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编号:10260686
烹调油烟冷凝物对小鼠细胞免疫及免疫监视功能的影响*
http://www.100md.com 《卫生研究》 1999年第1期
     作者:张文宇 赵西龙 雷志明 宋向东 秦钰慧

    单位:张文宇 赵西龙 宋向东 秦钰慧(中国预防医学科学院环境卫生监测所,北京 100021);雷志明(北京医科大学免疫毒理室)

    关键词:烹调油烟冷凝物;细胞免疫;免疫监视

    卫生研究990107 摘要 昆明种雌性小鼠皮下注射经动式染毒装置制备的豆油、菜籽油以及精炼色拉油油烟冷凝物。发现当皮下注射菜籽油油烟冷凝物后,与溶剂对照组相比,低剂量(1.13g/kg)菜籽油油烟冷凝物使动物迟发型变态反应明显下降。高剂量使小鼠迟发型变态反应和自然杀伤细胞活性明显下降。皮下注射高剂量(2.26g/kg)豆油油烟冷凝物后,小鼠迟发型变态反应、自然杀伤细胞活性和钙调素水平下降,并均具有显著性意义。动物在皮下注射低剂量色拉油油烟冷凝物后,与对照相比动物迟发型变态反应和自然杀伤细胞活性明显下降。本文结果表明,皮下注射一定剂量的烹调油烟冷凝物对小鼠细胞免疫及免疫监视功能会造成一定的损伤。
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    中图分类号 X513.032 TS225 Q319.34 R446.63

    Effects of cooking oil fume condensate on cellular

    immunity and immunosurveillance in mice

    Zhang Wenyu, Zhao Xilong, Lei Zhiming, Song Xiangdong, et al.

    Institute of Environmental Health Monitoring,Chinese Academy of Preventive Medicine,Beijing 100021,China

    Rapeseed oil fume,soyabean oil fume and salad oil fume condensate were injected respectively to female Kunming mice.The results showed that,compared to control group,in mice exposed to low level of rapeseed oil fume condensate,the delayed hypersensitivity responses were inhibited,while in mice exposed to high level of that,the delayed hypersensitivity responses and the NK cells activity were inhibited. In mice exposed to high level of soyabean oil fume condensate the delayed hypersensitivity responses,the NK cells activity and CaM activity were inhibited.The results of these parameters were all statistically significantly different from those in control mice.In mice exposed to low level of salad oil fume condensation,the delayed hypersensitivity responses and the NK cells activity were significantly inhibited.The results indicated that cooking oil fume could affect immune system of animals.
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    Key words:cooking oil fume condensate, cellular immunity, immunosurveillance

    食用油中含有不饱和脂肪酸,在高温条件下,可发生一系列复杂的变化,产生大量热氧化分解产物,其中某些分解产物以烟雾形式散发到空气中,形成油烟气。它含有醛、烃、酮、羧酸等200多种有害气体[1]。国内外大量研究发现,豆油和菜籽油油烟具有一系列遗传毒性[2],其冷凝物也得出相同结果[3],经人群调查和动物实验发现烹调油烟也是肿瘤发生的可疑因子[1,4]。但关于烹调油烟对机体免疫系统,尤其是免疫监视功能的影响报道较少,而机体的免疫监视功能与肿瘤的发生有密切关系,研究烹调油烟对机体免疫功能的影响对保护人群健康具有实际意义。

    1 材料和方法

, 百拇医药     1.1 菜籽油


    市售未经精炼的菜籽油;豆油:市售未经精炼的豆油;色拉油:市售火鸟牌色拉油;花生油:市售花生王牌纯正花生油;MTT([3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-YL)2,5,-diphenyltetrazolium bromide]Sigma公司产品);刀豆蛋白A(Sigma产品);RPMI1640培养液(Gibco产品);钙调素(Calmodlin CaM)试剂盒(中国医学科学院基础所药理室提供);QAE-葡聚糖凝胶A-25(QAE-SephadexA-25Sigma产品);EGTA[Glycol-bis(a-amimo ethyl)ether N,N,N,N-tetracetic acid](Fluka公司产品);Triton X-100(FARCO公司产品);白细胞介素2(IL-2深圳新生命药业有限公司产品)。

    仪器:Pharmacia公司产1209RackBeta液体闪烁计数仪;LDZ5-2台式离心机(北京医用离心机厂),恒温水浴箱;美国NAPCO-5410型CO2孵箱;DG-3022酶联免疫检测仪。
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    1.2 细胞株

