论文摘要
传染病特别是病毒性传染病,在全世界范围内对畜牧业造成严重损失,接种疫苗是目前控制传染病最有效的手段。然而,养殖场虽然按免疫程序进行了严格的疫苗接种,但在很多情况下动物仍然难以产生有效的免疫应答,至使很多传染病不能完全被控制。如注射疫苗的同时,配合应用适当的免疫增强剂可以辅助疫苗产生较好的免疫应答,提高其免疫效力,从而提高疫苗免疫的效果。应用免疫增强剂成为目前提高疫苗免疫效果的重要手段之一。现有的研究表明,中药及其有效成分能够显著提高疫苗的免疫效果,很多中药及其主要成分作为疫苗的免疫增强剂已开始在动物及人的临床上使用。四川省是我国最大的中药产区,四川道地药材一向以其品质优而著称。本论文在现有文献的基础上选取10种具有免疫调节作用的四川产道地药材,包括川牛膝,川杜仲,川明参,川麦冬,川续断,川丹参,川泽泻,川芎,川白芷,川佛手;从中筛选出具有免疫增强作用的药材,并进一步研究其水提物的主要成分对疫苗免疫反应的影响及分子机理,为进一步从川产道地药材中开发免疫增强剂提供科学依据。本文具体开展的研究和取得的结果如下:1.十种川产道地药材水提物对小鼠注射卵清白蛋白(OVA)免疫反应的影响目的从10种川产道地药材中筛选出能够增强OVA受免小鼠免疫反应的中药。方法选取4-6周龄ICR小鼠为试验动物。将每种药材水提物设置高、中、低三个剂量组,每组5只,水提物灌胃0.25mL/只,1次/d,连续灌胃4d后,注射OVA进行首次免疫,两周后二次免疫,二免后14d进行眼眶采血,检测OVA特异性IgG水平。对IgG水平较高的几种中药进一步测定其特异性抗体亚类的水平。结果与对照组相比,川牛膝能显著提高OVA受免小鼠血清中特异性IgG、IgG1、IgG2a和IgG2b水平(P<0.05)。川明参、川杜仲可以显著提高受免小鼠血清中OVA特异性IgG水平(P<0.05)。2.口服川牛膝水提物对小鼠注射卵清白蛋白(OVA)后免疫反应的影响。目的观察不同剂量川牛膝水提物(RC)对小鼠注射卵清蛋白(OVA)后免疫反应的影响。方法试验选取4-6周龄ICR小鼠42只,随机分为6组,每组7只。各试验组小鼠分别灌服RC(0、0.05、0.1、0.2、0.4和0.8g),连续给药4d后,注射OVA进行首次免疫,间隔14d后二次免疫。二免后2周采集血清测定OVA特异性IgG和IgG亚类水平,同时无菌取脾,测定淋巴细胞增殖能力,淋巴细胞分泌细胞因子的水平。结果结果显示,与对照组相比在二免后14d,RC(0.2、0.4和0.8g)诱导产生了较高水平的OVA特异性IgG和抗体亚类IgG1, IgG2a, IgG2b; RC促进了淋巴细胞,增值反应,同时能够显著增加淋巴细胞分泌IL-4、IFN-γ的水平,另外,RC对实验鼠的体重无任何影响。结论川牛膝水提物能显著促进OVA受免小鼠体液免疫反应,细胞免疫反应和细胞因子的分泌。3.川牛膝多糖(RCPS)在体外对淋巴细胞免疫活性的影响目的探讨川牛膝多糖在体外对淋巴细胞免疫活性的影响。方法本试验提取了川牛膝多糖(RCPS),检测RCPS对小鼠脾淋巴细胞的最大无毒浓度,在无毒浓度范围内,将RCPS与脾淋巴细胞共同培养,观察RCPS对淋巴细胞增殖(?)淋巴细胞分泌细胞因子IL-4、IFN-γ和"NK细胞的杀伤活性的影响。结果结果表明,RCPS在淋巴细胞上的最大无毒浓度为500μg/mL。浓度为31.25、125和500μg/mL的川牛膝多糖能够显著促进T、B淋巴细胞的增殖,显著促进淋巴细胞分泌细胞因子IL-4、IFN-γ,显著促进NK细胞的杀伤活性。结论川牛膝多糖在体外能促进T、B淋巴细胞增殖,促进淋巴细胞分泌细胞因子,促进NK细胞的杀伤活性。4.