抑制素的研究进展

近十多年来，随着免疫学的发展，免疫系统与神经内分泌系统之间的关系越来越受到人们的重视[1]。免疫细胞产生以前认为只有神经内分泌细胞才能产生的分子，而神经内分泌细胞也能产生某些以前认为只有免疫细胞才能产生的分子。免疫细胞和神经内分泌细胞之间通过这些“共同语言”联系起来[2]，故寻找这类分子的新成员将有助于我们对免疫系统和神经内分泌系统之间关系的认识。1990年LeBoeuf等首先从牛垂体组织中提取出一种新的对垂体细胞和淋巴细胞的增殖具有负性调节作用的多肽，称之为抑制素（Supressin,SPN）[3]。随后又发现小鼠的脾脏、垂体细胞及人外周血单个核细胞也能产生SPN。他们还对SPN的理化、生物学特性进行了详细的研究。本文拟从SPN的来源、理化、生物学性质等方面作一简要介绍。一、抑制素的来源LeBoeuf等长期致力于研究免疫系统和神经内分泌系统之间的相互调节作用，他们根据垂体激素对淋巴细胞功能的影响[4]和下丘脑释放激素刺激淋巴细胞合成和分泌垂体激素[5]的事实推测，可能还有未知的调节因子参与免疫系统和神经内分泌系统相互作用。他们首先从牛垂体组织中寻找，将垂体组织切碎、匀浆、过滤、离心，然后将上清通过微孔滤膜，再分别用25％的饱和硫酸铵和35％硫酸铵沉淀，最后经离子交换层析、聚丙烯酰胺凝胶电泳得到一种新的免疫调节分子―抑制素[3]。该多肽对淋巴细胞及垂体细胞的增殖有广泛的抑制作用。每克湿重的垂体组织可获得8～63ng的SPN[3]。除垂体细胞以外，正常小鼠的淋巴细胞、GH3垂体细胞[6]、人外周血单个核细胞和初生鼠的垂体细胞[7]也能合成和分泌SPN。Ban用免疫荧光技术对垂体产生SPN的细胞进行了研究，发现平均69％的腺垂体细胞能合成SPN，这个数字大于任何一种垂体前叶激素产生细胞。垂体中的生长激素、催乳素、生长催乳激素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素等细胞均能产生SPN，但主要由生长激素和催乳素细胞产生，而促性腺激素细胞则不能合成SPN[7]。二、抑制素的结构特点和理化性质SPN是一种分子量（Mr）为63KD的单体多肽，含有多个链内二硫键，等电点（PI）为8.1[8]。从分子的大小及单体分子结构的特征来看，SPN与其它内源性细胞增殖抑制因子有明显的不同：转化生长因子―β（TGF―β）的Mr为25KD[9]；肝增殖抑制因子[HPI]的Mr为17～26KD[10];干扰素（IFNs）的Mr为15.5～27KD[11]，这些细胞抑制因子的Mr明显小于SPN。它们的PI也不相同；TGF―β的PI为9.5[12]；IFNs的PI为5.5～6.5[13]；HPI的PI则为4.65[14]。另外，SPN与TGF―β在免疫原性上也是不相关的，TGF―β的中和抗体不能影响SPN的抑制活性，同样SPN的中和抗体也不能抑制TGF―β的活性[15]。由此可见，SPN是一种新的生物应答调节剂（BRMs）。最近LeBoeuf用特异性的抗―SPN多克隆抗体筛选一种鼠垂体λgt11表达文库，获得了SPN的部分cDNA，这个cDNA序列（924bp）与GenBank中所有的cDNA序列无有意义的同源性[15]。三、抑制素的生物学活性SPN对T、B淋巴细胞增殖的抑制作用不论T、B淋巴细胞是处于静止状态还是被有丝分裂原激活状态，SPN都对其增殖产生抑制作用，其ED50在2nM～200nM之间[3,6]。通过台盼兰染色证明这种抑制活性无明显的细胞毒作用[3]，并且是可逆的。SPN的持续存在使细胞增殖受阻，但去除SPN24小时后，这些曾被抑制的细胞对有丝分裂原的反应与没有受SPN作用的对照组细胞的反应相同[15]。SPN对刀豆蛋白A（ConA）、植物血凝素（PHA）、美洲商陆素（PWM）刺激的小鼠脾细胞增殖的抑制率大于90％，而对脂多糖（LPS）刺激的小鼠脾细胞增殖的抑制率为63±11％[3]。