肌球蛋白范文
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篇1
关键词:肌球蛋白;超高压;凝胶机理
Abstract: High pressure processing (HPP) technology is a non-thermal processing technology that could affect functional properties of meat gel. Myosin, one of the myofibrillar proteins, contributes dominantly to the meat gelation process. Although the effect and underlying mechanism of high pressure processing on meat gelation have been elaborately investigated, knowledge is still lacking as to the complex system consisting of muscle and myofibrillar proteins. Studies focused on the alterations of myosin under high pressure environment might provide us an opportunity to drill down to the details of this complex system and in turn provide a better guidance for practical production. This paper is centered on a review of the progress which has been made in understanding the mechanism of the high pressure induced gelation of myosin as well as technical restrictions for relevant studies. Future prospects are also discussed.
Key words: myosin; high pressure processing; gelation mechanism
DOI:10.15922/ki.rlyj.2016.10.008
中图分类号:TS251.1 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2016)10-0040-05
引文格式:
薛思雯, 钱畅, 王梦瑶, 等. 肌球蛋白高压凝胶机理的研究进展[J]. 肉类研究, 2016, 30(10): 40-44. DOI:10.15922/ki.rlyj.2016.10.008. http://
XUE Siwen, QIAN Chang, WANG Mengyao, et al. Progress in understanding the mechanism of the high pressure-induced gelation of myosin[J]. Meat Research, 2016, 30(10): 40-44. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/ki.rlyj.2016.10.008. http://
肌球蛋白,是肌原纤维蛋白在凝胶形成过程中起最主要作用的蛋白质,对肉类凝胶的功能特性如保水性、保油性、乳化特性等都起决定性作用,它在特定条件下会形成多聚体,在生理条件或者低离子强度条件下是不可溶解的,大部分的肌球蛋白分子在0.5 mol/L氯化钾和20 mmol/L磷酸钾缓冲液中呈单体状态(pH 7.0)[1]。
肌球蛋白分子是形如豆芽状的单体蛋白分子(有头部和尾部),由6 条多肽链组成,分别为2 条重链(myosin heavy chain,MHC)和4 条轻链(light chain,LC),
经胰蛋白酶水解后会形成重酶解肌球蛋白(heavy meromyosin,HMM)和轻酶解肌球蛋白(light meromyosin,LMM)[2]。在肌球蛋白的头部有Ca-ATPase的活性位点,它会随着加热或者加压逐步失活而导致蛋白构象的变化。有研究认为当有50%的Ca-ATPase失去活性时,肌球蛋白就会聚集形成良好的凝胶网络结构[3]。
超高压加工(high pressure processing,HPP)技术是近几十年来兴起的非热加工技术之一,较传统技术而言,其不仅可以有效灭菌、钝酶,还能通过修饰蛋白来改善产品的质构和保油、保水性;同时又不会破坏小分子及共价键,能最大程度地保持产品的风味与色泽[4-5]。随着相应设备的不断开发,该技术已被广泛运用于商业化生产中[6]。
许多学者针对高压处理对肉制品或肌原纤维蛋白的影响做过相应的研究探讨,发现将肉类蛋白质在合适的参数下进行高压处理能够显著改善其加工特性,起促溶、增强乳化、持水以及凝胶能力的效果;更能在不改变或提高其功能特性的前提下达到减少氯化钠或磷酸盐添加量的目的[7-10],即高压作用会影响盐离子对肌球蛋白分子的修饰作用以及他们之间的相互作用。但同时高压参数的微小变化也会使蛋白质的功能特性呈现出极为显著的变化,对肉类蛋白造成不良的影响从而减弱其功能特性。为最大程度地在肉品加工领域应用超高压技术,需要更深入地研究高压对肌肉或者肌原纤维蛋白体系的作用。而肌球蛋白层面的基础研究有助于对这一复杂体系的深入了解,从而为高压凝胶类肉制品的生产提供理论指导和技术支持。
1 超高压作用于肌球蛋白分子的主要方式
高压对肌球蛋白分子的影响与热处理不同。加热是一个时间较长的过程,在20世纪末,Yamamoto[11]、Sharp[12]等分别利用金属投影透射电镜和负染法透射电镜观察,发现在加热过程中肌球蛋白的头部与头部、尾部与尾部、头部与尾部之间相互作用交联,在非共价键(疏水相互作用、范德华力等)和共价键(二硫键等)作用下形成相互交联的凝胶网络结构。Sharp等[12]更发现温度越高,参与的肌球蛋白分子越多,肌球蛋白形成的聚合体越大,随着温度进一步升高到50 ℃以上,尾部开始变得模糊,形成交联,研究强调肌球蛋白头-头之间的交联形成了球状聚合物,而尾部之间的交联可能才是形成链之间交联和凝胶网络的重要作用。
高压处理是瞬时、均一的作用过程,整个反应体系没有显著的压力梯度变化。当压力作用于蛋白质时,产生的最大影响是蛋白质的体积会被压缩,分子形态会变化以及凝胶形成过程中分子间会形成相互作用,从而发生可逆或不可逆的改变;而这一过程也离不开温度的作用,在升压过程中,压力使得腔体的体积变小,引起腔体内的温度升高;而降压时温度也会随之下降,且温度高低、变化快慢都与升压/降压速率密切相关[13]。因此前人关于肌球蛋白热凝胶的研究也是今后探究高压对肌球蛋白成胶机理的重要基础。但与热变性成胶不同的是,肌球蛋白的高压变性聚集和之后的凝胶形成没有一个统一的模式且高压参数的影响很大;更有许多学者研究指出高压作用下的凝胶和热凝胶机制不同,头部极有可能是关键区域[14-15]。
超高压技术在肉制品中的应用根据参数和与热处理的结合主要分4 种,而其中对肌球蛋白凝胶特性有显著影响的主要是非变性温度下高压处理后热加工以及变性温度下高压处理直接形成凝胶,这2 种工艺分别称为高压辅助凝胶和高压凝胶,两者使蛋白变性以及成胶的影响也不同。Fernández-Martín等[16]的研究便发现非变性温度下高压处理会使肌球蛋白稳定性降低,有利于其进一步变性;而变性温度下高压处理,高压作用反而会保护肌球蛋白分子中的某些天然构象,延迟其变性,继而导致整个体系的变性温度升高,过程减缓。故形成的高压凝胶与单纯的热诱导凝胶相比,保水保油性有较大改善,但凝胶的质构特性有所下降。同时由于高压凝胶所要求的压力水平较高,对设备的要求也更为苛刻,因此从企业效益出发,高压辅助凝胶技术更受青睐,该技术不仅能够有效地改善蛋白质的功能特性(例如可以改善鸡肉中的类PSE肉的功能特性[17]),还能达到减盐、减脂的目的[18],
更能大幅度提高肉制品的安全性,在肉制品加工行业有广阔的应用前景[19]。
2 高压对肌球蛋白分子的影响
2.1 高压对肌球蛋白分子形态的影响
由于高压辅助凝胶技术能显著地改善肉制品蛋白凝胶的功能特性,且所施加的压力水平一般低于400 MPa,在现有的高压工艺肉制品加工中应用较多,高压作用对于蛋白分子最直观的影响是使其分子形态产生变化。Yamamoto[11]发现,当压力达到140 MPa以上时,溶解于0.5 mol/L KCl、pH 6.0溶液中的肌球蛋白分子开始聚集,而当压力进一步加大到210 MPa时,溶液中大量肌球蛋白分子头部发生聚集,尾部向外分散,形成轮状的分子簇结构;且有部分肌球蛋白分子经高压处理后会丢失一个头部结构。Sikes等[20]发现对牛肉加热前高压处理可以增加肌球蛋白的溶解性促进黏结,同时使分子部分解折叠;这有助于在后续的加热过程中形成良好的蛋白凝胶,从而降低生产过程中食盐和磷酸盐的添加量,这和Crehan等[21]的研究结果一致。Iwasaki等[22]发现200 MPa以上压力处理会压缩肌球蛋白分子的体积,从而使凝胶强度和表面弹性下降。Simonin[14]、Sun[15]等研究发现,高压辅助凝胶工艺会改变肌球蛋白的变性机制。在非变性温度下高压处理,肌球蛋白分子会先解聚,这不仅可增加肌球蛋白的溶解,还会破坏其头部肌动蛋白和ATP结合位点的天然构象,这些变化在很大程度上都会影响其热凝胶的性质。
