Влияние мирицетина на иммунную функцию мышей с иммуносупрессией, вызванной циклофосфамидом
Иммунная система защищает организм от инфекций, вызванных патогенными микроорганизмами, поддерживая баланс и общее состояние здоровья. Иммуносупрессия - это долгосрочная или временная дисфункция иммунной системы. Из-за повреждения иммунной системы организмы становятся более чувствительными к патогенам и менее устойчивыми. Даже незначительные патогены, которые обычно не воспринимаются всерьез, могут легко вызвать инфекцию. В настоящее время многие иммуномодуляторы, используемые в клинической практике, имеют некоторые побочные эффекты, например левамизол и Bacillus subtilis. Поэтому по-прежнему необходимо проводить исследования и разрабатывать новые иммуномодуляторы для оказания помощи в лечении заболеваний, связанных с подавлением иммунитета.

В конце XVIII века из коры дерева янгмей семейства Myriaceae (см. рис. 1) был извлечен светло-желтый кристалл под названием мирицетин (MYR). MYR - это флавоноидное соединение, которое содержится во фруктах, овощах, чае и вине, а также является важным активным ингредиентом и добавкой во многих продуктах питания. Современные фармакологические исследования показывают, что MYR оказывает терапевтическое воздействие на целый ряд заболеваний, включая различные виды рака, воспалительные заболевания, атеросклероз, болезнь Альцгеймера и патогенную микробную инфекцию. Однако функции этих флавоноидов до сих пор не до конца изучены, особенно в регулировании иммунной системы.

Циклофосфамид (CTX) - это иммуносупрессивный индуктор, который широко используется в качестве химиотерапии и модификатора заболеваний для борьбы с некоторыми солидными опухолями, лимфомами и некоторыми аутоиммунными заболеваниями. CTX может повреждать ДНК нормальных клеток, что является одной из причин его иммуносупрессии. В настоящее время он также используется в качестве иммунодепрессанта в клинических условиях. MYR также является широко используемым в различных лабораториях модельным препаратом для создания идеальных животных моделей иммунодефицита.

Поэтому мы использовали CTX для внутрибрюшинного введения мышам, чтобы снизить их иммунитет и создать иммуносупрессивную модель. Мы лечили мышей MYR и оценивали показатели селезенки и тимуса, способность селезенки к пролиферации лимфоцитов, уровень гемолизина в сыворотке, способность антителообразующих клеток, а также уровень секреции цитокинов интерлейкина-2 (IL-2), интерферона-γ (IFN-γ), интерлейкина-4 (IL-4), интерлейкина-6 (IL-6) в сыворотке, чтобы разработать MYR как новый иммуномодулирующий агент.

 

