碘对大鼠红细胞免疫功能及SOD活性的影响
作者：王毅 田恩江 陈樱 陈祖培
单位：天津医科大学 内分泌研究所，天津 300070
关键词：碘缺乏；碘过多；红细胞免疫；SOD
中国地方病学杂志000305 [摘要] 目的 研究在碘缺乏和碘过多的情况下，大鼠体内红细胞免疫功能与SOD活性变化。方法 实验利用低碘饲料和碘化钾去离子水复制了不同碘营养状态的大鼠，采用C3b致敏和未致敏的酵母菌及黄嘌呤氧化酶法分别检测红细胞膜上的C3b受体、免疫复合物及红细胞内SOD的活性。结果 碘过多时，大鼠红细胞C3b受体花环率、红细胞免疫复合物花环率及红细胞内SOD活性均较对照组明显增高，碘缺乏时与对照组比较差异无显著意义。结论 碘过多时会引起机体红细胞免疫功能的亢进，这可能也是构成高碘引起甲状腺肿自身免疫反应发病机制的因素之一。
[中图分类号] O613.44；Q954.4 [文献标识码]A
, http://www.100md.com
[文章编号]1000-4955(2000)03-0172-02
Effects of iodine on the red-cell immune system and SOD activity in wistar rats
WANG Yi,TIAN En-jiang,CHEN Ying,et al
(Institute of Endocrinology,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China)
[Abstract] Objective Study the effects of iodine on the red-cell immune system and SOD activity in Wistar rats.Methods C3b sensitized yeast cells and C3b unsensitized yeast cells were used to detect C3b receptors and immune complex on red cells,method of xanthine oxidase was applied to detect SOD activity in red cells.Results It was observed that the rosette rate of red cell C3b receptor,the rosette rate of red cell immune complex and SOD activity of red cells in iodine excess Wistar rats were higher than those of normal rats.There was no statistical difference for those between iodine deficiency and normal groups.Conclusions These results suggest that iodine excess can lead to red-cell immune hyperfunction.This could be one of pathlogical factors for autoimmune reactions in thyroid induced by iodine excess.
, 百拇医药
[Key words] Iodine deficiency;Iodine excess;Red-cell immune;SOD
自从1981年Siegel等[1]提出了“红细胞免疫系统”的概念以来，国内外学者进行了大量的研究工作，发现红细胞有许多与免疫有关的物质，如CR1、CR3、LFA-3、DAF、SOD等，红细胞具有粘附、识别、传递、杀伤抗原和清除免疫复合物的能力，红细胞本身也可释放NK细胞增强因子(NKEF)等细胞因子，并参与机体的免疫应答反应的调控。红细胞免疫的异常或缺陷在许多疾病的免疫发病机理中也起着一定的重要作用。国内外陆续报道了甲状腺不同功能状态下细胞及体液免疫功能的改变[2，3]，但是对碘营养不同状态下的红细胞免疫功能则少有报道。为此，本课题就不同碘营养状态对大鼠红细胞免疫功能及SOD活性的影响进行了研究，结果如下。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 动物模型复制及分组 将Wistar大鼠按性别、体重随机分为3组，低碘组：用低碘饲料和去离子水，正常碘组：用低碘饲料和含碘化钾的去离子水(KI浓度为300μg/L)，高碘组：用低碘饲料和含碘化钾的去离子水(KI浓度为3×104μg/L)，均分别喂养3个月。
1.2 T3、T4含量测定 采用放射免疫分析法，T3、T4放免试剂购自中国原子能科学研究院。
1.3 红细胞花环检测 红细胞C3b受体花环和红细胞免疫复合物花环的检测，根据郭峰的方法[4]并适当改进。
1.4 红细胞内SOD活性的测定 采用黄嘌呤氧化酶法，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.5 统计学处理 采用方差分析。
, 百拇医药
2 结果
