葉酸對塵螨蛋白致敏 BALB/c 小鼠口服耐受性的影響

Effect of dietary folate supplement on oral tolerance development in Dp2-sensitized BALB/c mice

蔡依廷(Yi-Ting Tsai)

指導教授 ： 林璧鳳

國立臺灣大學/生命科學院/微生物與生化學研究所/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2009.01703

摘要

口服耐受性是以口服抗原的方式，使個體再度接觸到抗原時傾向產生免疫耐受性，且多數口服蛋白對個體不產生毒性，所誘發的免疫調節具有抗原專一性，具應用到過敏性疾病治療的潛力。本實驗室之前研究發現，給予塵蟎蛋白 (Dp 2)致敏小鼠管餵高劑量 Dp 2 一週，可有效誘發口服耐受性。此外，研究指出，維生素會影響免疫反應，故本實驗欲探討葉酸對口服塵蟎蛋白的氣喘小鼠口服耐受性的影響。
本研究第一階段給予致敏小鼠口服低、高劑量 (100 μg、500 μg) 的 Dp 2 蛋白8 天，再補充 10 倍葉酸 2 至 8 週，探討葉酸對誘發氣喘小鼠口服耐受性所需口服抗原劑量的影響。結果顯示，2 週短期補充葉酸顯著增加小鼠脾臟抗原特異性 IFN-γ 分泌，和增加 MLN IL-2 分泌的趨勢，而顯著抑制 IL-4 的分泌量。8 週的葉酸補充，並追加 3 次致敏後犧牲小鼠，發現葉酸顯著提昇小鼠肺氣管沖洗液 (BALF) 中 IL-2 的含量，且有增加 Peyer’s patch 中 CD4+CD25+Foxp3＋ 調節性 T 細胞比例的趨勢，顯示補充 10 倍葉酸有利於口服耐受性的誘發，調控 Dp 2 致敏的氣喘小鼠體內免疫反應更為傾向 Th1 反應。高劑量 Dp 2 雖然增加小鼠血清 IgE 濃度，但顯著降低 BALF 中嗜酸性白血球比例與脾臟 Th2 細胞激素的分泌，因此口服耐受性的誘發仍以 500 μg Dp 2 較可行。
第二階段研究則進一步探討補充葉酸的含量對口服耐受性的影響。給予致敏小鼠口服 500 μg Dp 2 蛋白 8 天，並同時給予含有 0、1、3、5 及 10 倍葉酸的飼料 8 週，同時追加 3 次致敏後犧牲小鼠，分析各項免疫指標。結果顯示，補充 5 倍葉酸顯著降低小鼠脾臟 Th1 細胞激素分泌與特異性增生能力，並降低 MLN 特異性 IL-5 的分泌；補充 10 倍葉酸顯著抑制脾臟細胞 Th1 細胞激素、IL-10、TGF-β 的分泌，也顯著增加脾臟 CD4+CD25+Foxp3+ 調節性 T 細胞比例；缺乏葉酸顯著增加 MLN 抗原特異性 IL-2 分泌，但顯著降低脾臟與 MLN 中 CD4+CD25+Foxp3+、CD4+Foxp3+ 調節性 T 細胞比例與表現強度。
由本實驗結果得知，Dp 2 致敏小鼠氣喘模式中，口服 Dp 2同時補充 10 倍葉酸，有助於誘發口服耐受性。短期的葉酸補充，透過調控腸道免疫組織影響個體免疫反應傾向 Th1；長期葉酸補充，顯著增加脾臟 CD4+CD25+Foxp3+ 調節性 T 細胞比例。葉酸的缺乏則降低 Foxp3 表現強度，不利口服耐受性的維持。

關鍵字

口服耐受性 ； 葉酸 ； 塵螨蛋白 ； MLN ； Foxp3+調節性T細胞

並列摘要

Oral tolerance is a state of immunological unresponsiveness to antigen induced by feeding. Most oral antigens are non-toxic proteins, and their ability of inducing antigen-specific immune regulation has made oral tolerance a highly potential treatment to allergy susceptible individuals. We had successfully induced oral tolerance in dust mite protein (Dp 2)-sensitized BALB/c mice with high dose (500 μg) Dp 2 oral administration for 1 week. In this study, we showed the effect of water-soluble vitamin folate on asthma mice oral administered with Dp 2.
To investigate if folate affects the antigen dose to induce oral tolerance, we fed the Dp2-sensitized mice with a diet containing 10 times the folate requirement, and gave the mice high or low dose (500 μg and 100 μg) Dp 2 for 8 days. After 2 weeks of short-term folate supplement, there was a trend toward an increase of mesenteric lymph node (MLN) IL-2 secretion. Also, the short-term folate supplement significantly increased splenocyte-specific IFN-γ secretion, while decreased the MLN IL-4 secretion. Subsequently, after 3 intra-peritoneal boosts, 8 weeks of long-term folate supplement significantly increased bronchoalveolar lavage fluid (BALF) IL-2 and slightly increased CD4+CD25+Foxp3＋ regulatory T cell (Treg) percentage in Peyer’s patch. These results indicate that folate plays a role in shifting immune response toward Th1 in asthma mice. Though high dose Dp 2 increased serum IgE level, it significantly reduced eosinophil percentage in BALF and spleen Th2 cytokine secretion. Therefore, oral tolerance induction remained more effective when using high dose of Dp 2.
In the following experiment, we demonstrated the effect of folate contents on tolerized mice. Dp 2-sensitized mice were given high dose Dp 2 for 8 days and diets containing 0, 1, 3, 5, 10 times folate for 8 weeks with 3 intra-peritoneal boosts. 5x folate supplement reduced splenocyte Th1 cytokine secretions as well as antigen-specific proliferation and MLN IL-5 secretion. 10x supplement significantly decreased splenocyte Th1 cytokines, IL-10, and TGF-β while increased CD4+CD25+Foxp3+ Treg percentage in spleen. Folate-deficient diet reduced CD4+CD25+Foxp3+ and CD4+Foxp3+ Treg percentage and Foxp3 expression intensity in both spleen and MLN, but increased antigen-specific IL-2 secretion in MLN.
Our data show that 10x folate supplement enhances oral tolerance induction by high dose Dp 2 in Dp 2-sensitized mice. Short-term folate supplement tends to shift immune reaction toward Th1 through mucosa while long-term folate supplement increases spleen CD4+CD25+Foxp3+ Treg percentage. Folate deficiency decreses Foxp3 intensity and thus impairs oral tolerance maintenance.

並列關鍵字

oral tolerance ； folate ； Dp 2 ； MLN ； Peyer’s patch ； Foxp3+ Treg

參考文獻

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