2.2 高压对肌球蛋白间化学作用力的影响
Hsu等[23]的研究发现,在高压处理的过程中,蛋白质的流变特性和热动力特性逐步转变;高压下蛋白质分子的聚集和胶凝现象主要是活性巯基被氧化后形成分子间和分子内二硫键,蛋白发生变性形成交联引起的,这与Yamamoto[11]的研究结果一致。通过比较,Ko等[24]认为肌球蛋白经150 MPa高压处理后加热可以形成有强度和弹性的凝胶网络结构,而其中发挥主要作用的是分子间疏水作用力和二硫键。但同时也有研究指出,非变性温度下高压处理会保护或增强氢键,从而稳定肌球蛋白分子内部一部分天然构象[25]。
Cao等[26]将兔肌球蛋白溶液在100~400 MPa、20 ℃条件下保压10 min,通过测定高压处理后蛋白溶液的表面疏水性、巯基含量、动态流变等指标,并结合活性电泳图谱分析,发现在100~200 MPa条件下,肌球蛋白溶液的表面疏水性和活性巯基含量略有升高,但是当压力到达300~400 MPa时,这两者含量显著增加,动态流变结构显示肌球蛋白溶液(20 mg/mL)在400 MPa压力作用下会形成凝胶。他们认为高压诱导肌球蛋白变性成胶的机制可主要概括为压力作用下肌球蛋白解折叠,暴露出疏水基团和包埋的巯基基团,当压力进一步升高时,压力、温度和氧化剂的共同作用使巯基氧化成二硫键以及疏水相互作用形成,肌球蛋白分子进一步变性、聚集,最终连结成凝胶网络结构。
多位学者的研究结果还表明,不同物种来源的肌球蛋白对高压的敏感性也有差异,如鱼类的肌球蛋白一般在150 MPa的压力作用下就能发生变性,而畜禽类的肌球蛋白分子需要在200 MPa以上的压力作用下才能观察到其对凝胶形成的影响[17,27-31]。但到目前为止,大部分研究都认为,高压作用主要通过影响肌球蛋白分子的表面疏水性及二硫键(凝胶形成过程中最重要的2 种化学作用力)的形成,进而抑制或促进蛋白凝胶网络的形成。
2.3 高压对肌球蛋白形成的凝胶网络结构的影响
肌球蛋白凝胶的功能特性受其所处的环境(离子浓度、溶液体系中的添加物等)以及成胶处理(加热或加压)影响。高压处理通过外部施加的作用力使肌球蛋白分子发生变性与聚集,而聚集的蛋白簇进一步相互交联形成凝胶网络。和热处理相似,高压处理也需要达到一定的压强才能使肌球蛋白充分变性、聚集、交联[32-34]。因此,不同高压参数下处理后肌球蛋白间的相互作用以及凝胶结构是存在差异的。
Yamamoto[11]对兔骨骼肌肌球蛋白进行210 MPa高压处理后,利用旋转阴影透射电镜观察发现虽然肌球蛋白头部形成聚集,但是无凝胶网络结构形成,需要进一步加热,且加热后的凝胶微结构与未经高压诱导的凝胶网络微结构没有显著差异。也有研究发现,在低离子浓度条件下,将肌球蛋白先高压处理再线性升温所形成凝胶的强度较未经高压处理组的更大,且与肌球蛋白纤丝的长度呈正相关关系[35-36]。
Cao等[26]通过分析扫描电镜结果发现,在200 MPa以下的压力作用下形成的凝胶呈纤丝结构并有许多小的空洞,当压力达到300 MPa时,凝胶开始形成球形聚集并伴随有大的空洞出现,再升高压力到400 MPa时形成的空洞变大,球状聚积物出现,肌球蛋白分子之间的交联减少,活性电泳的结果表明肌球蛋白在400 MPa压力下已经发生变性。但目前的研究中鲜有关于更高压力(>500 MPa)作用下肌球蛋白形成的凝胶网络微结构的研究。
2.4 高压对肌球蛋白分子结构的影响
拉曼光谱法、傅里叶变换红外光谱法、圆二色谱法、荧光探针法都是研究蛋白二级、三级结构的常用方法。Huppertz等[37]发现在整个高压处理过程中,蛋白质的空间结构都会受到不同程度的影响,如150 MPa高压处理会破坏蛋白多聚体之间的非共价键,影响蛋白质的高级结构;压力大于200 MPa时,维持蛋白三级结构的疏水作用力和离子键遭破坏,这些均会导致蛋白的三维凝胶网络结构在进一步的加热过程中改变,进而引起蛋白凝胶的功能特性变化。这与Yamamoto等[38]的发现一致。King等[39]将鸡骨骼肌肌球蛋白进行酶解,以其杆状部分和杆状纤丝部分为研究对象,利用荧光探针法和圆二色谱法研究发现43~49 MPa的压力可以使杆状纤丝部分(0.4 mg/mL)发生中等程度的分解,但是杆状部位的2 条螺旋链则要在更高的压力条件(约130 MPa)下才会解离,杆状部位的2 条α螺旋链的分子内相互作用比杆状纤丝部分的分子间相互作用更稳定。
Iwasaki等[40]利用ANS荧光探针法研究肌球蛋白以及其次结构(S-1和杆状部位)在高压作用下分子结构的变化。实验发现,在400 MPa下肌球蛋白的内荧光光谱会发生4 nm的红移,且ANS荧光强度随着压力的增加而变大;肌球蛋白及其次结构的内荧光光谱的变化经量化后表达为质谱中心,该质谱中心与压力的大小呈线性正相关关系;但ANS标记的杆状部分的荧光强度却没有随压力水平的变化而改变;压力大于300 MPa时S-1部分的质谱中心出现滞后现象,在压力高于350 MPa时该现象更加明显。在高于350 MPa的压缩过程中,质谱中心并没有减小,表明S-1部分在高于350 MPa时部分变性且保持稳定;直到400 MPa时,S-1部分相应荧光强度的变化仍能检测到,并且会随着压力的增加而增加,但在压力释放后却没有改变。ANS荧光强度在恒定压力下增加意味着压力诱导的肌球蛋白的变性在升压过程中加速。内荧光和ANS分子荧光强度的检测结果表明,肌球蛋白的头部和尾部对高压的敏感程度不同,在肌球蛋白头部,色氨酸残基的极性增加,疏水内芯暴露到分子表面,相比之下尾部的多肽链结构只有部分发生变性。故对高压最敏感的部分是肌球蛋白的头部,这些也符合Ko等[24]将肌球蛋白酶解为头部S-1和尾部Rod,再经高压处理后发现S-1解聚交联并成胶。而Rod并无太大变化的结果[20]。
这些研究结果均表明,较低压力水平(
3 结 语
肌球蛋白形成高压凝胶是一个复杂的动力学过程,包括蛋白构象、化学作用力、分子形态等各个方面的综合作用。另外,肌球蛋白的高压辅助凝胶和高压凝胶的成胶机制不尽相同,形成凝胶的作用力也有所差异,而今受研究设备和方法的局限,高压凝胶过程的肌球蛋白变化还没有得到充分彻底的研究。虽然超高压技术目前已经日趋成熟,在肉类工业中的应用也日渐广泛,但仍需从理论角度去诠释肌球蛋白在超高压作用下变化的动力学过程,才能更深入地研究高压作用对肌肉、肉糜以及肌原纤维蛋白等复杂体系的影响,真正使科学基础研究造福肉类工业,减少生产浪费,提高产品品质,研发新型肉制品。因此,如何在现有技术的基础上研究不同高压条件处理下肌球蛋白的变化将是相关科研人员的挑战。
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篇2
【关键词】 心力衰竭;丙种球蛋白;IgG抗体;心功能
DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2015.10.103
在慢性心力衰竭中患者出现死亡的常见原因在于扩张型心肌病, 相关研究发现这一疾病会受到患者自身免疫功能影响, 因此提升患者自身免疫力、改善心功能是治疗心力衰竭的重点[1]。丙种球蛋白可调节内皮细胞与白细胞粘附, 减少心脏细胞凋亡, 对心功能起到改善作用, 目前在临床上应用广泛。本院基于这一背景, 研究了在常规治疗基础上加用丙种球蛋白的临床效果, 现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选取本院2012年5月~2014年3月收治的扩张型心肌病患者共64例, 随机分为观察组A与观察组B, 每组32例。选取同期健康体检正常者30例作为对照组。观察组A中男20例, 女12例;年龄41~76岁, 平均年龄(59.3±6.2)岁;按照纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级, 19例患者处于Ⅲ级, 13例患者处于Ⅵ级。观察组B中男18例, 女14例;年龄43~77岁, 平均年龄(58.7±6.4)岁;按照NYHA心功能分级, 18例患者处于Ⅲ级, 14例患者处于Ⅳ级。三组患者性别、年龄、心功能分级上比较差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 观察组A采用传统模式治疗, 通过利尿剂、强心苷、多巴胺及血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)类药物治疗。观察组B在上述基础上另加用丙种球蛋白治疗, 具体操作如下:对患者静脉滴注丙种球蛋白, 根据患者体质量每千克静脉滴注400 mg, 连续滴注5 d。治疗3个月之后检测患者IgG抗体情况。