2.1 大鼠血清中甲状腺激素含量 3个组大鼠经过3个月的喂养后，分别检测血中T3、T4含量变化，其结果发现：低碘组大鼠血清中T4和对照组比较明显降低(P<0.05)，高碘组大鼠血清中的T4水平明显高于对照组(P<0.05)，3个组T3的含量差异无显著意义(见表1)。
表1 各组大鼠血清中T3、T4含量的变化 组别
n
T3(nmol/L)
T4(nmol/L)
低碘组
, http://www.100md.com
高碘组
对照组
9
9
9
0.76±0.33
0.90±0.41
0.83±0.34
4.18±2.93*
54.79±13.42*
38.60±18.18
*P<0.05，与对照组比较
, http://www.100md.com
2.2 大鼠红细胞免疫粘附功能的变化 高碘组大鼠的RBC-C3bR花环率(20±3.11)%、RBC-IC花环率(23.14±3.89)%较正常对照组(15.17±4.11)%、(16.14±2.54)%明显升高(P<0.05)，低碘组大鼠的RBC-C3bR花环率(14.42±3.37)%、RBC-IC花环率(16.67±1.75)%与正常对照组比较无明显差异(P>0.05)。提示高碘组大鼠红细胞免疫粘附功能亢进。
2.3 大鼠红细胞内SOD活性的变化 高碘组大鼠的红细胞SOD活性(1630±687)nU/g.Hb较正常对照组(13618±2418)nU/g.Hb明显升高(P<0.05)，显示高碘组大鼠红细胞清除自然基的能力增加。低碘组大鼠红细胞SOD活性(11741±510)nU/g.Hb与正常对照组比较差异无显著意义(P>0.05)。
3 讨论
多数学者的研究和报道，认为红细胞不仅是氧的携带者，进行气体交换完成机体的呼吸功能起着重要的作用，红细胞还可通过细胞膜上的I型补体受体(CR1)清除循环免疫复合物，如红细胞通过CR1将抗原上C3b降解为iC3b、C3dg，从而可加强单核细胞、中性粒细胞通过对抗原的免疫粘附和吞噬作用，红细胞内SOD酶的释放可消除吞噬过程中产生的阴离子对吞噬细胞的氧化作用，增强吞噬细胞的免疫功能。红细胞表面还具有淋巴细胞功能相关抗原-3(LFA-3)可激活T辅助细胞，增加IL-2受体的表达，促进γ-干扰素的分泌，增强B细胞功能。红细胞还可分泌NK细胞增强因子(NKEF)参与细胞活性调控，通过CD58、CD59增强LAK细胞的活性，红细胞免疫功能在非特异性免疫和特异性免疫调控中均起着重要的作用，认为红细胞免疫功能与机体的免疫应答反应，也是构成机体免疫系统的一部分[5]，目前研究还发现淋巴细胞参与红细胞免疫调控，胸腺素在体内外对红细胞CR1活性有促进作用，干扰素治疗也可提高红细胞CR1免疫功能。β-内啡肽高浓度对红细胞CR1活性起负调节作用，低浓度对红细胞CR1活性起正调节作用。肾上腺素和胰岛素过高对红细胞CR1活性起抑制作用，因此，也可以认为红细胞免疫功能在免疫-神经-内分泌系统中也起着一定的重要调节作用。
, 百拇医药
红细胞免疫功能受到遗传、年龄、性别、健康状态多种因素的影响，碘摄入量过高，可以引起机体免疫功能紊乱，自身免疫反应活性增加，在遗传易感个体易引起自身免疫性甲状腺疾病[6]。从本实验结果可见，碘摄入过多的个体，其红细胞C3b-R花环率和红细胞免疫复合物花环率均明显增高，说明体内血中循环免疫复合物的量高于正常，SOD活性也显著增强，表明碘摄入过多可在内体引起红细胞免疫功能的亢进，增加清除体内免疫复合物的能力，同时也反映了自身免疫反应活性的增加，是构成高碘甲状腺肿自身免疫发病机制的因素之一。碘摄入量过少时，可以引起机体免疫功能的下降；有的文献报道长期碘缺乏则可能引起机体自身的免疫活性的增加[7]。本实验中碘缺乏大鼠红细胞免疫功能和SOD活性未见有明显改变，考虑可能是实验动物的低碘饲料喂养时间较短、尚未形成严重的碘缺乏程度所致。因此，应通过长时间低碘动态观察，采用多种更客观的检测指标进行研究和分析，进一步探讨碘缺乏对机体红细胞免疫功能的影响。
[作者简介]王 毅(1973-)，男，硕士研究生
, http://www.100md.com
[参考文献]
[1] Siegel,et al.The red-cell immune system[J].Lancet,1981,2:556.
[2] 董建英，周南南.甲状腺激素对小鼠细胞免疫及体液免疫的影响[J].中国免疫学杂志，1998，14(3)：184.
[3] Philip.S,et al.Suppression of Cell-Mediated Immunity in Hypothyroidism[J].Southern Medical Jouranl,1995,88:347.
[4] 郭 峰，虞紫茜，赵中平.红细胞免疫功能的初步研究[J].中华医学杂志，1982，62(11)：715.
[5] 郭 峰，钱宝华，闵碧荷 主编.血液免疫学研究[M].上海：第二军医大学出版社，1998，3-11.
[6] Rose NR,et al.The Role of Iodine in Auroimmune Thyroiditis[J].Critical Reviews in Immunology,1997,17:511.
[7] 陈雪娴，刘金宝，王春艳，等.碘对脾的形态学影响[J].中国地方病学杂志，1994，13(1)：6.
