锌、硒、锗对小鼠免疫功能的影响
http://www.100md.com
薛晚利. 何立端. 李选社. 郝炳华.
微量元素.免疫功能.白细胞介素-6.
参见附件(174kb)。
作者：薛晚利 何立端 李选社 郝炳华* 张志宝 陈楚天
单位：张志宝 陈楚天(公共卫生学院九三级毕业生)；何立端(西安医科大学附属卫生学校)；薛晚利 何立端 李选社 郝炳华 张志宝 陈楚天(西安医科大学公共卫生学院卫生微生物学及免疫学教研室 西安 710061)
关键词：微量元素；免疫功能 白细胞介素-6
西安医科大学学报000105 摘要 用灌胃法观察了微量元素锌、硒、锗对小鼠免疫功能 的影响。结果：锌(8mg/kg)、硒 (0.1mg/kg)、锗(100mg/kg)均可显著提高小鼠巨噬细胞吞噬百分率及吞噬指数，且加锌组较 加锗组的作用更为明显(P≤0.01)；亦可显著提高小鼠E-花结形成、淋巴细胞增殖反 应和IL-6活性(P≤0.01)。各实验组之间无明显差异。提示：适量的锌、硒、锗可提 高机体巨噬细胞吞噬功能，增强细胞免疫功能和IL-6活性。
中图分类号 R446.32；Q581 文献标识码 A
文章编号：0258-0659(2000) 01-0016-02
Effect of zinc, selenium and germanium on the immunity of mice
Xue Wanli, He Liduan, Li Xuanshe et al
(Department of Public Health Microbiology and Immunology, College of Public Heal th,Xian Medical University, Xi′an 710061,China)
ABSTRACT The immunity of mice was examined after they were giv en proper zine (Z n), selenium (Se) and germanium (Ge). The results showed that Zn (8mg/kg), Se (0 .1mg/kg), Ge (100mg/kg) all could improve phagocytosis rate of macrophagocyte an d phayocytosis index of mice, and at the same time, the effect in Zn group was h iger than that in Ge group (P≤0.01). In addition, Zn, Se, Ge could raise th e erythrocyte-rosette formation rate (P≤0.01), promote lymphocyte transfo r mation rate (P≤0.01) and elevate the activity levels of IL-6 (P≤0.01) , while there were no difference among each group (P>0.05). These results i n dicate that appropriate Zn, Se and Ge concentration can enhance the immunity of cells.
KEY WORDS zinc selenium geranium immunity of cells IL- 6
锌和硒是人体必需的微量元素，锌可影响许多酶(如DNA聚合酶 、RNA聚合酶 、超氧化物歧化酶等)的合成及生物学活性，也可影响机体免疫功能[1，2]。世 界许多地区癌症的死亡率与血硒浓度呈负相关，克山病和大骨节病是低硒背景上发生的，在 研究其发病机理时发现低硒人群和动物免疫应答发生明显改变。锗虽不属人体必需微量元素 ，但很多研究发现锗及其有机化合物(Ge132、螺锗、氨基酸锗)确有一定的癌肿抑制效能和 免疫增强作用。本实验研究了锌、硒、锗对小鼠免疫功能的影响，并对三者进行了比较分析 ，以期对临床和保健提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 动物 昆明种雄性健康成年小鼠43只，体重18～22g，西安医科大学实验动物中心提供。
1.2 药品 刀豆蛋白A(ConA)为SIGMA公司产品。3H- 胸腺嘧啶核苷为中国原子能科学研 究所产品。标准IL-6和IL-6依赖的7TD1细胞系由第四军医大学免疫教研室惠赠。RPMI16 40培养液为GIFCO公司产品。绵羊红细胞取自西安医科大学实验动物中心的健康绵羊。胎牛 血清为本室制备。硫酸锌为西安化学试剂厂分析纯试剂，用蒸馏水配成0.8mg/ml的硫酸锌 溶液。亚硒酸钠为北京化学试剂厂分析纯试剂，用蒸馏水配成0.008mg/ml的亚硒酸钠溶液 。三氧羧乙基锗为南京锗应用发展公司分析纯试剂，用蒸馏水配成4mg/mlGe-132的溶液。
