/kg)三剂量组对B细胞各亚群比无明显影响。与正常组比较,CIA组脾脏中总Th细胞(CD3+CD4+)、活化Th细胞(CD4+CD69+)、表达CD40L的活化T细胞(CD4+CD154+)和效应记忆性T细胞(CD4+CD62L-CD44hi)比例均显著升高,未致敏Th细胞(CD4+CD62L+CD44low)和调节性T细胞(CD4+CD25+Foxp3+)比例显著降低。C-K(28,56,112mg/kg)三剂量组能够不同程度的升高未致敏Th细胞和Treg细胞比例,降低活化Th细胞、表达CD40L的活化T细胞和效应记忆性T细胞的比例,对总Th细胞比例无明显影响。8C-K对CIA小鼠脾脏中TCR、CD28、CTLA-4、PD-1蛋白表达的影响与正常组比较,CIA组脾脏中TCR、CD28蛋白表达增加,而CTLA-4、PD-1蛋白的表达降低。C-K(28,56,112mg/kg)三剂量组能够不同程度降低CIA小鼠脾脏中异常升高的共刺激因子TCR、CD28蛋白表达,同时,升高CIA小鼠脾脏中异常降低的共抑制因子CTLA-4、PD-1的表达。结论:1. C-K能够恢复CIA小鼠的体重,能够降低CIA小鼠关节炎指数、关节肿胀数,改善踝关节和脾脏病理变化。C-K小鼠CIA有治疗作用。2. C-K对小鼠CIA的治疗作用与其调节淋巴细胞功能和细胞因子平衡有关。3. C-K抑制CIA小鼠T细胞的异常活化与调控T淋巴活化相关的协同刺激信号分子和协同抑制信号分子平衡有关。