    YAC-1细胞(由本所毒理室提供);CTLL细胞(由本院病毒研究所细胞室提供)。

    1.3 冷凝物的制备

    将菜籽油、豆油和色拉油三种烹调油分别置于动式染毒系统中的油烟发生器中,通入流量为0.6m3/h的载气,将油温升至220℃后,收集染毒柜中的油烟冷凝物。根据染毒剂量,用市售的纯正花生油将烹调油油烟冷凝物稀释成不同浓度的溶液备用。

    1.4 实验动物

    昆明种雌性小鼠,体重18~22g,由军事医学科学院实验动物中心提供。烹调油烟冷凝物染毒动物皮下注射相应油烟冷凝物1.13g/kg体重和2.26g/kg体重,对照组动物皮下注射相同体积的花生油。每2天一次,共染毒3次。
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    1.5 观察指标

    1.5.1 迟发型变态反应 本研究采用足跖厚度增加法[5],以SRBC作为抗原,测量致敏的左后足跖部增加厚度以反映T淋巴细胞功能。

    1.5.2 自然杀伤细胞(NK细胞)活性测定 本文是根据动物脾脏中的NK细胞杀伤敏感靶细胞(YAC-1细胞),使靶细胞膜通透性发生改变,胞浆中的乳酸脱氢酶释放到细胞外的作用原理来测定其功能活性[6]。将染毒组和对照组小鼠无菌操作下取脾,制成单个脾细胞悬液。调整细胞浓度为5×106/ml。将YAC-1细胞调细胞浓度为1×105/ml。取脾细胞和YAC-1细胞各100μl加入96孔培养板中设为反应孔;靶细胞自然释放孔中加入培养液和YAC-1细胞各100μl;靶细胞最大释放也中加入脾细胞和2%TritonX-100各100μl;上述均设三个平行复孔,置于37℃、5%CO2培养箱中培养4小时后,将各孔细胞以1500r/min的转速离心5min,每孔吸取上清100μl置于96孔培养板中,同时加入LDH基质液100μl反应7min,每孔加入1mol/L的HC130μl,在酶标仪490nm处测定A值。结果以NK细胞活性%表示。
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    NK细胞活性%=

    1.5.3 白细胞介素-2的检测 采用周道洪的方法[7],加以改进。无菌条件下小鼠取脾,制成单个脾细胞悬液。调整细胞浓度为5×106/ml,移至24孔板内,1ml/孔,加入ConA10μg/ml,置于5%CO2温箱中37℃培养48h后,以3000r/min离心20min,收集上清,分装冻存于-20℃备用。将生长旺盛的CTLL细胞用RPMI1640完全培养液调整细胞浓度为5×105/ml。取96孔培养板,每孔加入100μl培养液和100μlIL-2样品,每个IL-2样品设三个平行孔,同时设细胞对照孔。于5%CO2温箱中37℃培养24h后取出,用MTT法测定CTLL细胞的增殖程度(IL-2样品孔和细胞对照孔的光密度差值)代表IL-2活性。

, 百拇医药     1.5.4 淋巴细胞钙调素(CaM)含量的测定 参照刘景生等的方法[8],利用钙调素作用于特异性依赖CaM的磷酸二酯酶(PDE),使之定量水解3H标记的环核苷酸,并且在蛇毒作用下进一步定量水解成核酸及磷酸,再用QAE-SephadexA-25层析柱将环核苷酸和核苷分离,测定标记的环核苷酸的水解量,推算出CaM的活性。

    样品CaM含(ng)=[样品计数-PDE基本活性计数]×0.5×样品稀释倍数/[PDE最大活性计数-PDE基本活性计数)×50%]

    式中,PDE基本活性计数:1、2管活性计数平均值

    PDE最大活性计数:3、4管活性计数平均值

    1.6 统计学分析

    以每只动物作为一个样本,应用Stata软件做多因素方差分析。
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    2 结果

    2.1 烹调油烟冷凝物对小鼠迟发型变态反应的影响

    以致敏原(SRBC)激发小鼠使其发生迟发型变态反应,以其反应的程度反映细胞免疫功能。结果如表1所示,动物在皮下注射低剂量和高剂量的菜籽油油烟冷凝物后,足跖增厚与对照组相比分别下降了33.8%和53.5%,并均具有统计学上的显著性意义。皮下注射高剂量豆油或低剂量色拉油油烟冷凝物后,足跖增厚与对照组相比分别下降了47.0%和45.1%,均具有显著性意义。皮下注射低剂量豆油油烟冷凝物后,足跖增厚与对照组相比虽有一定的降低,但无显著性意义。