川牛膝多糖(RCPS)对小鼠注射卵清蛋白(OVA)后免疫反应的影响目的探讨口服RCPS对小鼠注射卵清蛋白(OVA)后体液免疫和细胞免疫反应的影响,进而探讨了其增强免疫反应的机制。方法试验选取4-6周龄ICR小鼠42只,随机分为6组,每组7只。试验组小鼠免疫前分别灌服不同剂量RCPS(0,25,50,100mg/kg体重),连续给药4d后,注射OVA进行首次免疫,间隔14d后二次免疫。二免后2周采集血清测定抗体和抗体亚类水平,同时无菌取脾,测定淋巴细胞增殖能力,胞内细胞因子的表达水平,腹腔巨噬细胞吞噬活性、NK细胞和CTL细胞杀伤能力,共刺激信号分子(CD40、CD80和CD86)和CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的表达水平。结果结果显示,与对照组相比在二免后14d, RCPS促进了淋巴细胞增值反应,诱导产生了较高水平的OVA特异性IgG和IgG亚类IgG1, IgG2a, IgG2b,同时能够上调CD4+T细胞IL-2、IL-4、IFN-γ和CD8+T栅IFN-γ的表达,并增强了腹腔巨噬细胞的吞噬活性,NK细胞和CTL细胞杀伤能力:RCPS显著上调了树突细胞(DCs)表面分子CD40、CD80和CD86的表达水平,显著下调了Treg细胞的表达水平。结论综上所述,免疫前口服RCPS可提高OVA受免小鼠Th1、Th2型免疫反应,从而增强了小鼠的细胞和体液免疫反应,其免疫增强作用的机制可能是通过促进树突细胞成熟和下调Treg细胞的表达来激活T细胞引发免疫反应。5.川牛膝多糖(RCPS)对小鼠注射口蹄疫疫苗后免疫反应的影响目的探讨口服RCPS对小鼠注射O型口蹄疫疫苗后体液免疫和细胞免疫反应的影响,进而探讨了其增强免疫反应的分子机制。方法试验选取4-6周龄ICR小鼠60只,随机分为6组,每组10只。试验组小鼠免疫前分别灌服不同剂量RCPS (0,25,50,100mg/kg体重),连续给药4d后,注射口蹄疫疫苗进行首次免疫,间隔14d后二次免疫。二免后2周采集血清检测特异性IgG和IgG亚类的水平。同时无菌采集脾脏,制备脾细胞悬液,测定淋巴细胞增殖指数,胞内细胞因子(CD4+T细胞IL-2、IL-4、IFN-γ和CD8+T细胞IFN-γ)的表达水平,腹腔巨噬细胞吞噬活性,NK、CTL细胞的杀伤活性,共刺激分子(CD40, CD80, CD86)的表达水平,CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞的表达率。同时应用实时定量PCR检测了细胞因子(IL-2、IL-4.IL-10、 IFN-γ),内源性抗原肽(MHCⅠ)、外源性抗原肽(MHCⅡ)、CXC趋化因子受体4(CXCR4)、CC趋化因子受体7(CCR7)、TOLL样受体2(TLR-2)、TOLL样受体4(TLR-4)、转录因子T-bet、GATA-3、转化生长因子p(TGF-β)等分子mRNA表达水平。结果结果显示,与对照组相比在二免后14d, RCPS诱导产生了较高水平的IgG和IgG亚类(IgG1, IgG2a, IgG2b),促进了淋巴细胞增值反应和腹腔巨噬细胞的吞噬能力,并增强了NK细胞和CTL细胞杀伤活性,同时能够上调了CD4+T细胞IL-2、IL-4、IFN-y和CD8+T细胞IFN-γ的表达。明显增强了共刺激信号分子(CD40,CD80, CD86)的表达水平,明显下调了调节性T细胞CD4+CD25+Foxp3+的表达百分比。上调了细胞因子(IL-2、IL-4、IL-10、IFN-y), MHC Ⅰ, MHC Ⅱ, CXCR4, CCR7, TLR-2, TLR-4等信号通路分子的mRNA表达水平,下调了TGF-β mRNA表达水平。