每位研究对象均取其肘静脉血样, 将3 ml血氧按照每分钟3000转的速度离心15 min将血清分离, 静置在-70℃冷柜中保存待测。在患者入院24 h内检测其超声心动图, 对患者心功能予以评估并测量患者心脏大小。
1. 3 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料采用χ2检验。P
2 结果
2. 1 患者IgG抗体研究 统计两组研究对象IgG抗体情况, 组间对比治疗前后观察组与健康对照组数值差异, 详情如下:对照组研究对象IgG检测平均值为(0.0299±0.0152), 观察组A IgG检测平均值为(0.0953±0.0455), 观察组B IgG检测平均值为(0.0303±0.0203)。
观察组A在治疗后与对照组IgG抗体诊断数值比较, 差异有统计学意义(P0.05)。
2. 2 心功能研究 统计两组患者治疗前后心功能情况, 对比组间LVEDD与LVEF诊断数值, 心功能变化情况如下:观察组A治疗前LVEDD为(58.81±9.99)mm、LVEF为(36.77±11.05)%, 治疗后LVEDD为(53.31±9.44)mm、LVEF为(38.06±10.77)%;观察组B治疗前LVEDD为(59.69±9.61)mm、LVEF为(36.13±9.97)%, 治疗后LVEDD为(50.06±10.21)mm、LVEF为(46.16±12.19)%。观察组A与观察组B在治疗前两项诊断值对比差异无统计学意义(P>0.05);在治疗后两组心功能均有改善, 但观察组B的LVEDD与LVEF诊断数值改善程度更大, 两组治疗后对比差异有统计学意义(P
3 讨论
近年来, 临床研究上进一步证明了患者自身免疫抗体对疾病的影响, 包含抗肌球蛋白抗体、β-肾上腺素能受体抗体、ATP载体抗体、ADP载体抗体等, 均具有较高的特异性以及敏感性, 对扩张型心肌患者者密切相关[2]。因此, 在临床治疗上发病机制的研究与病因、免疫等方面的干预成为了早期治疗疾病的新靶点。
根据本次研究结果, 在治疗后观察组AIgG抗体明显高于健康对照组, 但观察组B治疗后IgG抗体已经明显低于观察组A, 且与正常对照组差异较小。心功能方面, 观察组A与观察组B在治疗前LVEDD与LVEF诊断数值差异并不大, 治疗后两组患者心功能情况均有明显改善, 但相对之下加用了丙种球蛋白的观察组B改善程度更大。
IgG抗体亲和力较强, 广泛存在于人体血液中, 在免疫球蛋白中属于二次免疫应答的重要参与部分, 能够参与心室重构与心肌损伤, 对机体免疫反应产生诱发作用, 从而加大心力衰竭程度, 因此治疗上应抑制IgG抗体程度[3]。丙种球蛋白能够对β-肾上腺素能受体抗体产生中和效果, 在一定程度上减轻患者心脏细胞凋亡程度, 对IgG抗体免疫吸附直至清除, 改善心肌重塑及心功能状态[4]。本次研究结果表明, 通过大剂量丙种球蛋白能够通过对患者免疫机制的调节达到提升心功能的效果, 干预患者IgG抗体, 让患者可得到更安全的治疗, 并在短时间内心功能得到更佳改善, 对患者后期治疗及预后提供帮助。
参考文献
[1] 莫新玲, 谢福生, 侯广道. 丙种球蛋白治疗扩张型心肌病心力衰竭患者的疗效及免疫研究.重庆医学, 2013, 42(27):3249-3250.
[2] 陈惠香, 刁志英, 李明, 等.静脉注射丙种球蛋白对肺炎合并心力衰竭患儿B型利钠肽及心功能的影响. 现代医药卫生, 2012, 28(18):2743-2744.
[3] 莫新玲, 谢福生, 严冬雪, 等.抗心肌肌凝蛋白重链自身抗体IgG亚类与慢性心力衰竭的关系.广东医学, 2009, 30(6):856-858.
篇3
【关键词】 尿白蛋白;免疫球蛋白;微球蛋白;老年糖尿病;临床应用效果
DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.13.021
糖尿病是一种以高血糖为症状的代谢类疾病, 主要是由于患者体内胰岛素分泌障碍或者胰岛素生物作用受损而导致发病[1]。糖尿病是一种终身性的慢性代谢疾病, 其病情复杂, 疗程漫长, 目前在医学上还没有彻底根治的技术手段和方法。本研究就尿白蛋白、免疫球蛋白 G及β2微球蛋白在老年糖尿病患者临床检查中的应用效果进行统计分析, 报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选取2014年7月~2015年8月本院收治的老年糖尿病患者30例作为观察组研究对象。其中男16例, 女14例, 年龄58~96岁, 平均年龄(74.93±7.15)岁。另选取30例体检健康者作为对照组, 其中男15例, 女15例, 年龄55~94岁, 平均年龄(73.44±7.67)岁, 两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 两组均进行尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白水平生化检测, 具体如下:①两组受检者检查前保持空腹及静息状态;②采集受检者晨起第一次尿液;③将采集的尿液样本采用免疫学实验检测出尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白水平。
1. 3 观察指标及评价标准 统计比较两组尿液检测中的尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白水平。尿检指标水平正常标准为:尿白蛋白<14.8 mg/L, 免疫球蛋白 G<5.45 g/L, β2微球蛋白<154 μg/L, 临床检测指标数值超过正常范围即为阳性。
1. 4 统计学方法 采用spss17.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料采用χ2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。
2 结果
观察组患者尿检结果中, 尿白蛋白水平(16.28±2.62)mg/L,
免疫球蛋白 G水平(14.26±3.97)g/L, β2微球蛋白水平(212.36±
12.36) μg/L, 均显著高于对照组患者的(7.28±1.29)mg/L、(5.17±
1.99)g/L、(108.37±9.36) μg/L, 差异均具有统计学意义(P<0.05)。
3 讨论
糖尿病是临床上一种十分常见的慢性终身性代谢综合征疾病, 主要是由于患者体内的胰岛素分泌功能出现障碍性受损, 导致的一组以高血糖量为特征的新陈代谢性疾病, 具有病情复杂、治愈困难、疗程漫长以及发病率高等特点[2]。糖尿病的致病机制较为复杂, 医学上尚未有明确结论, 其致病因素主要有遗传、年龄、种族以及患者的生活方式等。到目前为止, 遗传、年龄与种族等因素医学上还无法控制, 但是可以对环境以及人们的生活方式进行干预, 以降低糖尿病的发病几率。老年糖尿病患者由于机体代谢功能低下, 体内多个组织器官出现功能性弱化, 再加上体内脂肪、蛋白质的流失, 一般会伴有身体内部脏器的功能性衰退, 导致出现血管、心脏、肾脏以及眼睛等重要器官的损伤, 严重影响患者的生命健康安全。研究表明, 糖尿病由于胰岛素分泌异常所致, 而胰岛素是由β2微球蛋白细胞合成和分泌, 同患者体内的特异受体相结合引发代谢循环, 整个过程中任意环节出现异常都会引起糖尿病的发生[3]。早期及时有效的诊断、治疗和护理干预对于控制糖尿病疾病的进一步发展具有极重大的意义, 可以有效控制患者血糖的继续升高, 调整患者的不良饮食习惯, 预防糖尿病并发症进一步侵害患者的生命健康。尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白的指标水平含量同糖尿病病症密切相关, 病情严重程度越高, 尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白的含量就越高, 临床中具有比较高的诊断参考指标意义。
本研究结果显示, 观察组患者尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白水平较对照组患者高, 差异有统计学意义(P<0.05), 说明尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白水平与糖尿病关联密切, 具有较高的特异性和准确性, 可以作为临床糖尿病诊断和检查的参考依据。
综上所述, 老年糖尿病患者病情同尿液中的尿白蛋白、免疫球蛋白 G以及β2微球蛋白水平关系密切, 可以作为早期病情诊断与检查的依据和参考指标, 临床应用效果明显, 值得临床应用和推广。
参考文献
[1] 徐百友, 刘嘉琳, 何法霖.尿白蛋白、免疫球蛋白G、β2微球蛋白检测在老年糖尿病患者检查的临床意义.中国地方病防治杂志, 2014(S1):107.