1.3 实验仪器 分析天平、CO2培养箱(SHEL-LAB2300 型)、β液体闪烁计数器。
1.4 给药方法 小鼠随机分为4组，每天按0.5ml/只剂 量灌胃，共10d。正常对照组给予 蒸馏水；加锌组给予硫酸锌溶液(Zn:8mg/kg)；加硒组给予亚硒酸钠溶液(Se:0.1mg/kg)；加锗组给予Ge132溶液(Ge132:100mg/kg)。
上述各组小鼠于实验第7天时腹腔各注射1.0ml 1%淀粉肉汤，于第11天处死前30min腹腔各 注 射3.0ml Hanks液。脱臼处死，抽取腹腔液，无菌取脾脏制成5×106/ml和1×107/ml 两种单个脾细胞悬液备用。
1.5 实验方法
1.5.1 淋巴细胞增殖试验：按张京田[3]等的 方法进行，结果以刺激指数(SI)表示。
1.5.2 IL-6活性测定试验：按张京田3]等的 方法进行操作，结果以刺激指数(SI)表示。
1.5.3 E花结形成试验：按张金钟[4]等的方 法进行，结果以E花结形成百分率表示。
1.5.4 巨噬细胞吞噬功能测定试验：按刘银坤[5 ]的方法进行，结果以吞噬率和吞噬指数表示。
2 结 果
2.1 锌、硒、锗对小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响 实验 组小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬指数 均显著高于正常对照组；其中加锌组吞噬率、吞噬指数显著高于加锗组，而加锌组与加硒 组、加硒组与加锗组之间无明显差异。见表1。
表1 锌、硒、锗对小鼠巨噬细胞吞噬功能
的影响(
±
) 组别
n
吞噬率
吞噬指数
对照组
10
0.36±0.065
0.76±0.044
加锌组
11
0.49±0.045*
1.03±0.086*
加硒组
11
0.47±0.079*
0.95±0.10*
加锗组
11
0.45±0.082*＃
0.89±0.36*＃
*与对照组比较P<0.01；＃与加锌组比较P<0.012.2 锌、硒、锗对小鼠E花结形成和淋巴细胞增殖的影响 实验组E花结形成百分率和淋巴 细胞增殖强度均显著高于正常对照组，而各实验组之间比较无明显差异。见表2。
2.3 锌、硒、锗 对小鼠IL-6活性的影响 实验组IL-6 活性显著高于正常对照组，而各实验组间比较无明显差异。见表2。
表2 锌、硒、锗对小鼠E花结形成、淋巴细胞增殖和IL-6活性的影响(±) 组 别
n
E花结形 成率
SI(淋转)
SI IL-6
对照组
10
0.072±0.015
2.72±0.79
15.86±4.78
加锌组
11
0.12±0.017*
4.83±0.97*
36.32±8.25*
加硒组
11
0.11±0.025*
5.04±1.48*
37.71±7.25*
加锗组
11
0.13±0.024*
4.88±0.79*
34.93±6.33*
*与对照组比较P<0.01
3 讨 论
巨噬细胞既是机体发挥非特异性免疫的功能细胞，又能够摄取、处理异物及提呈抗原 ，进而 影响机体特异性免疫功能。研究表明，缺锌能够使大鼠腹腔巨噬细胞吞噬率和吞噬指数明显 降低；硒能协同巨噬细胞激活因子激活巨噬细胞，增加其吞噬功能及抗肿瘤活性[6， 7]。本文发现实验剂量下的锌、硒、锗均可显著提高小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬 指数 。提示适量的锌、硒、锗可增强巨噬细胞的吞噬功能。而锌促进吞噬的作用较锗显著，这可 能与巨噬细胞的某些超氧歧化酶活性位点含锌有关。
锌是一种非特异性有丝分裂原，在一定剂量下，锌对PHA促进淋巴细胞的增殖能力有协同作 用[8]。Kochanoroski[9]等报道：硒本身无致小鼠T淋巴细胞有丝分裂 作用，但能促进T淋巴细胞对ConA刺激的增殖反应。而有机锗能够促进淋巴细胞增殖和提高 辅助性T细胞的百分率。本文证实：锌、硒、锗均可显著提高小鼠E花结形成率，促进T淋巴 细胞增殖反应，而三者之间无明显差异。提示适量的锌、硒、锗均可显著提高小鼠外周T淋 巴细胞数目，并可增强其应答能力，从而增强小鼠的细胞免疫功能。
IL-6是细胞因子网络中的重要成分，对维持机体的生理平衡具有重要的作用，主要影响成 熟的B细胞产生IgM、IgG和IgA[10]。本文表明，锌、硒、锗可明显提高淋巴细胞 分泌IL-6水平。提示：锌、硒、锗不仅增强机体细胞免疫功能，同时可进一步影响体液免 疫功能，而且其促巨噬细胞吞噬功能、E花结形成和淋巴细胞转化的作用可能与IL-6的免疫 调节作用有关。
综上所述，锌、硒、锗均可提高机体巨噬细胞吞噬功能，增强细胞免疫功能和IL-6活性， 表明锌、硒、锗在增强和调节机体免疫功能方面具有重要作用。适量补充微量元素锌、硒、 锗对于提高机体免疫功能和抗病能力有着积极作用。相信随着对锌、硒、锗的免疫机理的 更加深入研究，其临床价值及保健作用越来越受到重视。
参考文献
[1]张军.免疫应答中不可缺少的微量元素-锌[J].国外医学地理 分册，1989；10(2)∶55