结论RCPS配合FMD疫苗免疫小鼠,显著增强了小鼠体液免疫和细胞免疫水平,其机制可能是通过激活TLR-2, TLR-4信号通路促进树突细胞的成熟和迁移和通过下调TGF-p和CD4+CD25+Foxp3+的表达途径增强了小鼠对FMD疫苗的免疫反应。6.本研究的结论综上所述,口服川牛膝多糖能增强模式抗原OVA和口蹄疫疫苗受免小鼠体液免疫、细胞免疫反应和Th1、Th2型细胞因子的产生。初步阐明其机制可能是通过激活TLR-2, TLR-4信号通路,促进树突细胞的成熟,和下调TGF-β和Treg细胞的表达,引发机体免疫反应,提高疫苗的免疫效果。另外,川牛膝多糖配合疫苗能诱导产生平衡的Th1、Th2型免疫反应,其分子机制是通过上调T-bet和GATA3的基因表达调控初始T同时向Th1/Th2型细胞发育。
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摘要ABSTRACT缩略词表第一章 研究背景第一节 川产道地药材免疫调节作用的研究进展1 川牛膝的免疫调节作用1.1 对体液免疫的影响1.2 对细胞免疫的影响1.3 对红细胞免疫的影响1.4 对机体免疫低下的保护作用2 杜仲的免疫调节作用2.1 对体液免疫的影响2.2 对细胞免疫的影响2.3 对免疫器官的影响3 川明参的免疫调节作用3.1 对体液免疫的影响3.2 对细胞免疫的影响4 川麦冬免疫调节作用4.1 对细胞免疫的影响4.2 对免疫器官的影响4.3 对免疫低下的保护作用4.4 对过敏反应的影响5 川续断免疫调节作用5.1 对细胞免疫的影响5.2 对免疫低下的保护作用6 丹参的免疫调节作用6.1 对细胞免疫的影响6.2 对红细胞免疫的影响6.3 对免疫器官的影响6.4 对细胞因子的影响6.5 对机体免疫低下的保护作用7 川泽泻的免疫调作用8 川芎的免疫调节作用9 川白芷免疫调节作用10 川佛手的免疫调节作用第二节 中药多糖免疫调节作用的研究进展1 中药多糖的免疫调节作用1.1 对体液免疫的影响1.2 对细胞免疫的影响1.3 对细胞因子的影响1.4 对红细胞免疫的影响1.5 对细胞毒淋巴细胞(NK,CTL)杀伤活性的影响1.6 对单核吞噬细胞系统的影响2 中药多糖免疫调节作用的途径2.1 通过促进树突细胞成熟和迁移途径激活机体免疫反应2.1.1 树突细胞的来源及其在免疫反应中的作用2.1.2 树突细胞的迁移在免疫反应中的作用2.1.3 树突细胞的成熟在免疫反应中的作用2.2 通过Toll样受体通路激活免疫反应2.2.1 Toll样受体在机体免疫反应中的作用2.2.2 免疫增强剂对Toll样受体的调节+CD25+Foxp3+调节性T细胞发挥调节作用'>2.3 通过CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞发挥调节作用2.3.1 调节性Treg细胞在机体免疫反应中的作用2.3.2 免疫增强剂对Treg细胞的调节作用第三节 中药川牛膝的研究进展1 川牛膝的本草考证2 栽培、加工炮制与品质研究3 药理作用3.1 对血液循环系统的影响3.2 对机体免疫功能的影响3.3 对泌尿生殖系统的影响3.4 抗肿瘤作用3.5 抗病毒作用3.6 抗衰老作用3.7 抗炎作用3.8 补益作用4 临床应用概况第四节 立题依据、研究内容、技术路线与方法1 立题依据2 研究内容、技术路线与方法2.1 研究内容2.2 技术路线2.3 方法参考文献第二章 十种川产道地药材水提物对小鼠注射卵清白蛋白(OVA)免疫反应的影响1 材料1.1 主要试剂1.1.1 试验用中药1.1.2 免疫试剂1.1.3 ELISA主要试剂1.2 主要仪器1.3 试验动物2 方法2.1 中药水提物的制备2.2 动物分组和免疫程序2.3 