篇4
[关键词]大剂量;免疫球蛋白;封闭抗体阴性;反复自然流产
自然流产也被称为习惯性流产,指两次怀孕在同一妊娠周内并且发生自然流产的现象,反复自然流产属于妇产科不育症范畴,是妇女在妊娠期常见的一种并发症。有关统计显示,反复自然流产患者约占我国已婚育龄妇女的10%,对患者身体健康以及家庭幸福造成了巨大影响。封闭抗体缺乏是反复自然流产患者的病发原因之一,本次研究探讨大剂量免疫球蛋白治疗封闭抗体阴性反复自然流产患者的临床效果,现报道如下。
1资料与方法
1.1一般资料
本研究对象为我院2012年5月~2014年6月收治的确诊为封闭抗体阴性反复自然流产孕妇患者116例,随机分为观察组以及对照组各58例。观察组年龄25~40岁,平均(33.4±1.8)岁,孕周5~12周,平均(7.8±1.5)周,其中2次流产者34例、3次流产者15例、4次流产者9例;对照组年龄24~40岁,平均(32.8±1.8)岁,孕周5~12周,平均(7.6±1.6)周,2次流产者35例、3次流产者16例、4次流产者7例。两组患者治疗前均给予尿HCG以及B超检查并确诊为宫内妊娠。
两组患者给予封闭抗体检测,结果均显示为封闭抗体阴性,检测方法如下:于清晨空腹抽取静脉血样3mL给予酶联免疫法检测,使用北京所奥生物技术有限公司生产检验试剂,检测结果确诊为封闭抗体阴性。
两组患者均符合以下人选标准:①患者均确诊为由于封闭抗体阴性而引发的复发性流产;②患者血清HCG检查结果显示其孕酮值>25ng/mL;③本次研究经过我院伦理委员会批准,患者及家属均知晓本次研究且签订知情同意书。
同时两组患者均符合以下排除标准:①严重内分泌异常、感染疾病患者;②生殖器官解剖结构异常患者;③有过往黄体酮药物、HCG等保胎治疗方法无效史患者;④由于生殖道解剖结构异常、生殖道感染、男方异常以及其他免疫异常等原因造成的患者反复性流产。
两组患者在年龄、流产次数等资料上对比差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2治疗方法
对照组患者入院后均给予传统保胎治疗,患者给予黄体酮(浙江爱生药业有限公司,H20031099,规格:0.1g*6s)20mg肌肉注射,1次/d,给予HCG2000U注射,注射方法每2天1次,口服相关类型的保胎药物。
观察组患者在对照组治疗基础上给予大剂量免疫球蛋白(上海生物制品研究所,S10970081,规格:300mg/3.0mL)静脉注射。患者首次注射剂量400mg/kg,此后3~4周内给予300mg/kg+5%葡萄糖注射液500mL静脉滴注,滴注速度1~5mL,直至患者妊娠周数达到24周为止。此时每天为患者补充0.4mg叶酸,1次/d,维生素C100mg,3次/d,维生素E100mg,1次/d,以及孕康口服液(江西济民可信药业有限公司,Z10920062,规格:29mL'5支)20mL,3次/d,直至患者妊娠3个月为止。
两组患者持续治疗妊娠24周为止,患者治疗期间均定期给予肝肾功能检查,确保患者肝肾功能无异常后方可继续治疗。
1.3观察指标
①两组患者治疗效果:患者治疗期间均给予严密监护并定期检查,行B超以及血清、孕酮含量检测,患者妊娠时间直至7月以后或者分娩活婴则被视为妊娠成功;若患者仍然出现自然流产或者B超检查结果显示胚胎停止发育则视为治疗失败。②统计两组患者治疗前后封闭抗体对照结果差异;③统计两组患者不良反应发生率。
1.4统计学处理
使用SPSS17.0处理数据,以(x±s)形式表示计量资料,采用t检验;计数资料以百分比形式表示,采用x2检验。若P
2结果
2.1两组患者治疗效果比较
观察组患者妊娠成功率94.8%,对照组患者妊娠成功率65.5%,观察组患者妊娠成功率明显高于对照组,对比差异有统计学意义(P
2.2两组患者治疗前后封闭抗体比较
两组患者治疗前封闭抗体检查结果均呈阴性,治疗后观察组患者封闭抗体呈阳性者52例,另外3例流产、3例阴性,阳性比例89.7%;对照组患者治疗后封闭抗体呈阳性者30例,另外20例流产,8例阴性,阳性比例51.7%。两组患者治疗后封闭抗体检查结果中阳性比例对比差异有统计学意义(x2=7.712,P
2.3两组患者不良反应发生率对比
两组患者治疗过程中均未出现严重不良反应,轻微不良反应治疗过程中均自行缓解。其中观察组患不良反应发生率8.6%,对照组患者不良反应发生率8.6%,两组患者不良反应发生率对比差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
3讨论
反复自然流产患者往往历经多次妊娠以及多次流产,严重者流产次数甚至高达7~8次,患者本人身心受到巨大创伤的同时也对家庭生活造成一定影响。有关研究已经证实,封闭抗体缺乏是反复自然流产患者病发的重要诱因,封闭抗体是一种抗配偶淋巴细胞的特异性lgG抗体,能够有效抑制淋巴细胞反应、封闭母体淋巴细胞对培养滋养层的细胞毒作用、防止辅助T细胞识别胎儿抗原的抑制物、阻止母体生理免疫系统对胚胎发出攻击。封闭抗体包括抗温B细胞抗体、抗冷B细胞抗体、抗特异性抗体、抗TLX抗体以及抗Fc受体抗体等多种类型。孕妇体内缺乏封闭抗体,就会导致母体介面免疫保护作用不断减弱,同时母体与胚胎之间免疫失衡,母体内排斥反应不断占据主流,最终引发产妇妊高症症状。
篇5
【关键词】 免疫球蛋白类;作用机制;免疫调节
免疫球蛋白(Ig)是从健康人血液中提取的血浆制品,含有正常人血浆中所有的特异性抗体成分,其中主要是IgG及少许的IgA,IgM.Ig的应用始于原发性和获得性免疫球蛋白缺乏症的替代治疗,后因发现它具有免疫调节功能而被广泛应用于治疗其他疾病,如各种细菌和病毒感染性疾病及自身免疫性疾病.WHO制定的Ig制剂的基本质量要求如下:1)具有完整的Fab片断和Fc部位功能的IgG单体分子,至少含90%;2)抗体具有与献血人群相似的抗病毒抗原和抗细菌抗原的双重功能;3)存在IgG的4种亚类且含量正常;4)不含可激活补体的IgG多聚体和血管活性肽;5)生物半衰期正常;6)不传播肝炎病毒、HIV等疾病.大多数Ig制剂还含有IgA,可溶性CD4,CD8和HLA分子以及某些细胞因子,Ig的半衰期约为3周,Ig上的Fc段可与巨噬细胞、B细胞及其他细胞的Fc受体结合并进行信号传递.由于IgG来源于数目众多的供血者,因而含有各种不同的抗原结合部位,通过与T细胞受体的不同部位结合来调节T细胞功能.
1 免疫调节机制
1.1 封闭Fc受体 Nagata [1] 在给予25例免疫性血小板减少性紫癜(ITP)患者Ig后发现,所有患者血小板数迅速增多,但将IgG的Fab段输注给另外一些ITP患者,却未见血小板增多,因此认为Ig是通过Fc段阻断巨噬细胞上的Fc受体(FcR)而抑制巨噬细胞对抗体披覆的血小板的破坏和清除.Cormick等 [2] 在使用Ig治疗多发性系统性硬化症中又证实了Ig同样可封闭T细胞上的FcR.多发性系统性硬化症的发生是由于激活的T细胞表达细胞黏附因子如整合素和选择素,使之易于穿过内皮细胞通过血脑屏障而进入脑组织,引起一系列炎症反应,而Ig可封闭T细胞表面的FcR,通过对受体的调节阻止T细胞激活.Ig通过与免疫细胞表面的FcR结合,使FcR失去对前炎症刺激因子的反应,最终阻断靶细胞的免疫激活,抑制免疫反应的发生. 1.2 调节炎症性细胞因子的合成和释放 体内外实验结果表明,Ig可调节细胞因子的生成.Wang等 [3] 报道,可抑制细菌脂多糖诱导的T细胞产生IL-2,IL-10,TNFβ,IFN-γ,还可抑制细菌脂多糖刺激下培养24h的淋巴细胞产生各种淋巴因子,但对单核细胞无效.IL-6是造血干细胞的激活剂,参与T和B细胞的分化,可使表达lL-6的单核细胞数目减少,但可使血浆中IL-6水平明显上升,提示Ig不仅可促进IL-6的表达,同时也可促进其释放.动物实验结果表明,Ig对某些细胞因子产生的调节是通过控制其转录水平而实现的,目前已被证实的受这种转录调节的细胞因子有IL-6,TNF-γ,IL-1,IL-8.Ig与FcRs的作用还可导致细胞内第二信使环磷酸腺苷水平升高,从而激活环磷酸腺苷依赖的蛋白激酶的磷酸化,最终通过相应的信号传导途径调节细胞因子的产生.Ig中包含某些细胞因子的特异性中和抗体,其存在也可下调某些细胞因子的水平 [4] .
1.3 抑制补体的激活 Ig可结合补体C 3b ,C 4b 片段,阻断其与靶细胞的结合.Forssman休克是以肺水肿和肺出血为主要表现的典型的补体介导的免疫病理反应,当给豚鼠注射兔抗Forssman血清后,豚鼠在几分钟后即死亡.若立即给予Forssman休克的豚鼠注射Ig,则75%的豚鼠可获存活 [5] .给予皮肌炎患者注射Ig也可发现其小血管内C 3b ,C 5b 的沉积明显减少,提示Ig对补体有抑制作用.目前Ig抑制补体的作用机制尚不清楚,有人认为Ig可抑制C 3 转化酶,阻止红细胞对C 4 的摄取.