Иммуносупрессия - это проявление иммунной дисфункции в организме человека. Под совместным воздействием одного или нескольких факторов иммунные нарушения в организме человека могут сделать его более восприимчивым к инфекциям и привести к иммунным поражениям. MYR - это флавоноидное вещество, содержащееся во многих продуктах питания, которое обладает такими эффектами, как защита печени, противоопухолевое, противовоспалительное, антитромботическое, антиоксидантное и др. Также было много сообщений о его доклинической иммунной регуляции. MYR может улучшить симптомы повреждения кожи, вызванные кальцитриолом у мышей с атопическим дерматитом, регулировать местный баланс Th1/Th2 и восстанавливать поврежденные кожные барьеры. В экспериментах in vitro Хоу и др. обнаружили, что MYR оказывает ингибирующее действие на факторы воспаления в иммортализованных кератиноцитах человека, индуцированные фактором некроза опухоли - α (TNF - α)/IFN - γ, и может блокировать сигнальные пути STAT1 и NF - κ B. MYR значительно увеличивал долю Treg-клеток и способствовал восстановлению иммунного баланса у мышей с колитом.
CTX - это один из видов алкилирующих агентов с широкими противоопухолевыми свойствами. Впервые он был назван "скрытым" противораковым препаратом широкого спектра действия, который обладает избирательностью по отношению к Т-клеткам и способен индуцировать повреждение и восстановление ДНК in vivo. Благодаря своей способности лечить аутоиммунные заболевания и регулировать избыточный иммунитет, а также высокому удобству моделирования и простым требованиям к материалам, CTX в настоящее время является широко используемым индуктором для иммунокомпрометированных моделей животных в лабораториях. В данном эксперименте CTX моделируется для оценки уровня иммунитета MYR. По сравнению с нормальной контрольной группой, показатели иммунного ответа, такие как селезенка, индекс тимуса и уровень секреции цитокинов, были значительно снижены в группе лечения Mod, что свидетельствует об успешном создании модели иммунодефицитной мыши. Иммунная функция организма тесно связана и взаимно зависит от функционального состояния иммунных органов, таких как селезенка и тимус. Когда иммунная способность организма подавляется, селезенка и тимус уменьшаются. В этом исследовании было обнаружено, что MYR облегчает атрофию иммунных органов селезенки и тимуса у мышей, вызванную MYR, что приводит к увеличению веса и индекса иммунных органов. Это указывает на то, что MYR может в определенной степени повышать иммунный уровень мышей. По сравнению с данными группы Mod, во всех трех группах лечения MYR значительно увеличились показатели селезенки и тимуса, причем степень увеличения этой тенденции указывает на определенную зависимость эффективности лечения от дозировки препарата. Стоит отметить, что после применения высоких доз MYR оба показателя приблизились к уровню контрольной группы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что MYR может смягчать повреждения иммунных органов, вызванные CTX, и оказывает иммуноукрепляющее действие на иммунные органы.
Адаптивная иммунная система, включающая клеточные и гуморальные иммунные реакции, способна защитить организм от вторжения специфических патогенов. Пролиферация лимфоцитов играет важнейшую роль в активации адаптивного иммунитета и часто используется для оценки способности животных к иммунному ответу. КонА и ЛПС могут стимулировать пролиферацию Т- и В-лимфоцитов, соответственно. Чтобы дополнительно подтвердить иммунный эффект MYR, мы определили уровень секреции лимфоцитов под действием ConA и LPS. Результаты эксперимента показали, что применение MYR может значительно ослабить ингибирование CTX на лимфоциты, а изменения, наблюдаемые при применении различных концентраций MYR, в некоторой степени зависят от дозировки препарата. Исследования показали, что дисбаланс в соотношении CD4+T-лимфоцитов и CD8+T-лимфоцитов влияет на иммунную функцию. С помощью проточной цитометрии было обнаружено, что количество CD4+ и CD8+ подгрупп у мышей, получавших CTX, было значительно снижено, а соотношение CD4+/CD8+ подгрупп уменьшилось (P<0,05 или P<0,01), что указывает на то, что мыши находились в иммуносупрессивном состоянии. По сравнению с группой модели Mod, каждая группа доз MYR может увеличить количество подмножеств CD4+ и CD8+ Т-клеток, а также соотношение CD4+/CD8+ подмножеств (P<0,05 или P<0,01), причем группа высоких доз демонстрирует значительный дозозависимый эффект. MYR может участвовать в воздействии на уровни CD4+ и CD8+ клеток, регулируя иммунный дисбаланс и восстанавливая их до нормального уровня. Таким образом, это указывает на то, что MYR может усиливать как клеточный, так и гуморальный иммунитет, что согласуется с выводами, сделанными на основании его влияния на показатели селезенки и тимуса.