血样采集2.4 OVA特异性IgG水平的检测2.5 OVA特异性IgG亚类水平的检测2.6 统计学分析3 结果3.1 十种中药水提物对血清中OVA特异性IgG抗体水平的影响3.2 三种中药水提物对血清中OVA特异性抗体亚类IgG1、IgG2a、IgG2b水平的影响4 讨论5 小结第三章 不同剂量川牛膝水提物对小鼠注射卵清白蛋白(OVA)免疫反应的影响1 材料1.1 主要试剂1.1.1 动物免疫试剂1.1.2 中药1.1.3 ELISA所用试剂1.1.4 T淋巴细胞增殖所用试剂1.1.5 细胞因子检测所用试剂1.2 主要仪器1.3 试验动物2 方法2.1 川牛膝水提物的制备2.2 动物分组和免疫程序2.3 血样采集2.4 内毒素检测2.5 OVA特异性IgG水平的检测2.6 OVA特异性抗体亚类(IgG1、IgG2a和IgG2b)水平的检测2.7 T淋巴细胞增殖能力检测2.8 淋巴细胞培养上清液中细胞因子浓度的检测2.9 统计学分析3 结果3.1 RC对血清OVA特异性IgG抗体水平的影响3.2 RC对血清OVA特异性抗体亚类IgG1,IgG2a,IgG2b水平的影响3.3 RC对T淋巴细胞增殖能力的影响3.4 RC对脾淋巴细胞培养上清液中IL-4和IFN-γ含量的影响3.5 RC对小鼠体重的影响4 讨论4.1 RC对OVA受免小鼠体液免疫反应的影响4.2 RC对OVA受免小鼠细胞因子的影响4.3 RC对OVA受免小鼠细胞免疫反应的影响4.4 RC对小鼠的安全性5 小结参考文献第四章 川牛膝多糖体外免疫活性研究1 材料1.1 主要试剂与药品1.1.1 川牛膝多糖1.1.2 测定淋巴细胞最大安全浓度所用试剂1.1.3 淋巴细胞增殖所用试剂1.1.4 细胞因子检测所用试剂1.1.5 NK细胞杀伤试验染色主要试剂1.2 主要仪器1.3 试验动物2 方法2.1 对脾淋巴细胞最大安全浓度测定2.2 淋巴细胞增殖能力检测2.3 脾淋巴细胞培养上清液中细胞因子浓度的检测2.4 NK细胞杀伤活力检测2.4.1 效应细胞的制备2.4.2 K562细胞的复苏及培养2.4.3 细胞的传代与培养2.4.4 细胞计数和细胞活力2.4.5 靶细胞(K562)染色2.4.6 NK细胞杀伤活力检测2.5 统计学分析3 结果3.1 RCPS对脾淋巴细胞最大无毒浓度的测定3.2 RCPS体外对淋巴细胞增殖的影响3.3 RCPS体外对脾淋巴细胞分泌细胞因子能力的影响3.4 RCPS在体外对NK细胞杀伤活性的影响4 讨论4.1 RCPS在体外对淋巴细胞的毒性4.2 RCPS在体外对淋巴细胞增值能力的影响4.3 RCPS在体外对淋巴细胞分泌细胞因子的影响4.4 RCPS在体外对NK细胞杀伤活性的影响5 小结参考文献第五章 川牛膝多糖对小鼠注射卵清白蛋白(OVA)免疫反应的影响及机理研究1 材料1.1 主要试剂1.1.1 动物免疫试剂1.1.2 川牛膝多糖1.1.3 ELISA所用试剂1.1.4 T淋巴细胞增殖所用试剂1.1.5 胞内细胞因子及表面分子荧光染色试剂1.1.6 体内CTL染色主要试剂1.1.7 NK细胞杀伤试验所用试剂1.1.8 腹腔巨噬细胞吞噬试验主要试剂1.1.9 内毒素检测所用试剂1.2 主要仪器1.3 试验动物2 方法2.1 动物分组及免疫2.2 血样采集2.3 内毒素检测2.4 OVA特异性IgG水平的检测2.5 OVA特异性抗体亚类(IgG1、IgG2a和IgG2b)水平的检测2.6 T淋巴细胞增殖能力检测2.7 脾淋巴细胞培养上清液中细胞因子浓度的检测2.8 胞内细胞因子染色及检测2.9 体内CTL杀伤能力检测2.9.1 靶细胞的制备2.9.2 小鼠体内CTL杀伤活性检测2.10 NK细胞杀伤能力检测2.11 