1.4 促进内源性IgG的清除 内源性IgG水平的调节主要依赖于机体对其分解代谢的强弱.当体内IgG水平增高时,过多的IgG与保护性受体FcRn结合,使IgG的分解加强,从而维持IgG的水平.Xu等 [6] 认为,内皮细胞可表达IgG的保护性受体FcRn,在酸性环境中FcRn与IgG具有较强的亲和力,而在中性环境中二者亲和力明显下降.内皮细胞对IgG的摄取是通过液相的胞饮作用而使之进入细胞内的核内体,在核内体中(酸性)FcRn与IgG紧密结合,但当核内体再次移至细胞表面时由于接触了中性的血浆环境而二者亲和力迅速下降,IgG被重新释放入血,保持血浆中IgG的动态平衡,而在核内体中未与FcRn结合的IgG则被转运至溶酶体内降解.FcRn也可结合外源性IgG,Ig的输入加大FcRn负荷,从而抑制与内源性IgG的结合,因此无 论是生理性的还是病理性的内源性IgG皆不与 FeRn结合而被转运至溶酶体被分解,从而清除体内的致病性IgG.Ig的这种清除作用已被广泛地应用于自身免疫性疾病的治疗.
1.5 中和自身抗体 自身免疫性疾病的发生是由于体内自身反应性B淋巴细胞产生大量的自身抗体作用于自身抗原,导致组织细胞的破坏.Ig含有正常人体内的抗特异性自身抗体的抗体,可与自身抗体的可变区结合,从而减少与抗原的结合.
1.6 中和上层抗原 上层抗原是来源于微生物的抗原物质,例如葡萄球菌内毒素B(SEB),可激活T细胞,使其表达特异的T细胞受体Vβ序列,并有较强的亲和力,同时SEB与Ⅱ型主要组织相容性抗原复合物分子的某些区域相结合.上层抗原在主要组织相容性抗原复合物分子和T细胞受体分子间架起桥梁而进一步促进T细胞激活,而Ig也可结合T细胞受体Vβ序列,从而竞争性地抑制SEB与β序列的结合,阻止T细胞受体与上层抗原的相互作用,最终抑制T细胞激活.上层抗原同样可激活单核/巨噬细胞系统,实验结果表明,SEB可激活巨噬细胞产生大量的细胞因子,如IL-6,TNF,而Ig可通过其F(ab′)2片段阻止这种激活作用 [7] .
1.7 调节淋巴细胞和单核细胞的增殖与凋亡 Ig可抑制淋巴细胞的增殖,这种作用主要是通过干扰调控细胞生长和死亡的基因表达来实现.在体外,Ig可抑制细胞对植物血凝素、刀豆素A及美洲商陆有丝分裂原的促增殖反应.此外,Ig对细胞因子网络的调节也对淋巴细胞的增殖产生正调节作用,例如IL-4水平的下降可抑制Th0细胞向Th2的分化,而IL-2的存在可以诱导T细胞的增殖和分化.因此Ig在体内可通过上调IL-2水平,下调T细胞增殖来维持T细胞数目的稳定.此外,Ig中的其他成分,如可溶性CD 4 分子可通过抑制Ⅱ型人体白细胞抗原与膜CD 4 分子的相互作用而干扰抗原的呈递,最终阻止T细胞的激活和扩增 [8] .
1.8 其他作用 Ig可通过间接作用使神经髓鞘修复.在胶质细胞及其前体细胞的抗体介导性的补体损伤过程中起着保护作用,它是通过抗体联合介导的,而不影响补体激活过程.这种对炎症过程的抑制作用,可能是Ig发挥髓鞘修复作用的基础 [9] .Ig具有脑组织的局部作用,对脑脊液有渗透性,因血管-神经屏障在神经根部及神经末端不完整,Ig可自由地在这些部位进入神经而发挥系统和局部的作用.
2 临床应用
Ig是机体免疫系统重要组成部分,在免疫调节和防御感染中起着重要作用.Ig的应用包括替代疗法(一般应用剂量为每月0.4g/kg)和大剂量疗法(每月2g/kg),分别用于治疗不同疾病.
2.1 替代疗法 Ig可升高抗体缺乏或原发性免疫缺陷病患者IgG水平,降低急性感染发生率.Ig替代治疗低丙种球蛋白血症,可使体内IgG,IgM,IgA及球蛋白量均明显升高.Ig与抗生素联合治疗严重感染,疗效显著,亦可行大剂量间歇疗法,获得理想的疗效.
2.2 获得性免疫缺陷病 先天性获得性免疫缺陷综合征婴儿接受Ig后细菌感染和败血症发生率降低,细胞免疫功能增强,可提高存活率.
2.3 感染性疾病的辅助治疗 Ig具有调理素及特异性抗体作用,增加吞噬细胞杀菌能力,具有较强的抗菌及抗病毒作用,对B组β溶血性链球菌、大肠杆菌、呼吸道合胞病毒、巨细胞病毒、肝炎病毒等感染引起的疾病有确切疗效,也可用于烧伤后预防绿脓杆菌感染.
2.4 自身免疫性疾病 Ig可用于治疗神经系统自身免疫性疾病,治疗格林-巴利综合征、多发性硬化、急性脊髓炎、系统性红斑狼疮及狼疮性肾炎等,其次为皮肌炎、类风湿关节炎及系统性硬皮病.研究结果表明,大剂量Ig(每月2g/kg)对机体具有明显的免疫调节作用,已应用于多种自身免疫性疾病的治疗.
3 不良反应
Ig的不良反应发生率约为5%,大多发生在首 次输注时,常见的症状有恶心、头疼、寒战、皮疹和背痛,但反应大多轻微.发生不良反应的机制尚不清楚,可能与下列因素有关:1)IgG激活补体级联反应,随即释放过敏毒素及C3a,C5a;2)血管活性蛋白酶,如前激肽释放酶激活剂或前激肽释放酶的释放;3)某些血管活性物质的释放,如单核细胞来源的IL-6,IL-10及由于组织损伤血小板聚集引起的血栓素β 2 、前列环素E 2 、组织胺等.
【参考文献】
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篇6
【摘要】 目的 探讨体外循环对婴幼儿免疫球蛋白的影响及临床补充人免疫球蛋白的方法。方法 选取30例婴幼儿先心病患儿,均分成三组,A、B二组为体外循环组,A组为术后补充人免疫球蛋白组,B组则不补充,C组为非体外循环对照组。三组患儿均在术前、术后检测免疫球蛋白。结果 体外循环可引起婴幼儿免疫球蛋白显著下降,术后补充人免疫球蛋白可快速提升患儿免疫球蛋白水平。结论 婴幼儿体外循环心脏术后可使免疫球蛋白下降1周,术后早期补充人免疫球蛋白能使患儿术后免疫球蛋白水平快速恢复正常,提高机体免疫力。
【关键词】 体外循环;免疫球蛋白;先天性心脏病婴幼儿
[Abstract] Objective To explore the effect of the cardiopulmonary bypass (CPB) on the infant immunoglobulin and the method of the human immunoglobulin supplementary.Methods 30 cases of infant congenital heart disease were mean pided into 3 groups (A,B and C).Group A and B were the CPB cases,group C was comparison group.All the infants had been detected by the blood immunoglobulin level before and after the cardiotic operation.Results The CPB can decline the infant blood immunoglobulin significantly and the supplementary of the human immunoglobulin after the operation can increase the infant blood immunoglobulin level rapidly.Conclusion The CPB operation can make the infant blood immunoglobulin decline for a week and to supply the human immunoglobulin early can make the infant blood immunoglobulin level normal rapidly and increase the body immunity.