[收稿日期]1998-11-04
[修订日期]1999-05-05, http://www.100md.com
单位：天津医科大学 内分泌研究所，天津 300070
关键词：碘缺乏；碘过多；红细胞免疫；SOD
中国地方病学杂志000305 [摘要] 目的 研究在碘缺乏和碘过多的情况下，大鼠体内红细胞免疫功能与SOD活性变化。方法 实验利用低碘饲料和碘化钾去离子水复制了不同碘营养状态的大鼠，采用C3b致敏和未致敏的酵母菌及黄嘌呤氧化酶法分别检测红细胞膜上的C3b受体、免疫复合物及红细胞内SOD的活性。结果 碘过多时，大鼠红细胞C3b受体花环率、红细胞免疫复合物花环率及红细胞内SOD活性均较对照组明显增高，碘缺乏时与对照组比较差异无显著意义。结论 碘过多时会引起机体红细胞免疫功能的亢进，这可能也是构成高碘引起甲状腺肿自身免疫反应发病机制的因素之一。
[中图分类号] O613.44；Q954.4 [文献标识码]A
, http://www.100md.com
[文章编号]1000-4955(2000)03-0172-02
Effects of iodine on the red-cell immune system and SOD activity in wistar rats
WANG Yi,TIAN En-jiang,CHEN Ying,et al
(Institute of Endocrinology,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China)
[Abstract] Objective Study the effects of iodine on the red-cell immune system and SOD activity in Wistar rats.Methods C3b sensitized yeast cells and C3b unsensitized yeast cells were used to detect C3b receptors and immune complex on red cells,method of xanthine oxidase was applied to detect SOD activity in red cells.Results It was observed that the rosette rate of red cell C3b receptor,the rosette rate of red cell immune complex and SOD activity of red cells in iodine excess Wistar rats were higher than those of normal rats.There was no statistical difference for those between iodine deficiency and normal groups.Conclusions These results suggest that iodine excess can lead to red-cell immune hyperfunction.This could be one of pathlogical factors for autoimmune reactions in thyroid induced by iodine excess.
, 百拇医药
[Key words] Iodine deficiency;Iodine excess;Red-cell immune;SOD
自从1981年Siegel等[1]提出了“红细胞免疫系统”的概念以来，国内外学者进行了大量的研究工作，发现红细胞有许多与免疫有关的物质，如CR1、CR3、LFA-3、DAF、SOD等，红细胞具有粘附、识别、传递、杀伤抗原和清除免疫复合物的能力，红细胞本身也可释放NK细胞增强因子(NKEF)等细胞因子，并参与机体的免疫应答反应的调控。红细胞免疫的异常或缺陷在许多疾病的免疫发病机理中也起着一定的重要作用。国内外陆续报道了甲状腺不同功能状态下细胞及体液免疫功能的改变[2，3]，但是对碘营养不同状态下的红细胞免疫功能则少有报道。为此，本课题就不同碘营养状态对大鼠红细胞免疫功能及SOD活性的影响进行了研究，结果如下。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 动物模型复制及分组 将Wistar大鼠按性别、体重随机分为3组，低碘组：用低碘饲料和去离子水，正常碘组：用低碘饲料和含碘化钾的去离子水(KI浓度为300μg/L)，高碘组：用低碘饲料和含碘化钾的去离子水(KI浓度为3×104μg/L)，均分别喂养3个月。
1.2 T3、T4含量测定 采用放射免疫分析法，T3、T4放免试剂购自中国原子能科学研究院。
1.3 红细胞花环检测 红细胞C3b受体花环和红细胞免疫复合物花环的检测，根据郭峰的方法[4]并适当改进。
1.4 红细胞内SOD活性的测定 采用黄嘌呤氧化酶法，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.5 统计学处理 采用方差分析。
, 百拇医药
2 结果