[2]Beisel WR.Single nutrients and immunity[J].A m J Clin Nutr,1982;35(2)∶417
[3]张京田，丁晓红，李选社.强化胎盘因子对细胞因子产生的影响[J].西安医科 大学学报，1995；16(3)∶238
[4]张金钟.关于小鼠淋巴细胞自身玫瑰花结形成的研究[J].河北医学院学报，198 6；7(1)∶38
[5]刘银坤，胡颂恩，应 明等.神经节苷脂对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响[J ].上海免疫学杂志，1993；13(6)∶321
[6]白家驷，吴水冰.锌在吞噬细胞免疫功能的作用[J].上海免疫学杂志，1994；1 4(3)∶142
[7]张叔人，张友会，陆燕蓉.硒对巨噬细胞功能的调变[J].中华微生物学与免疫 学杂志，1988；8(2)∶73
[8]万志红，杨家驹，糜漫天.锌对体外培养淋巴细胞功能的影响研究[J].上海免 疫学杂志，1997；7(4)∶220
[9]Kochanoroski BA, Sherman AR. Detreased antibody formation in irondefic ient rat pups-effect of iron repletion[J].Him J Clin Nutr,1985;41(2)∶278
[10]Muraguch A, Hirano T, Tang B et al.The essential role of B cell s timu latory factor 2 (BSF-2/IL-6) for the terminal differentration of B cells [J] .J Exp Med,1988;167(1)∶332
(1999-05-28收稿 1999-07-12修回)
作者：薛晚利 何立端 李选社 郝炳华* 张志宝 陈楚天
单位：张志宝 陈楚天(公共卫生学院九三级毕业生)；何立端(西安医科大学附属卫生学校)；薛晚利 何立端 李选社 郝炳华 张志宝 陈楚天(西安医科大学公共卫生学院卫生微生物学及免疫学教研室 西安 710061)
关键词：微量元素；免疫功能 白细胞介素-6
西安医科大学学报000105 摘要 用灌胃法观察了微量元素锌、硒、锗对小鼠免疫功能 的影响。结果：锌(8mg/kg)、硒 (0.1mg/kg)、锗(100mg/kg)均可显著提高小鼠巨噬细胞吞噬百分率及吞噬指数，且加锌组较 加锗组的作用更为明显(P≤0.01)；亦可显著提高小鼠E-花结形成、淋巴细胞增殖反 应和IL-6活性(P≤0.01)。各实验组之间无明显差异。提示：适量的锌、硒、锗可提 高机体巨噬细胞吞噬功能，增强细胞免疫功能和IL-6活性。
中图分类号 R446.32；Q581 文献标识码 A
文章编号：0258-0659(2000) 01-0016-02
Effect of zinc, selenium and germanium on the immunity of mice
Xue Wanli, He Liduan, Li Xuanshe et al
(Department of Public Health Microbiology and Immunology, College of Public Heal th,Xian Medical University, Xi′an 710061,China)
ABSTRACT The immunity of mice was examined after they were giv en proper zine (Z n), selenium (Se) and germanium (Ge). The results showed that Zn (8mg/kg), Se (0 .1mg/kg), Ge (100mg/kg) all could improve phagocytosis rate of macrophagocyte an d phayocytosis index of mice, and at the same time, the effect in Zn group was h iger than that in Ge group (P≤0.01). In addition, Zn, Se, Ge could raise th e erythrocyte-rosette formation rate (P≤0.01), promote lymphocyte transfo r mation rate (P≤0.01) and elevate the activity levels of IL-6 (P≤0.01) , while there were no difference among each group (P>0.05). These results i n dicate that appropriate Zn, Se and Ge concentration can enhance the immunity of cells.