[Key words] cardiopulmonary bypass;immunoglobulin;infant
体外循环(CPB)心脏手术引起免疫抑制已引起重视,我们通过观察CPB对婴幼儿免疫球蛋白的影响并适时补充人免疫球蛋白,为小儿先心病临床治疗提供依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料 30例先心病患儿均分为三组,A、B两组为CPB组,其中A组为补充人免疫球蛋白组,B组则不补充。年龄3个月~3岁,病种为VSD、ASD、TOF等,均在低温(28 ℃~30 ℃)CPB下手术。采用膜式氧合器,平均CPB时间为65.22 min。C组为非体外循环对照组,年龄6个月~5岁,病种为PDA、CoA。A组患儿在术前、术后当天查免疫球蛋白,若低即按每次0.4 g/kg补充人免疫球蛋白[国产静注人免疫球蛋白(pH 4):5%],第二天再予检测补充,直至免疫球蛋白恢复到或高于术前为止。B、C两组患儿予术前1天、术后第3、7天采外周血检测免疫球蛋白。
1.2 检测方法 用常规单向免疫扩散法测定血清IgG、IgA、IgM。
2 结果
B组CPB后免疫球蛋白IgG、IgA、IgM均显著低于术前水平,约术后7天恢复,C组手术前后无明显变化,见表1。A组CPB后测定免疫球蛋白均低,予补充人免疫球蛋白0.4 g/kg后,血清免疫球蛋白接近术前水平;第二次再补充0.4 g/kg后检测血清免疫球蛋白即达到或超过术前水平,见表2。
3 讨论
CPB为一非生理过程,其对免疫球蛋白的影响表1 B、C两组IgG、IgA、IgM在心脏手术前后变化注:与术前比较,*P<0.01表2 A组IgG、IgA、IgM在CPB心脏手术前后变化及补充人免疫球蛋白后变化注:与术前比较,*P<0.01
已为国内外学者证实[1,2],而婴幼儿先心病为一特殊人群,其免疫系统尚未完全发育成熟,故有必要对CPB后免疫球蛋白进行监测。而静注人免疫球蛋白含有抗内毒素抗体,促进中性粒细胞补体的功能发挥并可抑制细胞因子的释放[3],起到抗感染作用。婴幼儿CPB后适时补充人免疫球蛋白对增强抗感染力有积极作用。
本研究发现婴幼儿CPB后免疫球蛋白明显下降并持续1周,此与Hairston等[2]报道一致。CPB术后免疫球蛋白下降主要原因为液气界面的蛋白分子结构受静电作用出现排列紊乱,使蛋白变性凝集,并为体内网状内皮系统所清除[4]。故CPB后免疫球蛋白降低。
由于临床上对如何补充免疫球蛋白无实验依据,于建华等[5]报道术后3天免疫球蛋白下降最明显,此也与我们的观察一致,而术后3天正是术后感染高发期。我们设计了术后3天内补充人免疫球蛋白以观察体内免疫球蛋白变化,结果表明术后第一次补充人免疫球蛋白0.4 g/kg后,即可使IgG、IgA、IgM上升至接近术前水平,第二次再补充0.4 g/kg后,检测免疫球蛋白可升至甚至超过术前水平,说明CPB后补充人免疫球蛋白对提高患儿血清免疫球蛋白水平效果确切,此为临床补充人免疫球蛋白提供理论依据。婴幼儿先心病CPB后3天内补充人免疫球蛋白0.4~0.8 g/kg对快速提高体内免疫球蛋白水平,增强免疫力有积极作用。
参考文献
1 王奇,鞠名达,张威廉,等.体外循环心脏手术对机体免疫功能的影响.中华胸心血管外科杂志,1995,11(6):326.
2 Hairston P, Manes J ,Gaber CD.Depression of immunologic surveillance by pump-oxygenation.J Surg Res ,1968,9:578.
3 钱俊.静注丙种球蛋白辅治21例婴幼儿重症肺炎临床分析.中国优生与遗传杂志,1997,3:94-95.
篇7
关键词:紫球藻;抗菌蛋白;纯化;性质
中图分类号:Q949.29+2.1文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)08-~1587-03
Purification and Some Characteristics of Antimicrobial Protein from
Porphyridium cruentum
CHEN Xiao-qing1,ZHENG Yi2,LIN Xiong-ping3
(1.Department of Biology Science and Technology, Zhangzhou Normal College, Zhangzhou 363000,Fujian,China; 2. Fujian Higher Educational Key Laboratory of Development and Neural Biology,College of Life Sciences/Fujian Normal Univerity, Fuzhou 350108,China; 3. Department of Biology Technology, Ningde College, Ningde 352100, Fujian,China)
Abstract: An antibiotic protein was isolated and purified from Porphyridium cruentum by ammonium sulfate precipitation andchromatography on HA. According to SDS-PAGE determination, the protein appeared two bands with molecular weight of 21kD and 30kD. The protein was sensitive to temperature change. The protein consisted of seventeen kinds of amino acids, among which the content of Glu, Gly and Asp was high respectively. The purified protein had strong antifungal activity against Penicillium chrysogenum. Antifungal activities were stronger than antibacterial activities in the antimicrobial protein of Porphyridium cruentum.
Key words: Porphyridium cruentum; antimicrobial protein; purification; characterization
植物含有丰富的抗菌蛋白,有数百种之多,如萝卜[1]、尾穗苋[2]、银杏[3]和葫芦种子[4]中的抗菌蛋白以及几丁质酶、葡聚糖酶、蛋白酶抑制剂、核糖体失活蛋白等[5],它们都有不同程度的抑菌作用。Melo等[6]报道沙菜(红藻类)的粗蛋白具有抗真菌作用及从墨角藻中提取的类凝集素能抑制大肠杆菌和脑膜炎双球菌生长;陈国强等[7]研究发现,3种大型海藻的粗蛋白对6种植物病原真菌的菌丝生长及孢子萌发具有不同程度的抑制效果,但目前对微藻抗菌蛋白的研究报道较少。
紫球藻(Porphyridium cruentum)是一种比较原始的单细胞红藻,具有独特的物理特征,在生长过程中能合成多种有较高经济价值的生物活性物质。前期的研究发现紫球藻的蛋白质提取物具有抗菌活性[8]。本试验对此抗菌蛋白进行了分离纯化,并测定了其部分性质,为进一步开展微藻资源的研究提供参考。
1材料和方法
1.1材料
试验藻种为紫球藻,引自中国科学院水生生物研究所,以KOCH培养基进行振荡培养,培养光照强度为3 000 μmol/(m2・s),光周期为12 h光照/12 h黑暗,培养温度为25~30℃,取对数期(培养10 d后)的培养物,离心洗涤,收集藻泥,4℃保存备用。菌种来自福建师范大学生命科学学院(6种细菌)和福建农林大学植物保护学院(6种真菌)。
1.2方法
1.2.1抗菌蛋白质的分离纯化将紫球藻泥悬浮于pH值为6.8的10 mmol/L磷酸缓冲液(PBS)中,反复冻融,结合超声波破碎,离心,取上清液,加入硫酸铵至饱和度为55%,充分搅匀,置4℃冰箱保存12h后离心,收集沉淀并溶于少量的PBS中,透析,离心,获上清液,即为紫球藻蛋白提取物,检测抗菌活性,获得抗菌蛋白粗品,4℃保存。
将适量浓缩后的抗菌蛋白粗提液上羟基磷灰石(HA)柱层析,用pH值为6.8的1 mmol/L PBS预平衡HA(1.8cm×30cm层析柱),上样量2 mL,以离子强度不断增加的PBS(分别为1、5、50、100、200 mmol/L,pH值为6.8并加入0.1 mol/L NaCl)洗脱,洗脱速度为20 mL/h,样品4 mL/管,分部收集洗脱液,测定280 nm的吸光度(A),待A280<0.01时换洗脱液。以考马斯亮蓝染色法(CBB-G250)测定蛋白质浓度,用不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)测定纯度,在室温下用日立U-3400紫外分光光度计测定其吸收光谱[9]。
1.2.2测定蛋白质亚基分子量参考Laemmli的方法[10],采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定蛋白质亚基分子量,分离胶浓度为12%,浓缩胶浓度为3.9%。
1.2.3氨基酸组成分析取纯品1 mg,加入6 mol/L盐酸,至安瓿瓶中120℃水解6 h,用去离子水反复冲洗去除盐酸,采用日立835-50型氨基酸自动分析仪测定氨基酸组成。
1.2.4抑菌活性的测定纯化后的蛋白质,配制成10 mg/mL的溶液,参照文献[11],采用圆形纸片法测定其抑菌活性,观察结果并测量抑菌圈直径的大小。各个步骤均按无菌条件操作,每个样品设2个平行样,取平均值。
1.2.5热稳定性分析纯化的抗菌蛋白质(10 mg/mL)分别置于50~100℃处理30 min,每10℃ 1个温差,以最敏感菌为指示菌,测定其抑菌活性。
2结果与分析
2.1抗菌蛋白的分离纯化
紫球藻蛋白提取液以HA柱层析,在洗脱过程中,随磷酸盐离子浓度的提高而逐渐出现一个鲜艳的粉红色洗脱峰(图1),收集此洗脱部分并透析浓缩,以产黄青霉为指示菌进行检测,具有抗菌活性,即为收集的抗菌蛋白。
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用紫外分光光度计测定此抗菌蛋白吸收光谱,在545nm有特征性吸收峰。以抗菌蛋白溶液在最大可见光吸收峰波长的吸光度与蛋白质的特征吸收值之比来表示纯度,可得A545/A282=5.23。抗菌蛋白电泳(PAGE)得到1条带,说明经过1次HA柱层析即可得到纯化的蛋白。
2.2抗菌蛋白的性质
2.2.1亚基分子量紫球藻抗菌蛋白的SDS-PAGE显示出2条带(图2),表明是由2个亚基组成,通过与标准蛋白的相对迁移率(Rf)比较,它们的分子量为21.0 kD与30.0 kD。
2.2.2氨基酸组成氨基酸测定结果见表1,可知除色氨酸全部被破坏未测出以外,紫球藻抗菌蛋白含有17种氨基酸,其中,谷氨酸含量最高,其次为天冬氨酸与甘氨酸含量,组氨酸与胱氨酸含量最少。
2.2.3抑菌活性从表2可以看出,纯化的紫球藻抗菌蛋白对6种真菌和4种细菌有抑制活性。对产黄青霉的抑制活性最为明显,对细菌的抑制不如对真菌的抑制作用强。紫球藻抗菌蛋白对各个真菌的抑制活性并不完全相同,这也与许多报道的抗菌蛋白性质相一致。
2.2.4热稳定性以产黄青霉为指示菌做抑菌试验,紫球藻抗菌蛋白在50℃处理30 min后仍有抗菌活性,在60℃处理30 min后抗菌活性消失,说明此抗菌蛋白对温度较为敏感。
3讨论
国内外研究人员已进行了大量关于植物抗真菌蛋白的研究,并从70多种植物中发现了170余种具抗真菌功能的蛋白,这些蛋白对多种植物病原菌有抑制作用,是植物防御体系的重要组成部分[12]。本试验所得蛋白质对供试的动植物病原菌有一定的抑制作用,对温度变化较为敏感,这与海水小球藻抗菌蛋白对热较为稳定不同[13]。
目前,对植物病虫害的防治,主要采用化学合成的杀菌剂,但由于化学合成的农药毒性大,在自然界难以降解,致使生态环境受到严重的破坏。利用生物产生的天然活性物质直接作为杀菌剂或以其新颖的化学结构作先导化合物进行结构优化开发合成的类似物,已日益受到重视[14]。本试验中所获得的抗菌蛋白具有广谱抗动植物病原菌的活性,因此,有必要深入探讨其抑菌作用的内在分子机制,为抗菌蛋白的研究建立基础[5]。
自20世纪60年代以来,国内外许多学者围绕紫球藻的分类、生态营养、培养及应用等方面进行了研究,取得了良好进展,但对其蛋白质生物活性的研究较少。因此,本研究可为今后进一步开发利用紫球藻提供有用的参考资料。
参考文献:
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[4] 阿不来提江・吐尔逊,木巴拉克・艾合买提,郑树涛,等. 葫芦种子中抗菌蛋白的初步研究[J].食品研究与开发,2008,29(8):30-32.