    表1 皮下注射烹调油烟冷凝物对小鼠足跖迟发型变态的影响(mm) 组别

    菜籽油

    豆油
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    色拉油

    对照组

    0.71±0.21(7)

    0.83±0.18( 7)

    0.82±0.17(6)

    低剂量

    0.47±0.14(7)(1)

    0.66±0.10( 7)

    0.45±0.10(6)(2)

    高剂量

    0.33±0.10(6)(2)
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    0.44±0.15(10)(2)

    —

    注:( )内为样本数,—高剂量色拉油染毒动物大部分死亡,未予统计;与对照组相比(1)P<0.05 (2)P<0.01

    2.2 烹调油烟冷凝物对动物NK细胞活性的影响

    应用乳酸脱氢酶法检测动物NK细胞功能,结果如表2所示,在皮下注射菜籽油、豆油或色拉油油烟冷凝物后,动物NK细胞活性显著下降,并存在剂量相关关系。其中,皮下注射高剂量菜籽油、豆油或低剂量色拉油油烟冷凝物后,动物NK细胞活性与相应对照相比分别下降了57.5%、42.4%和66.9%。经统计学检验具有显著性意义。

    表2 皮下注射烹调油烟冷凝物对小鼠NK细胞活性的影响 % 组别
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    菜籽油

    豆油

    色拉油

    对照组

    37.21±3.27(7)

    36.09±9.21(7)

    38.69±11.97(6)

    低剂量

    35.98±12.84(6)

    27.18±5.55(6)

    12.81±4.30(6)(1)

, http://www.100md.com     高剂量

    15.80±4.13(5)(1)

    20.78±7.91(5)(1)

    -

    注:( )内为样本数,—高剂量色拉油染毒动物大部分死亡,未予统计;与对照组相比(1)P<0.01

    2.3 烹调油烟冷凝物对动物脾淋巴细胞IL-2生成的影响 应用MTT法测定动物脾淋巴细胞培养过程中产生的IL-2,结果见表3。动物在皮下注射菜籽油、豆油或色拉油油烟冷凝物后,动物脾淋巴细胞IL-2生成有一定下降但经统计学检验与对照相比无显著性意义。

    表3 皮下注射烹调油烟冷凝物对小鼠

    脾淋巴细胞IL-2生成的影响(1) % 组别
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    菜籽油

    豆油

    色拉油

    对照组

    0.26±0.05(6)

    0.20±0.03(6)

    0.18±0.04(6)

    低剂量

    0.26±0.08(6)

    0.21±0.04(6)

    0.22±0.07(6)

    高剂量
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    0.21±0.04(6)

    0.18±0.03(6)

    -

    注:(1)( )内为样本数,—高剂量色拉油染毒动物大部分死亡,未予统计

    2.4 烹调油烟冷凝物对动物脾淋巴细胞CaM活性的影响

    利用特异依赖于CaM的磷酸二酯酶法测定小鼠脾细胞CaM的活性。表4结果显示,小鼠在皮下注射高剂量豆油油烟冷凝物后,CaM活性下降了32.6%,与对照组相比具有显著性意义。皮下注射低剂量豆油或色拉油以及高剂量菜籽油油烟冷凝物均使小鼠脾淋巴细胞CaM活性呈下降趋势,但无统计学意义。

    表4 皮下注射烹调油烟冷凝物对小鼠脾淋巴细胞CaM活性的影响 组别
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    菜籽油

    豆油

    色拉油

    对照组

    1.20±0.20(5)

    0.89±0.15(5)

    1.12±0.34(5)

    低剂量

    1.20±0.17(5)

    0.81±0.09(5)

    0.53±0.27(3)

    高剂量
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    0.89±0.23(5)

    0.60±0.13(5)(1)