KEY WORDS zinc selenium geranium immunity of cells IL- 6
锌和硒是人体必需的微量元素，锌可影响许多酶(如DNA聚合酶 、RNA聚合酶 、超氧化物歧化酶等)的合成及生物学活性，也可影响机体免疫功能[1，2]。世 界许多地区癌症的死亡率与血硒浓度呈负相关，克山病和大骨节病是低硒背景上发生的，在 研究其发病机理时发现低硒人群和动物免疫应答发生明显改变。锗虽不属人体必需微量元素 ，但很多研究发现锗及其有机化合物(Ge132、螺锗、氨基酸锗)确有一定的癌肿抑制效能和 免疫增强作用。本实验研究了锌、硒、锗对小鼠免疫功能的影响，并对三者进行了比较分析 ，以期对临床和保健提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 动物 昆明种雄性健康成年小鼠43只，体重18～22g，西安医科大学实验动物中心提供。
1.2 药品 刀豆蛋白A(ConA)为SIGMA公司产品。3H- 胸腺嘧啶核苷为中国原子能科学研 究所产品。标准IL-6和IL-6依赖的7TD1细胞系由第四军医大学免疫教研室惠赠。RPMI16 40培养液为GIFCO公司产品。绵羊红细胞取自西安医科大学实验动物中心的健康绵羊。胎牛 血清为本室制备。硫酸锌为西安化学试剂厂分析纯试剂，用蒸馏水配成0.8mg/ml的硫酸锌 溶液。亚硒酸钠为北京化学试剂厂分析纯试剂，用蒸馏水配成0.008mg/ml的亚硒酸钠溶液 。三氧羧乙基锗为南京锗应用发展公司分析纯试剂，用蒸馏水配成4mg/mlGe-132的溶液。
1.3 实验仪器 分析天平、CO2培养箱(SHEL-LAB2300 型)、β液体闪烁计数器。
1.4 给药方法 小鼠随机分为4组，每天按0.5ml/只剂 量灌胃，共10d。正常对照组给予 蒸馏水；加锌组给予硫酸锌溶液(Zn:8mg/kg)；加硒组给予亚硒酸钠溶液(Se:0.1mg/kg)；加锗组给予Ge132溶液(Ge132:100mg/kg)。
上述各组小鼠于实验第7天时腹腔各注射1.0ml 1%淀粉肉汤，于第11天处死前30min腹腔各 注 射3.0ml Hanks液。脱臼处死，抽取腹腔液，无菌取脾脏制成5×106/ml和1×107/ml 两种单个脾细胞悬液备用。
1.5 实验方法
1.5.1 淋巴细胞增殖试验：按张京田[3]等的 方法进行，结果以刺激指数(SI)表示。
1.5.2 IL-6活性测定试验：按张京田3]等的 方法进行操作，结果以刺激指数(SI)表示。
1.5.3 E花结形成试验：按张金钟[4]等的方 法进行，结果以E花结形成百分率表示。
1.5.4 巨噬细胞吞噬功能测定试验：按刘银坤[5 ]的方法进行，结果以吞噬率和吞噬指数表示。
2 结 果
2.1 锌、硒、锗对小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响 实验 组小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬指数 均显著高于正常对照组；其中加锌组吞噬率、吞噬指数显著高于加锗组，而加锌组与加硒 组、加硒组与加锗组之间无明显差异。见表1。
表1 锌、硒、锗对小鼠巨噬细胞吞噬功能
的影响(
±) 组别n
吞噬率
吞噬指数
对照组
10
0.36±0.065
0.76±0.044
加锌组
11
0.49±0.045*
1.03±0.086*
加硒组
11
0.47±0.079*
0.95±0.10*
加锗组
11
0.45±0.082*＃
0.89±0.36*＃
*与对照组比较P<0.01；＃与加锌组比较P<0.012.2 锌、硒、锗对小鼠E花结形成和淋巴细胞增殖的影响 实验组E花结形成百分率和淋巴 细胞增殖强度均显著高于正常对照组，而各实验组之间比较无明显差异。见表2。
2.3 锌、硒、锗 对小鼠IL-6活性的影响 实验组IL-6 活性显著高于正常对照组，而各实验组间比较无明显差异。见表2。
表2 锌、硒、锗对小鼠E花结形成、淋巴细胞增殖和IL-6活性的影响(
±) 组 别n
E花结形 成率
SI(淋转)
SI IL-6
对照组
10
0.072±0.015
2.72±0.79
15.86±4.78
加锌组
11
0.12±0.017*
4.83±0.97*
36.32±8.25*
加硒组
11