腹腔巨噬细胞吞噬活性检测2.12 共刺激信号分子(CD40、CD80、CD86)的表达水平的检测2.13 CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的表达水平的检测2.14 统计学分析3 结果3.1 RCPS对血清特异性IgG抗体水平的影响3.2 RCPS对血清特异性抗体亚类IgG1,IgG2a,IgG2b水平的影响3.3 RCPS对T淋巴细胞增殖能力的影响3.4 RCPS对脾淋巴细胞培养上清液中IL-4和IFN-γ含量的影响3.5 RCPS对胞内细胞因子表达水平的影响+T细胞IL-2表达水平'>3.5.1 CD4+T细胞IL-2表达水平+T细胞IL-4表达水平'>3.5.2 CD4+T细胞IL-4表达水平+T细胞IFN-γ表达水平'>3.5.3 CD4+T细胞IFN-γ表达水平+T细胞IFN-γ表达水平'>3.5.4 CD8+T细胞IFN-γ表达水平3.6 RCPS对CTL体内杀伤能力的影响3.7 RCPS对NK杀伤能力的影响3.8 RCPS对腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响3.9 RCPS对树突细胞共刺激信号分子(CD40、CD80、CD86)表达水平的影响3.9.1 共刺激信号分子CD40表达水平3.9.2 共刺激信号分子CD80表达水平3.9.3 共刺激信号分子CD86表达水平+CD25+Foxp3+Treg细胞的表达水平的影响'>3.10 RCPS对CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的表达水平的影响3.11 RCPS对试验小鼠体重的影响4 讨论4.1 RCPS对OVA受免小鼠体液免疫反应的影响4.2 RCPS对OVA受免小鼠细胞因子的影响4.3 RCPS对OVA受免小鼠细胞免疫反应的影响4.3.1 RCPS对OVA受免小鼠T淋巴细胞增殖能力的影响4.3.2 RCPS对OVA受免小鼠CTL、NK细胞杀伤能力的影响4.3.3 RCPS对OVA受免小鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响4.4 RCPS对OVA受免小鼠树突细胞(DCs)成熟的影响+CD25+Foxp3+Treg细胞的影响'>4.5 RCPS对OVA受免小鼠CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的影响4.6 RCPS对小鼠的安全性5 小结参考文献第六章 川牛膝多糖对小鼠注射口蹄疫疫苗免疫反应的影响及分子机制研究1 材料1.1 主要试剂1.1.1 动物免疫试剂1.1.2 川牛膝多糖1.1.3 ELISA所用试剂1.1.4 T淋巴细胞增殖所用试剂1.1.5 细胞因子及表面分子荧光染色试剂1.1.6 体内CTL染色主要试剂1.1.7 NK细胞杀伤试验所用试剂1.1.8 腹腔巨噬细胞吞噬试验所需试剂1.1.9 Real-Time PCR试验所用试剂1.2 主要仪器1.3 试验动物2 方法2.1 动物分组及免疫2.2 血样采集2.3 FMDV特异性IgG水平的检测2.4 FMDV特异性抗体亚类(IgG1、IgG2a和IgG2b)水平的检测2.5 T细胞增殖能力检测2.6 胞内细胞因子染色及检测2.7 体内CTL杀伤能力检测2.7.1 靶细胞的制备2.7.2 小鼠体内CTL杀伤活性检测2.8 NK细胞杀伤能力检测2.9 腹腔巨噬细胞吞噬试验2.10 Real-Time PCR检测细胞因子及信号通路分子2.10.1 总RNA的提取2.10.2 cDNA第一链的合成2.10.3 PCR引物的设计2.10.4 