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[13] 陈晓清,郑怡,林雄平. 海水小球藻抗菌蛋白的分离纯化及性质研究[J].热带亚热带植物学报,2008,16(5):442-445.
篇8
关键词 大剂量 静脉注射丙种球蛋白 早产儿 感染性疾病
资料与方法
一般资料:根据金汉珍主编的第3版《实用新生儿学》中对早产儿的定义标准收集2002年12月-2007年12月住院早产儿84例,出生日龄
方法:两组均给予保暖、吸氧、抗生素预防感染,及对症支持治疗,维持水电解质平衡。治疗组加用丙种球蛋白(IVIG)1g/(kg・次),连用3天。
结果
发病情况:2组早产儿入院后发生感染性疾病病例次数比较,见表1~2组发病情况经统计学处理差异有显著性意义(P
转归:治疗组治愈38例(90.48%),死亡4例(9.52%)。对照组治愈32例(76.19%),死亡10例(23.81%)。
平均住院天数:治疗组9.5+4.6天,对照组12.7±5.3天,两组住院天数差异有显著性意义(P
篇9
急性脊髓炎是神经科一种常见的自身免疫性脱髓鞘疾病,过去多应用地塞米松治疗,见效慢,疗效差,不良反应大。应用甲基强的松龙治疗后效果较地塞米松为好,不良反应减少[1]。近年丙种球蛋白开始应用于神经疾病。我院近5年来对18例急性脊髓炎患者进行了大剂量甲基强的松龙合用丙种球蛋白治疗,现将观察结果报告如下。
1 资料方法
1.1 一般资料 治疗组18例,男10例,女8例。年龄16~61岁,平均34岁。对照组18例,男11例,女7例,年龄18~62岁,平均33岁。发病时间均在7 d以内,两组均符合急性脊髓炎临床诊断标准,入院时双下肢肌力在0~3级,均有感觉平面障碍及括约肌功能障碍,脊髓MRI脑脊液检查支持脊髓炎诊断。两组患者的性别、年龄、病情的严重程度差异均无统计学意义(P>0.05)。两者具有可比性。
1.2 治疗方法从入院确诊时治疗组给予丙种球蛋白0.4/kg•d,连用5 d,同时合用甲基强的松龙1000 mg加入5%葡萄糖液500 ml中静点3 d,后500 mg甲基强的松龙静点3 d,既每3 d减半,分别240,120,60,30,16,8,4。各3 d,60 mg时改为甲基强的松龙(美卓乐)口服,共28 d。对照组单用甲基强的松龙,用法同上。在治疗期间抗生素、抑酸剂、营养神经剂、理疗正常应用。未合用其他免疫抑制剂。
1.3 疗效判定[2,3] 治愈:瘫痪恢复至自行行走,大小便功能恢复。显效:由瘫痪恢复至持物行走。膀胱功能好转。好转:肌力有恢复,不能持物行走。无效:治疗前后无变化,或死亡。
1.4 统计学分析 采用SPSS 11.5统计软件包,率的比较采用 χ2检验,神经功能恢复时间应用t检验。
2 结果
2.1 治疗组治愈显效共16例,好转2例,无无效及死亡病例。对照组治愈显效共10例,好转7例,死亡1例。结果表明治疗组在治愈显效率明显高于对照组。见表1。
2.2 看出治疗组神经功能恢复时间较对照组明显缩短。
3 讨论
急性脊髓炎主要侵犯脊髓髓鞘,主要表现为髓鞘肿胀、脱失,周围淋巴细胞显著增生,轴索变性,血管周围炎性细胞浸润。临床症状主要表现为下肢瘫痪,传导束性感觉障碍,和植物神经受损表现的尿便障碍。发病机制可能为病毒感染后诱发的异常免疫应答[2]。大剂量甲基强的松龙治疗急性髓炎能有效的改善脊髓神经功能,广泛应用临床。近年丙种球蛋白开始广泛应用于神经系统疾病。两者合用的报道不多。本组病例显示两者合用可以明显减少脊髓功能恢复的时间。
甲基强的松龙与丙种球蛋白治疗脊髓炎作用机制尚不完全清楚。但急性脊髓炎作为一种免疫相关的疾病,两者可以在免疫不同环节发挥作用。甲基强的松龙激素冲击治疗可诱导神经系统侵润的T细胞的凋亡,抑制炎性反应,增强毛细血管内皮细胞功能,从而减少毛细血管的通透性,减轻水肿,修复血脑屏障,改善脱髓鞘区的神经传导功能。改善局部血液循环,降低脊髓中的脂质过氧化物含量。免疫球蛋白可以封闭免疫细胞表面的Fc受体,通过对受体的调节阻止T细胞激活,可干扰调控细胞生长和死亡基因表达,从而抑制免疫反应。促进神经髓鞘修复和少突胶质细胞增生。中和补体、细菌毒素和病毒,干扰免疫复合物的生成沉积及免疫复合物对靶细胞所产生的溶解破坏作用,阻止了补体复合物与巨噬细胞结合,抑制巨噬细胞对自身组织的侵袭[3]。国外学者报道,多种免疫抑制剂联合应用治疗自身免疫性疾病可提高有效率[4]。两者应用过程中应注意激素副作用,肺部感染,血糖升高,血压骤升,股骨头坏死。丙种球蛋白相对副作用报道较小,但价格较昂贵,血液制品,应注意其安全性。两者合用远期疗效还缺乏充分临床证据支持。
参 考 文 献
[1] 陈卫东.大剂量甲基强的松龙冲击治疗在神经免疫疾病的应用.临床神经病学杂志,1992,5(2):120.
[2] 王维治.神经病学. 人民卫生出版社,2006,518.
篇10
[关键词] 高原;创伤;免疫球蛋白;C反应蛋白
[中图分类号] R641 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2015)10(a)-0047-04
Change and significance of serum immunoglobulin and C reactive protein in patients with severe trauma in high plateau
QIAN Huigang FAN Jianlin GONGBAO Caidan CHEN Yuanqing
Department of Emergency Center, People′s Hospital of Qinghai Province, Xining 810007,China
[Abstract] Objective To investigate the change and clinical significance of serum immunoglobulin and C reactive protein (CRP) in patients with severe trauma in high plateau. Methods 30 cases of patients with serve trauma treated in Department of Emergency, People′s Hospital of Qinghai Province from January 2010 to December 2014 were selected, according to whether complicated with multiple organ dysfunction syndrome (MODS), they were divided into MODS group (16 cases) and non-MODS group (14 cases). Another 10 healthy subjects were selected as health group. Serum immune globulin and CRP levels were tested by rate scatter immune turbidimetric method, serum immune globulin and CRP levels of MODS group and non-MODS group on admission and after operation of 2, 4, 6, 8, 14 d were observed dynamicly and compared with those of health group. Results Compared with healthy group, the level of immunoglobulin in non-MODS group on admission was significantly decreased, CRP level was significantly elevated, the level of immunoglobulin in 14 d after operation was significantly higher (P < 0.01). Compared with healthy group, levels of immunoglobulin in MODS group were decreased on admission and postoperative 2, 4, 6, 8 d, CRP level was increased, immunoglobulin and CRP levels were increased on postoperative 14 d (P < 0.05 or P < 0.01). Immunoglobulin and CRP levels of MODS group and non-MODS group in 14 d after operation were compared, with statistical differences (P < 0.05 or P < 0.01). Conclusion The changes of serum immune globulin and CRP levels can be used as an early warning factor after severe trauma, and dynamic observation is helpful to the assessment of patient′s condition.
