微量元素硼对大鼠脾脏淋巴细胞及猪体液免疫功能的影响
Effects of Trace Element Boron on Spleen Lymphocytes in Rats and Humoral Immune Function in Porcine

为了研究不同浓度的硼对大鼠脾脏淋巴细胞增殖、凋亡和免疫功能的影响及硼在猪养殖中的应用前景.本试验选用2月龄清洁级SD雄性大鼠,无菌分离脾脏淋巴细胞,首先用MTT和CCK-8法检测硼对淋巴细胞的毒性作用,流式细胞术检测淋巴细胞增殖和凋亡情况,初步筛选出体外培养淋巴细胞时硼的适宜添加浓度,分别为0.4 mmol/L和40 mmol/L.然后特异性阻断雌激素受体及MAPK信号通路,并加硼处理,运用流式细胞术、Western blot、实时荧光定量PCR以及ELASE检测阻断前后淋巴细胞增殖、凋亡及免疫功能的各项指标.同时,选用12头(365±15d)体重相近的杜洛克公猪,随机分为3组,每组4头,饮水补充5 mg/L和10mg/L的硼酸4周,对照组饲喂蒸馏水,于第4周末前腔静脉采血,分析硼对猪血液的生理、生化及体液免疫功能的影响,试验结果如下:1、硼对大鼠脾脏淋巴细胞的毒性作用及增殖和凋亡的影响添加0.4 mmol/L硼酸可以对淋巴细胞的增殖、凋亡及免疫功能产生有益的影响,表现为增殖率升高,凋亡率降低,PCNA及Bax的基因与蛋白表达量也显著升高;当添加量达到40 mmol/L时,则对淋巴细胞产生了明显的毒性作用,提高淋巴细胞的凋亡率,同时Caspase-3、Bax及P53的表达量也显著升高.2、硼对大鼠脾脏淋巴细胞免疫功能的影响添加0.4 mmol/L硼酸可以使淋巴细胞亚群中CD3+、CD4+和CD8+淋巴细胞以及CD4/CD8的比值升高,同时促进淋巴细胞分泌IL-2、IL-4、INF-γ以及IgG;而添加40 mmol/L则会降低淋巴细胞的免疫功能,表现为CD3+、CD4+和CD8+淋巴细胞以及CD4/CD8的比值降低,IL-2、IL-4、INF-γ以及IgG的分泌减少.3、雌激素受体阻断前后硼对淋巴细胞免疫功能及增殖、凋亡的影响体外培养大鼠脾脏淋巴细胞时,添加0.4 mmol/L硼酸可以促进淋巴细胞的增殖、提高淋巴细胞的免疫功能;与之相反,添加40 mmol/L硼酸则抑制了淋巴细胞的增殖,促进了其凋亡,淋巴细胞的免疫功能也随之降低.而雌激素受体阻断剂MPP、PHTPP以及G-15再降低淋巴细胞增殖率和免疫功能的同时,均能改变硼对淋巴细胞的作用,并且PHTPP的影响尤为突出,说明硼可以通过雌激素受体的介导对脾脏淋巴细胞的增殖、凋亡及免疫功能产生影响,且可能ERβ在其中发挥的作用更明显.4、MAPK通路阻断前后硼对淋巴细胞免疫功能及增殖、凋亡的影响将大鼠脾脏淋巴细胞经体外培养,不同浓度的硼处理后发现,0.4 mmol/L硼酸可以对淋巴细胞的增殖产生有益的影响,而40 mmol/L硼酸则抑制了淋巴细胞的增殖.我们在添加硼处理的同时,阻断MAPK信号通路后发现,SB203580、SP60012、SCH772984均能使各组之间的增殖率降低、凋亡率升高,同时改变硼对淋巴细胞的影响,提示硼可以通过MAPK通路对淋巴细胞的增殖、凋亡及免疫功能产生作用;其中SP600125的作用最明显,因此推断JNK-MAPK可能是硼影响淋巴细胞的通路.5、硼对猪血液生理、生化及体液免疫功能的影响在公猪饮水中添加5 mg/L和10 mg/L的硼酸,可以显著提高公猪血液中白细胞WBC的数量,同时还可以提高TP、TG以及IgA含量,且10 mg/L的硼酸可以显著提高猪血液MCV、MCH、MCHC以及PLT的含量,以上均说明硼能对猪的血液生理、生化及体液免疫功能产生有益的作用.综上所述,体外培养大鼠脾脏淋巴细胞时,添加0.4 mmol/L硼酸可以对淋巴细胞的增殖、凋亡及免疫功能产生有益的影响,而当添加量达到40mmol/L时,硼表现为毒性作用,淋巴细胞的增殖率降低,凋亡率显著升高,免疫功能受到抑制.雌激素受体阻断剂MPP、PHTPP和G-15则可以改变硼对淋巴细胞的影响,使同一浓度硼处理组阻断前后淋巴细胞的增殖、凋亡产生不同的结果.同样的,特异性阻断MAPK信号通路后发现,SB203580、SP600125和SCH772984也改变了硼影响淋巴细胞增殖、凋亡的趋势,提示硼可以通过雌激素受体的介导激活MAPK信号通路进而调控淋巴细胞的增殖、凋亡及免疫功能.此外PHTPP和SP600125对淋巴细胞影响较大,我们推断ERβ3和JNK在其中有更加重要的作用.体内试验表明,在公猪饮水中添加5 mg/L和10 mg/L的硼酸,可以显著提高公猪血液中WBC的数量以及TP、TG和IgA的含量,说明硼能对猪的体液免疫功能产生有益的作用.