Изменение содержания гемолизина в сыворотке крови может отражать количество антител, вырабатываемых в организме на молекулярном уровне, а увеличение содержания гемолизина в сыворотке крови может усиливать специфический ответ антител на антигены тимусзависимых клеток. Основываясь на результатах контрольного эксперимента, мы обнаружили, что по сравнению с пустой группой, содержание гемолизина в группе мышей с CTX-индуцированной иммуносупрессией снизилось, а количество антителопродуцирующих клеток уменьшилось. Различные дозы MYR значительно повышали образование гемолизина в сыворотке крови мышей с иммуносупрессией, вызванной CTX, а также оказывали определенное усиливающее действие на количество клеток, продуцирующих специфические антитела, что свидетельствует о том, что MYR может усиливать клеточную иммунную функцию мышей. Для того чтобы изучить механизмы, связанные с этим усилением, мы провели более глубокое исследование влияния MYR на лимфоциты и факторы воспаления in vivo.
Цитокины, как один из элементов иммунной системы, служат мостами и связующими звеньями между клетками в иммунных реакциях, играя решающую роль в координации иммунных и воспалительных реакций. Например, увеличение секреции противовоспалительного цитокина IL-4 подмножествами клеток TH2 может контролировать воспаление и улучшать симптомы аллергического ринита. IFN - γ играет важную роль в регуляции иммунных реакций, вызывая генерацию Т-клеток, активируя макрофаги и осуществляя перекрестную регуляцию TH1 и TH2 клеток. IL-2 может регулировать Treg, оказывая иммуносупрессивное или иммуностимулирующее действие, играя решающую роль в иммунном гомеостазе. IL-4 обладает множественными иммуномодулирующими эффектами, как стимулирующими, так и ингибирующими, и может стимулировать пролиферацию В-клеток. Он является важным фактором, способствующим развитию и дифференцировке гемопоэтических клеток, а также образованию иммуноглобулинов IgG и IgE. Клеточно-специфическая экспрессия IL-6 может приводить к различным биологическим реакциям, играя важную опосредующую роль в острых воспалительных реакциях, и может подавлять эффекторные ответы CD8+T-клеток, снижая продукцию IFN - γ. Результаты эксперимента показали, что уровни экспрессии цитокинов IL-2 и IL-4, IL-6 и IFN - γ у мышей, которым вводили CTX, имели значительную тенденцию к снижению по сравнению с контрольной группой, а различия в данных трех других групп, кроме IL-4, были чрезвычайно значительными. MYR может обратить это явление вспять, дозозависимо приближая уровни секреции цитокинов IL-2 и IL-4, IL-6 и IFN - γ к нормальным значениям контрольной группы, и оказывает хорошее регулирующее действие на CTX-индуцированный иммунодефицит у мышей. Среди них концентрация IL-6 и TNF - γ в группе с высокой дозой препарата была восстановлена до уровня контрольной группы. Этот результат свидетельствует о том, что MYR восстанавливает баланс иммунной системы организма и улучшает симптомы иммунодефицита, регулируя взаимодействие между иммунными клетками и цитокинами. В целом, MYR оказывает большее влияние на выработку цитокина IFN - γ, секретируемого подмножествами Th1 клеток, чем на цитокины IL-4 и IL-6, секретируемые подмножествами Th2 клеток, что указывает на то, что MYR в основном улучшает иммунную функцию иммунокомпрометированных мышей путем укрепления клеточной иммунной функции.
Таким образом, влияние MYR на иммунную систему является комплексным, поскольку он может вызывать изменения в экспрессии различных лимфоцитов и факторов воспаления, а также регулировать взаимодействие между этими факторами. Основываясь на результатах данного исследования, мы пришли к выводу, что MYR играет положительную роль в иммунной функции, особенно в условиях высоких доз. Мы продемонстрировали, что MYR может обратить вспять иммунную супрессию, вызванную CTX. Таким образом, результаты наших экспериментов подтверждают иммуноукрепляющий эффект MYR и служат научной основой для его дальнейшего развития и потенциального клинического применения. В дальнейших исследованиях мы надеемся продолжить изучение влияния MYR на некоторые заболевания, вызванные низким иммунитетом или иммунными нарушениями.