劉雅萍,陳曉霞,劉漢石
(大連普瑞康生物技術有限公司,遼寧 大連 116001)
天山雪蓮Saussurea involucrateKar.Et Kir.系菊科風毛菊屬植物,主產(chǎn)于新疆天山、昆侖山,是具有重要藥用價值的名貴中草藥。由于天山雪蓮生長環(huán)境特異,人工栽培困難,加之過度采挖,目前該物種瀕臨滅絕[1、2]。為解決珍稀瀕危藥用植物的資源問題,本公司利用從中國科學院植物研究所轉化的天山雪蓮細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術,經(jīng)多年研究實現(xiàn)了天山雪蓮細胞的產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng),生產(chǎn)出有效成分含量高、產(chǎn)量大的天山雪蓮培養(yǎng)物。
天山雪蓮素有“雪山花王”之稱,生長在低溫、風大、紫外輻射強的高原雪線以上地區(qū),具有活血通經(jīng)、散寒除濕、強筋助陽等功效[3]。有研究表明,雪蓮花水提取物對輻射損傷有保護作用[4],但對天山雪蓮培養(yǎng)物輻射保護能力評估的研究極少。本研究通過輻射損傷小鼠模型來探討天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射損傷的保護作用。
普瑞康牌雪神膠囊由大連普瑞康生物技術有限公司生產(chǎn)(批號20050501),其每粒配方為天山雪蓮培養(yǎng)物12mg,淀粉288mg,每次4粒,每天2次。
昆明種清潔級雌性小鼠192只,由中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所繁育場提供(許可證號SCXK-京 2004-0001),體重 20g±2g。
1.3.1 儀器 E400生物顯微鏡(2005011);755紫外光柵分光光度計(2002001),MEK-6318K血液分析儀(2004012)。
1.3.2 試劑 Hank’s液、Giemsa染液、小牛血清、1/15mol·L-1磷酸鹽緩沖液(pH6.8)及 SOD 試劑盒(批號20051010)。
1.4.1 劑量 實驗設人體推薦劑量的5倍、10倍、30 倍,即每日 0.2g/kg BW、0.4g/kg BW、1.2g/kg BW(相當于每日 8mg/kg BW、16mg/kg BW、48mg/kg BW天山雪蓮培養(yǎng)物),為低、中、高劑量組。受試物用無菌水配制,每日1次,經(jīng)口給予,連續(xù)灌胃30 d后輻照動物,輻照后仍然給予受試樣品。小鼠灌胃體積為0.1mL/10g鼠量。同時設一輻射模型對照組,用無菌水代替受試物,每日灌胃體積與各受試物組相同。
1.4.2 對小鼠白細胞計數(shù)的影響 受試樣品組小鼠于照射前后經(jīng)口連續(xù)給予受試樣品,劑量組與輻射模型對照組均以同一劑量60Co-γ射線全身照射1次,照射劑量選擇3Gy。分別于照射前、照射后第3天、照射后第 14天 3次取血 20μL,用 MEK-6318K血液分析儀進行白細胞數(shù)測定。
1.4.3 對小鼠骨髓細胞微核的影響 受試樣品組于照射前后經(jīng)口連續(xù)給予受試樣品,劑量組與輻射模型對照組均同一劑量γ射線全身照射1次,照射劑量選擇3Gy。于照射后第3天頸椎脫臼殺死動物,取股骨用止血鉗擠出骨髓液與玻璃片一端的小牛血清混勻,常規(guī)涂片。涂片自然干燥后,放入甲醇中固定 10min,放入 Giemsa應用染液中,染色25min,立即用磷酸鹽緩沖液或蒸餾水沖洗、晾干。鏡檢每只動物計數(shù)1000個嗜多染紅細胞中微核細胞數(shù),微核率以千分率表示。
1.4.4 對小鼠血中超氧化物歧化酶活性的影響 (1)受試樣品組照射前后經(jīng)口給予受試樣品,劑量組與輻射模型對照組均以同一計量γ射線全身照射1次,照射劑量選擇7 Gy。于照射后7 d進行試驗;(2)紅細胞抽提液制備,10 μL全血沖入0.5 mL生理鹽水,2000 r·min-1離心 3 min棄上清,速混合器抽提 1 min,4000 r·min-1離心 3 min分層,上層為SOD抽提液,中層為血紅蛋白沉淀物,下層為三氯甲烷,上清液體積為0.26 mL,待測;(3)SOD活力測定,參照試劑盒說明書嚴格操作。