2.1 大鼠血清中甲状腺激素含量 3个组大鼠经过3个月的喂养后，分别检测血中T3、T4含量变化，其结果发现：低碘组大鼠血清中T4和对照组比较明显降低(P<0.05)，高碘组大鼠血清中的T4水平明显高于对照组(P<0.05)，3个组T3的含量差异无显著意义(见表1)。
表1 各组大鼠血清中T3、T4含量的变化 组别
n
T3(nmol/L)
T4(nmol/L)
低碘组
, http://www.100md.com
高碘组
对照组
9
9
9
0.76±0.33
0.90±0.41
0.83±0.34
4.18±2.93*
54.79±13.42*
38.60±18.18
*P<0.05，与对照组比较
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2.2 大鼠红细胞免疫粘附功能的变化 高碘组大鼠的RBC-C3bR花环率(20±3.11)%、RBC-IC花环率(23.14±3.89)%较正常对照组(15.17±4.11)%、(16.14±2.54)%明显升高(P<0.05)，低碘组大鼠的RBC-C3bR花环率(14.42±3.37)%、RBC-IC花环率(16.67±1.75)%与正常对照组比较无明显差异(P>0.05)。提示高碘组大鼠红细胞免疫粘附功能亢进。
2.3 大鼠红细胞内SOD活性的变化 高碘组大鼠的红细胞SOD活性(1630±687)nU/g.Hb较正常对照组(13618±2418)nU/g.Hb明显升高(P<0.05)，显示高碘组大鼠红细胞清除自然基的能力增加。低碘组大鼠红细胞SOD活性(11741±510)nU/g.Hb与正常对照组比较差异无显著意义(P>0.05)。
3 讨论
多数学者的研究和报道，认为红细胞不仅是氧的携带者，进行气体交换完成机体的呼吸功能起着重要的作用，红细胞还可通过细胞膜上的I型补体受体(CR1)清除循环免疫复合物，如红细胞通过CR1将抗原上C3b降解为iC3b、C3dg，从而可加强单核细胞、中性粒细胞通过对抗原的免疫粘附和吞噬作用，红细胞内SOD酶的释放可消除吞噬过程中产生的阴离子对吞噬细胞的氧化作用，增强吞噬细胞的免疫功能。红细胞表面还具有淋巴细胞功能相关抗原-3(LFA-3)可激活T辅助细胞，增加IL-2受体的表达，促进γ-干扰素的分泌，增强B细胞功能。红细胞还可分泌NK细胞增强因子(NKEF)参与细胞活性调控，通过CD58、CD59增强LAK细胞的活性，红细胞免疫功能在非特异性免疫和特异性免疫调控中均起着重要的作用，认为红细胞免疫功能与机体的免疫应答反应，也是构成机体免疫系统的一部分[5]，目前研究还发现淋巴细胞参与红细胞免疫调控，胸腺素在体内外对红细胞CR1活性有促进作用，干扰素治疗也可提高红细胞CR1免疫功能。β-内啡肽高浓度对红细胞CR1活性起负调节作用，低浓度对红细胞CR1活性起正调节作用。肾上腺素和胰岛素过高对红细胞CR1活性起抑制作用，因此，也可以认为红细胞免疫功能在免疫-神经-内分泌系统中也起着一定的重要调节作用。
, 百拇医药
红细胞免疫功能受到遗传、年龄、性别、健康状态多种因素的影响，碘摄入量过高，可以引起机体免疫功能紊乱，自身免疫反应活性增加，在遗传易感个体易引起自身免疫性甲状腺疾病[6]。从本实验结果可见，碘摄入过多的个体，其红细胞C3b-R花环率和红细胞免疫复合物花环率均明显增高，说明体内血中循环免疫复合物的量高于正常，SOD活性也显著增强，表明碘摄入过多可在内体引起红细胞免疫功能的亢进，增加清除体内免疫复合物的能力，同时也反映了自身免疫反应活性的增加，是构成高碘甲状腺肿自身免疫发病机制的因素之一。碘摄入量过少时，可以引起机体免疫功能的下降；有的文献报道长期碘缺乏则可能引起机体自身的免疫活性的增加[7]。本实验中碘缺乏大鼠红细胞免疫功能和SOD活性未见有明显改变，考虑可能是实验动物的低碘饲料喂养时间较短、尚未形成严重的碘缺乏程度所致。因此，应通过长时间低碘动态观察，采用多种更客观的检测指标进行研究和分析，进一步探讨碘缺乏对机体红细胞免疫功能的影响。
[作者简介]王 毅(1973-)，男，硕士研究生
, http://www.100md.com
[参考文献]
[1] Siegel,et al.The red-cell immune system[J].Lancet,1981,2:556.
[2] 董建英，周南南.甲状腺激素对小鼠细胞免疫及体液免疫的影响[J].中国免疫学杂志，1998，14(3)：184.
[3] Philip.S,et al.Suppression of Cell-Mediated Immunity in Hypothyroidism[J].Southern Medical Jouranl,1995,88:347.
[4] 郭 峰，虞紫茜，赵中平.红细胞免疫功能的初步研究[J].中华医学杂志，1982，62(11)：715.
[5] 郭 峰，钱宝华，闵碧荷 主编.血液免疫学研究[M].上海：第二军医大学出版社，1998，3-11.
[6] Rose NR,et al.The Role of Iodine in Auroimmune Thyroiditis[J].Critical Reviews in Immunology,1997,17:511.
[7] 陈雪娴，刘金宝，王春艳，等.碘对脾的形态学影响[J].中国地方病学杂志，1994，13(1)：6.
[收稿日期]1998-11-04
[修订日期]1999-05-05, http://www.100md.com