0.11±0.025*
5.04±1.48*
37.71±7.25*
加锗组
11
0.13±0.024*
4.88±0.79*
34.93±6.33*
*与对照组比较P<0.01
3 讨 论
巨噬细胞既是机体发挥非特异性免疫的功能细胞，又能够摄取、处理异物及提呈抗原 ，进而 影响机体特异性免疫功能。研究表明，缺锌能够使大鼠腹腔巨噬细胞吞噬率和吞噬指数明显 降低；硒能协同巨噬细胞激活因子激活巨噬细胞，增加其吞噬功能及抗肿瘤活性[6， 7]。本文发现实验剂量下的锌、硒、锗均可显著提高小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬 指数 。提示适量的锌、硒、锗可增强巨噬细胞的吞噬功能。而锌促进吞噬的作用较锗显著，这可 能与巨噬细胞的某些超氧歧化酶活性位点含锌有关。
锌是一种非特异性有丝分裂原，在一定剂量下，锌对PHA促进淋巴细胞的增殖能力有协同作 用[8]。Kochanoroski[9]等报道：硒本身无致小鼠T淋巴细胞有丝分裂 作用，但能促进T淋巴细胞对ConA刺激的增殖反应。而有机锗能够促进淋巴细胞增殖和提高 辅助性T细胞的百分率。本文证实：锌、硒、锗均可显著提高小鼠E花结形成率，促进T淋巴 细胞增殖反应，而三者之间无明显差异。提示适量的锌、硒、锗均可显著提高小鼠外周T淋 巴细胞数目，并可增强其应答能力，从而增强小鼠的细胞免疫功能。
IL-6是细胞因子网络中的重要成分，对维持机体的生理平衡具有重要的作用，主要影响成 熟的B细胞产生IgM、IgG和IgA[10]。本文表明，锌、硒、锗可明显提高淋巴细胞 分泌IL-6水平。提示：锌、硒、锗不仅增强机体细胞免疫功能，同时可进一步影响体液免 疫功能，而且其促巨噬细胞吞噬功能、E花结形成和淋巴细胞转化的作用可能与IL-6的免疫 调节作用有关。
综上所述，锌、硒、锗均可提高机体巨噬细胞吞噬功能，增强细胞免疫功能和IL-6活性， 表明锌、硒、锗在增强和调节机体免疫功能方面具有重要作用。适量补充微量元素锌、硒、 锗对于提高机体免疫功能和抗病能力有着积极作用。相信随着对锌、硒、锗的免疫机理的 更加深入研究，其临床价值及保健作用越来越受到重视。
参考文献
[1]张军.免疫应答中不可缺少的微量元素-锌[J].国外医学地理 分册，1989；10(2)∶55
[2]Beisel WR.Single nutrients and immunity[J].A m J Clin Nutr,1982;35(2)∶417
[3]张京田，丁晓红，李选社.强化胎盘因子对细胞因子产生的影响[J].西安医科 大学学报，1995；16(3)∶238
[4]张金钟.关于小鼠淋巴细胞自身玫瑰花结形成的研究[J].河北医学院学报，198 6；7(1)∶38
[5]刘银坤，胡颂恩，应 明等.神经节苷脂对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响[J ].上海免疫学杂志，1993；13(6)∶321
[6]白家驷，吴水冰.锌在吞噬细胞免疫功能的作用[J].上海免疫学杂志，1994；1 4(3)∶142
[7]张叔人，张友会，陆燕蓉.硒对巨噬细胞功能的调变[J].中华微生物学与免疫 学杂志，1988；8(2)∶73
[8]万志红，杨家驹，糜漫天.锌对体外培养淋巴细胞功能的影响研究[J].上海免 疫学杂志，1997；7(4)∶220
[9]Kochanoroski BA, Sherman AR. Detreased antibody formation in irondefic ient rat pups-effect of iron repletion[J].Him J Clin Nutr,1985;41(2)∶278
[10]Muraguch A, Hirano T, Tang B et al.The essential role of B cell s timu latory factor 2 (BSF-2/IL-6) for the terminal differentration of B cells [J] .J Exp Med,1988;167(1)∶332
(1999-05-28收稿 1999-07-12修回)
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