[Key words] High plateau; Severe trauma; Immunoglobulin; CRP
创伤是当今世界范围内的重大疾患之一,在所有疾患死因中,创伤居第4位,在年轻人群中居首位。随着创伤急救体系的不断完善和救治技术的不断提高,创伤患者因伤所致的早期(伤后48 h内)死亡率已明显降低,但伤后并发症所致的后期死亡率并无明显降低。感染不仅是较为常见的创伤并发症,而且是导致伤后急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、多器官功能障碍综合征(MODS)等并发症的重要原因,也是创伤患者后期死亡的主要原因[1]。严重创伤可以导致机体出现神经、内分泌、免疫功能紊乱,造成创伤后一系列的炎性反应,表现为全身性炎性反应综合征(SIRS)与MODS等,引发SIRS-MODS-多器官功能衰竭(MOF)动态过程[2]。有学者提出,严重创伤以及随即出现的SIRS、MODS等并发症与机体受伤后部分炎症介质的变化密切相关[3-4]。本研究主要观察30例严重创伤患者血清中部分炎性因子水平的变化,探讨其在严重创伤中的临床意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取青海省人民医院急诊科2010年1月~2014年12月住院的严重创伤[(创伤严重度(ISS)评分≥ 25分[5]患者30例,其中男21例,女9例;年龄21~52岁;创伤原因:交通伤18例,高处坠落伤4例,钝器伤3例,例锐器伤3例,挤压伤1例,爆炸伤1例;损伤部位:均以腹部损伤为主,入院即行剖腹探查术,其中创伤性脾破裂行脾切除术17例,肠修补或部分切除6例,肝修补填塞止血4例,结肠造口术2例,胰体尾切除1例。将入选患者按照是否并发MODS分为MODS组(16例)和非MODS组(14例),其中16例在入院后2~4 d出现MODS,且ISS评分均≥ 25分,30例患者中有26例存活,4例死亡,均死于MODS。另选10例健康体检者作为健康组,男6例,女4例,年龄25~38岁。
1.2 方法
1.2.1 治疗方法 入院后结合创伤程度进行病情评估,早期给予心肺复苏及抗休克治疗,同时及时针对创伤部位及创伤分级,积极通过急诊手术有效控制和处理原发病;术后维护脏器功能、胃肠内及胃肠外营养支持、纠正酸碱失衡和电解质紊乱,选用广谱、有效抗生素防治感染。30例患者均行急诊手术治疗。
1.2.2 检测方法 入院时及术后2、4、6、8、14 d各采集空腹静脉血2 mL,离心后分离血清,注入2个0.5 mL EP管内,每管0.5 mL,-70℃冻存,采用TMS-1024i全自动生化分析仪进行检测,血清IgG、IgA、IgM水平测定采用速率散射免疫比浊法,C反应蛋白(CRP)水平测定采用透射免疫比浊法。统一检测10例健康体检者的血清免疫球蛋白与CRP水平,动态观察严重创伤患者入院时及术后2、4、6、8、14 d的血清免疫球蛋白与CRP水平。
1.3 统计学方法
采用SPSS 11.0统计软件对数据进行分析和处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
与健康组比较,非MODS组入院时免疫球蛋白水平明显降低,CRP水平明显升高,术后14 d免疫球蛋白水平明显升高(P < 0.01);与健康组比较,MODS组入院时及术后2、4、6、8 d免疫球蛋白水平降低,CRP水平升高,术后14 d免疫球蛋白及CRP水平升高(P < 0.05或P < 0.01)。非MODS组与MODS组术后8、14 d的免疫球蛋白及CRP水平比较,差异有统计学意义(P < 0.05或P < 0.01)。见表1。非MODS组和MODS组血清IgG、IgA、IgM在入院时及术后2、4、6、8、14 d逐渐升高,CRP则逐渐下降至正常值。见图1~4。
表1 各组血清免疫球蛋白与CRP水平比较(x±s)
注:与健康组比较,*P < 0.05,**P < 0.01;与非MODS组同时间点比较,P < 0.05,P < 0.01;MODS:多器官功能障碍综合征;CRP:C反应蛋白
3 讨论
严重创伤可引起复杂的宿主反应,破坏免疫系统的平衡,患者易患机会性感染和炎症等并发症[6]。严重创伤手术后人体内环境出现紊乱,机体的自我修复过程是系统的、复杂的。通过生命体征监测来评估损伤的严重程度,尽早使机体恢复内环境平衡。但是,部分早期抢救复苏成功的患者在后期还是死于感染、MOF等并发症。早在20世纪60年代就有人提出了严重创伤可引发重要器官衰竭的理论,认为严重的创伤及其并发症可引发机体剧烈的免疫应答,其中部分免疫反应是有益的,另外一些免疫应答却是过度的或有害的,甚至可能加重或引发感染、MOF等。
目前,多项研究证实,MODS主要是由炎症介质及细胞因子参与下的级联的病理生理变化所致[7-8],其中免疫球蛋白与CRP扮演着重要角色。免疫球蛋白是指一类具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白广泛分布于血液、组织液及外分泌液中,在体液免疫中起重要作用。有研究认为,创伤后皮质醇及细胞因子的大量释放,与存在于许多细胞膜的相应受体结合而干预前B细胞的增殖和分化,影响了成熟B细胞的功能,从而导致免疫球蛋白的改变[9]。本研究显示,创伤患者术后2 d的IgG、IgA、IgM明显下降,说明在创伤及手术打击后机体立即出现免疫抑制。术后8 d,血清中免疫球蛋白逐渐恢复正常,术后14 d免疫球蛋白反而较健康组升高,这可能是创伤后早期的免疫球蛋白下降反馈刺激致后期免疫功能增强。但是,MODS组患者术后第8天免疫球蛋白仍明显低于健康组;术后14 d,随着病情趋于好转,感染完全控制,IgG、IgA较健康组稍高。结果提示,严重创伤感染及创伤后的休克状态等可使免疫抑制加重、时间延长。
CRP是由肝脏合成的一种血浆蛋白,是机体急性时相反应物质。本研究显示,非MODS组术后血清CRP水平升高,可在第8天后恢复正常,但MODS组的CRP在术后第8天升高更为明显,这也反映病情的反复、加重及感染均可使CRP升高,当然随着病情的好转、并发症的治愈,CRP可下降并逐渐走向正常。
在多发伤患者中,严重的创伤应激、高炎性反应、高分解代谢、空腹在伤后早期、手术和其他干预治疗往往导致蛋白质能量营养不良,脂肪沉积和肌肉组织进一步消耗。这可以引起机体免疫功能下降,肠黏膜屏障的结构和功能损伤,细菌和内毒素易位。因此,所产生的全身性炎性反应和感染等并发症,影响患者的预后[10]。免疫功能低下在多发伤儿童中较为多见,与创伤严重程度存在密切关系,还可能与机体过度全身炎性反应有关。减轻炎性反应,改善免疫功能是治疗的一个重要方面[11]。
严重创伤的特点是明显的免疫反应与炎症和抗炎特性[12]。有研究表明,随着海拔升高,血清免疫球蛋白含量增加,其中以IgG及IgM为著[13]。这可能是由于高原低氧环境下抑制T细胞功能降低,导致B细胞功能相对活跃,免疫球蛋白合成增加,提示可将创伤后IgG、IgA、IgM的动态变化作为患者病情变化的参考指标[14]。若减少糖皮质激素的应用,补充外源性IgG、IgA、IgM,可能会减少创伤后体液免疫抑制,从而有效预防创伤后患者合并感染。严重创伤感染及创伤后休克状态可使免疫抑制加重、时间延长,创伤手术后患者免疫功能状态与病情转归有密切关系,对IgG、IgA、IgM及CRP的动态监测可作为创伤患者手术后病情评估的客观指标,并且在免疫球蛋白制剂用于严重创伤后免疫调节的治疗方面有一定的指导意义[15]。特异性免疫球蛋白制品在救治创伤感染、新发传染病防治、应对生物战剂与生物恐怖潜在威胁等方面已成为某些发达国家的常规贮备[16]。罗敏生等[17]研究指出,CRP及免疫球蛋白水平对创伤后机体免疫功能并发症发生及预后评估有一定的价值。
崔建华等[13]研究显示,高原低氧环境中,机体的免疫功能有失调现象,可诱发免疫防御和免疫自稳功能降低,同时,接触外源和内源抗原的机会也增加。在高原环境中,免疫功能本身自稳功能下降的基础上,急性创伤,尤其是严重创伤免疫功能受损难免进一步加重,给严重创伤患者的救治带来了巨大挑战。因此,加强高海拔缺氧环境下严重创伤后人的免疫功能研究,对高原疾病防治和提高人群的整体健康水平有重要意义。
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