一般认为T细胞比B细胞对SPN更敏感，SPN对ConA刺激的T细胞增殖的抑制率为90％，而对LPS刺激的B细胞的抑制率仅为60％[8]。IL-2能诱导T细胞增殖，促使T细胞从G1期进入S期[16]，SPN对IL-2依赖性CTLL-2细胞的增殖也有抑制作用：在CTLL-2培养液中每ml加入1u和5u的IL-2，然后分别加入0.29μM的SPN，培养48小时，SPN明显抑制了CTLL-2的增殖，证明SPN对T细胞增殖的抑制作用不是通过阻碍IL-2的合成或分泌来实现的。另外，SPN不能改变有丝分裂原刺激下的小鼠脾细胞的低亲和力IL-2受体的表达[6]。Carr报导，SPN能抑制分泌各种抗体的B细胞的增殖，而分泌IgG和IgM的B细胞比分泌IgA的B细胞对SPN更敏感[17]。２．SPN能增强NK细胞的细胞毒作用[17]将SPN处理的NK细胞与51Cr标记的靶细胞（YAC-1）混合4小时，发现SPN处理的效应细胞组的51Cr释放量是未用SPN对照组的300％以上。SPN增强NK细胞活性与IFN-γ具有协同作用，SPN对NK细胞的作用能被抗IFN-α/β血清中和，而不能被抗IFN-γ血清中和，表示SPN可能通过增加IFN-α/β的产生来增加NK细胞的活性。３．SPN对其它细胞增殖的影响SPN首先从牛垂体组织分离出来，随后发现鼠垂体肿瘤细胞GH3、初生鼠垂体细胞、小鼠脾细胞也能产生SPN，而且这些细胞同时也是SPN作用的靶细胞[3,6]。特别是白血病细胞、淋巴瘤细胞、成神经细胞瘤和神经胶质瘤及垂体瘤细胞对SPN的抗增殖效应具有高度敏感性。对荷EL-4淋巴瘤的小鼠，每3天每鼠给予700ng的SPN，能明显延长小鼠的寿命，说明SPN对某些肿瘤的发展有抑制作用，这种抑制作用可能是通过对肿瘤细胞增殖的抑制和增强NK细胞杀伤肿瘤细胞的活性来实现的。而SPN对成纤维细胞和上皮细胞的增殖无影响，可见SPN的作用有组织特异性，即仅抑制淋巴细胞和神经内分泌细胞的增殖[6,7]。四、抑制素作用的可能机制１．SPN与细胞周期SPN处理后的淋巴细胞增殖受抑制、3H－胸腺嘧啶掺入量减少，说明SPN通过抑制DNA合成而阻止细胞进行有丝分裂的。有证据显示，SPN处理的Ｇo和Ｇ1期淋巴细胞不能进入Ｓ期。用3H－尿嘧啶核苷和35S-甲硫氨酸代谢标记实验证明，SPN对RNA和蛋白质合成的抑制先于对DNA合成的抑制[3]。另外，SPN对处于分裂期细胞的增殖也有抑制作用[6]。２．SPN对淋巴细胞的自分泌或旁分泌调节[15]用代谢标记和抗－SPN单抗免疫荧光染色方法显示，SPN可由淋巴细胞合成和分泌，同时又能抑制淋巴细胞的增殖，所以SPN可能通过自分泌或旁分泌的方式调节。研究发现，抗－SPN抗体处理后，淋巴细胞的增殖提高100多倍。那么抗－SPN抗体是怎样导致淋巴细胞增殖的呢？抗－SPN单抗与抗CD3荧光抗体竞争实验表明，抗－SPN单抗不是通过结合T细胞受体（TCR）而发挥作用的，而是由于抗－SPN去除了内源性SPN对淋巴细胞生长的自分泌或旁分泌抑制的结果。就T细胞来说，抗-SPN单抗的刺激作用比抗-CD3ε的刺激作用还强，去除SPN可能象受抗原刺激一样使淋巴细胞增殖。因为SPN和IL-2是T细胞生长的抑制和促进因子，当内源性SPN被抗体中和后，IL-2的作用占优势，IL-2同时还抑制细胞内SPN的合成和分泌[6]，从而大大促进了T细胞增殖。总之，SPN是一种新的BMRs，对机体的免疫系统具有广泛的作用。它由垂体细胞和淋巴细胞产生，对T、B、NK细胞的活性具有调节作用，因此SPN在体内可能作为一重要的神经内分泌与免疫系统之间联络的信使，血清中SPN是否有垂体细胞分泌的，有待进一步研究，但我们可以认为SPN在机体垂体激素的产生、淋巴细胞的发育、免疫应答的发生、某些肿瘤的发展具有重要作用。当前应着重研究SPN的体内活性及其与某些细胞因子和垂体激素之间的关系，另外，探讨SPN在细胞内的基因调控表达、表面受体结构、信号传导等方面也是今后研究的方向。随着对SPN的进一步了解，将会使我们对免疫系统、神经内分泌系统及二者之间的认识更加深入。