    -

    注:( )内为样本数,—高剂量色拉油染毒动物大部分死亡,未予统计;与对照组相比(1)P<0.05

    3 讨论

    3.1 细胞免疫

    细胞免疫(cellular immunity)是指T细胞参与的免疫反应。T细胞在抗原刺激下产生致敏淋巴细胞和淋巴因子,具有消除细胞内病原体(如细菌、病毒、原虫及真菌等)、消除衰老及突变细胞的作用。与迟发型变态反应、移植排斥、肿瘤免疫都有密切关系。检测细胞免疫功能的方法主要有外周血T淋巴细胞计数、T淋巴细胞标志的检测、体内法测定迟发型过敏反应、脾T淋巴细胞增殖反应和皮肤移植排斥等。本研究采用了迟发型变态反应来反映细胞免疫功能。T淋巴细胞在抗原刺激下会发生活化,活化T细胞可分泌多种淋巴因子,在机体的免疫监视和抗肿瘤功能中发挥着重要作用。化合物进入体内后,对细胞免疫和体液免疫的影响不平衡。从目前的研究结果来看,T细胞较B细胞更为敏感。本研究结果显示,小鼠皮下注射菜籽油、豆油和色拉油油烟气冷凝物,足垫迟发型变态反应均出现明显抑制,王瑾发现BALB/C雄性小鼠暴露在菜籽油烟气和燃煤烟气的混合气中每天半小时,2周后,脾淋T淋巴细胞增殖功能即出现明显降低[9]。由于是复合性污染物染毒,难以确定油烟本身对T细胞转化的毒性,本研究结果表明,油烟气汽化物本身即可引起机体细胞免疫功能的降低。
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    3.2 NK细胞及IL-2活性

    在美国化学工业毒理研究所(CITT)推荐的检测毒物免疫毒性指标中,把检测NK细胞介导的细胞毒作用(NKMC)作为检测抗肿瘤免疫的一级检测指标。NK细胞是机体抗肿瘤的第一道防线,并参与免疫调节,机体内多种因素对NK细胞起调节作用,而NK细胞本身也可产生一些淋巴因子,这样就可形成一些互相联系互相影响的免疫调节网。IL-2可增强NK细胞活性[10]。动物经染毒后,脾淋巴细胞IL-2产量与对照相比有下降趋势,是否影响到NK细胞活性,尚需进一步探讨。与油烟冷凝物对NK细胞活性抑制相比,油烟冷凝物对动物脾脏淋巴细胞IL-2生成的抑制程度较小,提示使IL-2生成抑制所需毒物浓度较高,这与以往的研究结果是一致的[9]

    3.3 脾脏CaM组织含量

    作为信使分子CaM和Ca2+一道起着重要的作用。CaM能激活膜Ca2+泵的ATP酶,它对Ca2+有高亲和力,是维持Ca2+跨膜浓度梯度的重要因素。T淋巴细胞活化过程中,Ca2+浓度升高可促进蛋白激酶C(PKC)的活化,从而产生一系列效应,完成T淋巴细胞活化和免疫功能。因此,钙调素活性的变化对细胞免疫功能有间接的影响。本文结果显示,高剂量豆油油烟冷凝物使动物脾淋巴细胞钙调素活性显著下降,菜籽油、色拉油油烟冷凝物对钙调素活性也有不同程度的抑制,并存在剂量-反应关系。提示烹调油油烟冷凝物对动物免疫功能的抑制可能与抑制钙调素活性有关,但具体机制尚需进一步探讨。
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    * 本课题受中国烟草总公司资助

    作者简介:赵文宇,女,硕士,现工作单位:首都医科大学环境卫生教研室

    参考文献

    1 Terade M,Nakayasu M.Mutagenic activities of heterocyclic amines in Chinese hamster lung cells in culture.Environ Health Pers, 1986,67:5

    2 瞿永华,徐冠雄,黄习,等.食用油加热产物的Ames实验.肿瘤,1986,6(2):58

    3 Suigimura T.Carcinogenicity of mutagenic heterocyclic amines formed during the cooking process.Mutation Research,1985,150:33:1985
, 百拇医药
    4 陈华,杨铭鼎,叶舜华,等.烹调油烟遗传毒性研究.环境与健康杂志,1990,7(6):259

    5 龙振洲.免疫学实验技术.北京:北京医科大学协和医科大学联合出版社,1988.34

    6 王普厚,陈绍先,郭彩云.LDH释放法测NK细胞活性的方法研究.中国免疫学杂志,1990,6:113

    7 周道洪,沈元珊,赵曼瑞.测定淋巴细胞转化和小鼠白细胞介素2活性的新方法—MTT比色分析法.中国免疫学杂志,1986,2:39

    8 刘景生,刘晔,金荫昌.钙调蛋白的制备及活性测定.中国医学科学院学报,1985,7(6):453

    9 王瑾,胡绍明.厨房空气污染对动物免疫功能的影响,中华预防医学杂志,1988,4(1):50

    10 孙帮华,易有先.人IL-2、NK活性及免疫干扰素的研究.中国免疫学杂志,1988,4(1):50

    1998-05-04收稿, 百拇医药