GABA对高脂膳食小鼠脾脏调节性T细胞及免疫功能的影响

发布时间：2017-10-30 07:43

  本文关键词：GABA对高脂膳食小鼠脾脏调节性T细胞及免疫功能的影响

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【摘要】：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（P0.05）高于对照组，口服GABA可使体重显著（P0.05）降低。高脂组小鼠胸腺、脾脏脏器指数显著低于对照组（P0.05），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（P0.05）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（P0.05）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（P0.05）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（P0.05）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（P0.05）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（P0.05）下调，口服GABA能够显著（P0.05）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（P0.05），mTORC1、S6K1和4E-BP1显著下调（P0.05），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（P0.05）上升，△Ψm显著（P0.05）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（P0.05）Nrf2、Bcl-2的基因表达水平，显著下调促凋亡蛋白（P0.05）Bax的基因表达水平。（2）GABA可以显著提高（P0.05）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（P0.05）其ROS生成，具有剂量效应关系。高脂膳食可以显著（P0.05）下调IL-2、IL-10、IL-35的水平，显著上调（P0.05）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。
【关键词】：γ-氨基丁酸 Treg 氧化还原调节 高脂膳食 基因表达
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R151
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 中英文缩略语对照表7-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 氧化应激对免疫功能的影响10-12
• 1.2 GABA系统在免疫的分布和功能12
• 1.3 GABA对免疫系统的调节作用12-14
• 1.4 营养失衡对免疫功能的影响14-15
• 1.5 待解决问题及主要研究内容15-16
• 1.6 研究的目的及意义16-17
• 2 材料与方法17-23
• 2.1 试剂与仪器17
• 2.1.1 主要实验原料及试剂17
• 2.1.2 实验仪器17
• 2.2 实验方法17-23
• 2.2.1 动物饲喂及分组17-18
• 2.2.2 样品采集18
• 2.2.3 氧化还原状态指标检测及方法18-19
• 2.2.4 免疫功能检测指标及方法19-21
• 2.2.5 细胞实验检测指标及方法21-22
• 2.2.6 数据统计分析22-23
• 3 结果与讨论23-46
• 3.1 GABA对高脂膳食小鼠体重和脏器指数的影响23-24
• 3.1.1 GABA对高脂膳食小鼠体重的影响23
• 3.1.2 GABA对高脂膳食小鼠胸腺指数、脾脏指数的影响23-24
• 3.2 GABA对高脂膳食小鼠脾脏氧化还原状态的影响24-28
• 3.2.1 GABA对高脂膳食小鼠脾脏ROS的影响24
• 3.2.2 GABA对高脂膳食小鼠脾脏氧化还原指标的影响24-26
• 3.2.3 GABA氧化还原调节对高脂膳食小鼠脾脏的保护作用26-28
• 3.3 GABA对高脂膳食小鼠脾脏CD4+、CD8+T淋巴细胞亚群的影响28-32
• 3.3.1 GABA对高脂膳食小鼠脾脏CD4+、CD8+T淋巴细胞亚群数量的影响1928-29
• 3.3.2 GABA对高脂膳食小鼠脾脏CD4+、CD8+T淋巴细胞基因表达的影响2029-31
• 3.3.3 T淋巴细胞亚群与氧化还原状态相关性分析的结果31-32
• 3.4 GABA对高脂膳食小鼠脾脏Treg影响32-41
• 3.4.1 GABA对高脂膳食小鼠脾脏Treg数量影响32-33
• 3.4.2 GABA对高脂膳食小鼠脾脏Treg功能相关基因表达水平的影响33-34
• 3.4.3 GABA对高脂膳食膳食小鼠脾脏Treg细胞ROS水平的影响34-35
• 3.4.4 GABA对高脂膳食小鼠脾脏Treg代谢相关基因的影响35-37
• 3.4.5 GABA对高脂膳食小鼠脾脏Treg线粒体膜电位的影响37
• 3.4.6 GABA对高脂膳食小鼠脾脏Treg线粒体相关基因的影响37-39
• 3.4.7 GABA对高脂膳食脾脏Treg Nrf2/Bcl-2抗凋亡信号通路的影响39-41
• 3.4.8 相关性分析41
• 3.5 GABA对高脂膳食小鼠脾脏混合培养淋巴细胞的影响41-46
• 3.5.1 GABA对高脂膳食小鼠脾脏混合培养淋巴细胞ROS生成的影响42
• 3.5.2 GABA对高脂膳食小鼠脾脏混合培养淋巴细胞细胞因子分泌的影响42-44
• 3.5.3 GABA对高脂膳食小鼠脾脏混合培养淋巴细胞△Ψm的影响44-45
• 3.5.4 相关性分析45-46
• 主要结论与展望46-47
• 主要结论46
• 展望46-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-54
• 附录54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 施宏华;孙雅文;李稻;;UCP2与细胞凋亡[J];现代肿瘤医学;2008年12期

本文编号：1116770