Real-time PCR反应体系及反应程序2.11 共刺激信号分子(CD40、CD80、CD86)的检测+CD25+Foxp3+Treg细胞的检测'>2.12 CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的检测2.13 统计学分析3 结果3.1 RCPS对血清FMDV特异性IgG抗体水平的影响3.2 RCPS对血清FMDV特异性抗体亚类(IgG1,IgG2a,IgG2b)水平的影响3.3 RCPS对T淋巴细胞增殖能力的影响3.4 RCPS对胞内细胞因子表达水平的影响+T细胞IL-2表达水平'>3.4.1 CD4+T细胞IL-2表达水平+T细胞IL-4表达水平'>3.4.2 CD4+T细胞IL-4表达水平+T细胞IFN-γ表达水平'>3.4.3 CD4+T细胞IFN-γ表达水平+T细胞IFN-γ表达水平'>3.4.4 CD8+T细胞IFN-γ表达水平3.5 RCPS对CTL体内杀伤能力的影响3.6 RCPS对NK体内杀伤能力的影响3.7 RCPS对腹腔巨噬细胞的吞噬活性的影响3.8 RCPS对DCs共刺激信号分子(CD40、CD80、CD86)的表达水平的影响3.8.1 共刺激信号分子CD40表达水平3.8.2 共刺激信号分子CD80表达水平3.8.3 共刺激信号分子CD86表达水平3.9 RCPS对树突细胞MHC Ⅰ、MHC Ⅱ mRNA表达水平的影响3.10 RCPS对DC趋化因子受体CXCR4、CCR7 mRNA表达水平的影响3.11 RCPS对脾淋巴细胞中IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ的mRNA表达水平3.12 RCPS对脾淋巴细胞中转录因子T-bet和GATA-3的mRNA表达水平的影响3.13 RCPS对脾淋巴细胞中TLR-2、TLR-4 mRNA表达水平的影响3.14 RCPS对脾淋巴细胞中TGF-β mRNA表达水平的影响+CD25+Foxp3+Treg细胞表达水平的影响'>3.15 RCPS对CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞表达水平的影响3.16 RCPS对试验小鼠体重的影响4 讨论4.1 RCPS对FMDV受免小鼠体液免疫反应的影响4.2 RCPS对FMDV受免小鼠细胞因子的产生和初始T细胞分化的影响4.3 RCPS对FMDV受免小鼠细胞免疫反应的影响4.3.1 RCPS对FMDV受免小鼠T淋巴细胞增殖能力的影响4.3.2 RCPS对FMDV受免小鼠CTL、NK细胞杀伤能力的影响4.3.3 RCPS对FMDV受免小鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响4.4 RCPS对FMDV受免小鼠树突细胞成熟及迁移的影响4.4.1 RCPS对树突细胞成熟的影响4.4.2 RCPS对树突细胞迁移的影响4.5 RCPS对FMDV受免小鼠TOLL样受体(TLR-2,TLR-4)的影响4.6 RCPS对FMDV受免小鼠转化生长因子β(TGF-β)的影响+CD25+Foxp3+Treg细胞的影响'>4.7 RCPS对FMDV受免小鼠CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的影响4.8 RCPS对小鼠的安全性5 小结参考文献第七章 全文结论本研究的创新点有待进一步研究的问题附录:试验的部分图片致谢攻读博士期间发表的学术论文及参加科研情况
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