1.4.5 血清溶血素(半數(shù)溶血值)實驗 受試樣品組照射前后經(jīng)口給予受試樣品,劑量組與輻射模型對照組均以同一劑量γ射線全身照射1次,照射劑量選擇1 Gy。于照射后第11天進行實驗。每只小鼠腹腔注射0.2 mL綿羊紅細胞(SRBC)(2%v/v)進行免疫。4 d后摘除眼球取血,放置1 h后將凝固的血與SA緩沖液稀釋(200倍)。取稀釋后血清 1.0 mL,SRBC(10%v/v)0.5 mL,補體 1.0 mL 加入同一離心管中。另設不加血清的對照管(以 SA液代替)。置37℃恒溫水浴中保溫15 min后,冰水浴終止反應。2000 r·min-1離心10 min。取上清液1.0 mL、都氏試劑 3.0 mL于試管內(nèi),同時取SRBC(10%v/v)0.25 mL 加都氏試劑到 4.0 mL 作為半數(shù)溶血管。各試管充分混勻,放置10 min后于540 nm處以對照管作為空白,分別測定各管光密度值。半數(shù)溶血值按下式計算:
用SPSS軟件進行數(shù)據(jù)處理。計量資料采用方差分析,但需按方差分析的程序先進行方差齊性檢驗,方差齊,計算F值,F(xiàn)值 <F0.05。結論:各組均數(shù)間差異無顯著性;F值≥F0.05P≤0.05,用多個實驗組和一個對照組間均數(shù)的兩兩比較方法進行統(tǒng)計;對非正態(tài)或方差不齊的數(shù)據(jù)進行適當?shù)淖兞哭D換,待滿足正態(tài)或方差齊要求后,用轉換后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計;若變量轉換后仍未達到正態(tài)或方差齊的目的,改用秩和檢驗進行統(tǒng)計。計數(shù)資料采用卡方檢驗。
表2顯示,各實驗組小鼠輻射后第3天外周血白細胞數(shù)與輻照前比較顯著降低(P<0.01),說明造摸成功。輻射后第3天,48mg/kg BW組與0 g/kg BW組比較,外周血白細胞數(shù)有極顯著差異(P<0.01);輻射后第 14天,48mg/kg BW 組與 0 g/kg BW組比較,外周血白細胞數(shù)有顯著性差異(P<0.05)。其他各給藥組動物外周血白細胞數(shù)也有一定的提高,但無顯著性差異,提示天山雪蓮培養(yǎng)物可有效提高輻射損傷模型小鼠外周血白細胞數(shù)。
表2天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射后小鼠外周血白細胞計數(shù)的影響(±s)
表2天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射后小鼠外周血白細胞計數(shù)的影響(±s)
注:與0 g/kg BW 組比較:*P≤0.05,** P≤0.01與輻射前自身比較:△ P≤0.05,△△P≤0.01
組別及劑量 例數(shù) 輻射前(×109·L-1)輻射后第3d(×109·L -1)輻射后第14 d(×109·L -1)3.6 ± 0.8 8mg/kg BW 12 6.7 ±1.0 1.9 ± 0.4△△ 4.2 ±0.9 16mg/kg BW 12 6.9 ±1.1 2.1 ± 0.5△△ 4.4 ±0.7 48mg/kg BW 12 6.8 ±1.1 2.4 ± 0.6**△△ 4.7 ±0.9 0mg/kg BW 12 6.6 ±1.5 1.7 ± 0.5△△*
表3顯示,輻照后第3天,48mg/kg BW 組與0 g/kg BW組比較,骨髓細胞微核率有顯著性差異(P<0.05),其他各給藥組無顯著降低,提示天山雪蓮培養(yǎng)物可降低輻射損傷模型小鼠骨髓細胞微核率。
表3天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射小鼠骨髓細胞微核率的影響(±s)
表3天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射小鼠骨髓細胞微核率的影響(±s)
注:與 0 g/kg BW 組比較:*P≤0.05,** P≤0.01
組別及劑量 例數(shù) 微核數(shù)(個) 骨髓細胞微核率(‰)0 mg/kg BW 12 194 16.2 8mg/kg BW 12 190 15.8 16mg/kg BW 12 169 14.1 48 mg/kg BW 12 155 12.9*
表4顯示,輻照后第7天,48mg/kg BW 組與0 g/kg BW組比較,小鼠血中超氧化物歧化酶活性有顯著差異(P<0.05),即天山雪蓮培養(yǎng)物在48mg/kg BW組可提高輻射損傷模型小鼠血中超氧化物歧化酶活性。
表4 天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射后小鼠血中超氧化物歧化酶活性影響(±s)
表4 天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射后小鼠血中超氧化物歧化酶活性影響(±s)
注:與 0 g/kg BW 組比較:*P≤0.05,** P≤0.01
組別及劑量 例數(shù) 血中SOD活性(U·g-1Hb)0 mg/kg BW 12 8354±2320 8mg/kg BW 12 10024±2369 16mg/kg BW 12 10238±2118 48 mg/kg BW 12 10923±2065*
表5顯示,輻照后第11天,各劑量組輻射后小鼠血清溶血素與0 g/kg BW組相比較,差異均無顯著性(P>0.05),即天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射損傷模型小鼠血清溶血素無影響。
表5天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射后小鼠血清溶血素的影響(±s)
表5天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射后小鼠血清溶血素的影響(±s)
組別與劑量 例數(shù) 半數(shù)溶血值0 mg/kg BW 12 94.5 ±21.8 8mg/kg BW 12 101.3 ±27.2 16mg/kg BW 12 112.0 ±25.6 48 mg/kg BW 12 117.8 ±26.3
輻射對機體的損傷主要表現(xiàn)在對血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)的損害和誘導細胞癌變等方面[6],特別是造血系統(tǒng),它對輻射高度敏感[4]。然而,對于植物雪蓮對輻射損傷保護作用的研究多集中在免疫系統(tǒng)方面[6-8]。本研究從血液系統(tǒng)、染色體及氧化還原反應系統(tǒng)3個方面,分別考察了天山雪蓮培養(yǎng)物對輻射損傷的保護作用。實驗結果顯示,48mg/kg BW組能提高輻射后第3天輻射損傷模型小鼠外周血白細胞數(shù)(P<0.01),提高輻照后第14天輻射損傷模型小鼠外周血白細胞數(shù)(P<0.05),降低輻射損傷模型小鼠骨髓細胞微核率(P<0.05),提高輻射損傷模型小鼠血中超氧化物歧化酶活性(P<0.05),且對小鼠體重增長無不良影響。
天山雪蓮培養(yǎng)物是選取優(yōu)質(zhì)野生天山雪蓮細胞,經(jīng)多年優(yōu)選細胞繼代培養(yǎng)而成,具有主要有效成分含量高、生長周期短等優(yōu)點。據(jù)報道,苞葉雪蓮水提物用量在0.75 g/kg BW時能量提高輻射損傷小鼠的白細胞數(shù)[10],而天山雪蓮培養(yǎng)物做為普瑞康牌雪神膠囊的主要成分,在48mg/kg BW劑量時具有明顯的抗輻射損傷作用,其作用可能是源于天山雪蓮培養(yǎng)物中的總黃酮和多糖等成分具有強大的抗氧化、抗自由基作用[9],還有待進一步研究證實。
天山雪蓮培養(yǎng)物具有明顯的抵抗輻射損傷引起的白細胞降低、髓細胞微核率提高和SOD活性降低的作用。
(致謝:本研究實驗數(shù)據(jù)由北京聯(lián)合大學應用文理學院保健食品功能檢測中心提供)
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