周惠萍,周東海,彭宇軒**
(1.湖北科技學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,湖北 咸寧 437100;2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院)
苦瓜(momordica charantia L)是葫蘆科植物,其苦寒、無(wú)毒、除邪熱、解疲乏、清心明目、益氣壯陽(yáng)[1],具有多種藥理特性,如抗高血糖、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤等作用[2],主要成分為多糖、蛋白質(zhì)、類黃酮、三萜等[3]。多糖廣泛存在于植物中,在臨床上常用作治療劑,主要作用是增強(qiáng)和激活巨噬細(xì)胞的免疫反應(yīng)、抗腫瘤活性、促傷口愈合和其他治療作用[4]。本研究探討了苦瓜多糖(momordica charantia polysaccharide,MCP)對(duì)環(huán)磷酰胺(cyclophosphamide,CY)誘導(dǎo)免疫抑制小鼠免疫功能的影響,及可能的作用機(jī)制,為更好地開(kāi)發(fā)苦瓜的藥理作用提供試驗(yàn)依據(jù)。
1.1.1 動(dòng)物
SPF 級(jí)KM雄性小鼠,體重(30±2)g,購(gòu)自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物自由攝食和飲水,在室溫(24±1)℃、濕度(65±5)%、晝夜12h交替標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后用于實(shí)驗(yàn)。
1.1.2 試劑
苦瓜多糖(含量為90%,西安萬(wàn)方生物技術(shù)有限公司,批號(hào)2018092801);環(huán)磷酰胺(江蘇恒瑞藥業(yè)有限公司,批號(hào)15073125);印度油墨(北京來(lái)寶科技有限公司);豚鼠血清(江萊生物);ConA(康朗生物);無(wú)菌Hanks和RPMI 1640培養(yǎng)基(Gibico公司);CCK-8(Bioss公司)。
1.1.3 儀器
酶標(biāo)儀(美國(guó)賽默飛公司,型號(hào)MK3);全自動(dòng)血液分析儀(日本希森美康公司,型號(hào)F2340);CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)賽默飛公司,型號(hào)3423);電子天平(北京賽多利斯公司,型號(hào)BSA124S-CW);超潔凈工作臺(tái)(蘇凈安泰公司,型號(hào)SW-SJ-2FD)。
1.2.1 小鼠分組及處理
參考文獻(xiàn)方法[5-6]造小鼠免疫功能低下模型,將50只小鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為5組,每組10只,即正常對(duì)照組(C)、CY模型對(duì)照組(M)、低劑量治療組(T1)、中劑量治療組(T2)和高劑量治療組(T3)。第1d至3d,除正常對(duì)照組腹腔注射生理鹽水外,其他各組于小鼠腹腔注射CY 80mg/kg。在第4d至10d,正常對(duì)照組和模型對(duì)照組灌胃雙蒸水,對(duì)低、中和高劑量組小鼠分別灌胃MCP 1次,劑量分別是50mg/kg、100mg/kg和200mg/kg。在最后一次喂藥24h后進(jìn)行采樣檢測(cè)。
1.2.2 小鼠WBC計(jì)數(shù)的測(cè)定
全自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀檢測(cè)各組抗凝血白細(xì)胞水平。
1.2.3 小鼠免疫器官指數(shù)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)第10d,稱量小鼠的體重后,使用頸椎脫臼法處死小鼠,分別對(duì)小鼠的胸腺和脾臟精準(zhǔn)稱重,計(jì)算胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),公式如下:
胸腺指數(shù)=胸腺重量(mg)/體重(g)
脾臟指數(shù)=脾臟重量(mg)/體重(g)
1.2.4 小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖的測(cè)定[7]
無(wú)菌取小鼠脾臟,放入無(wú)菌Hanks液中,用200目篩網(wǎng)過(guò)濾成單細(xì)胞懸液。通過(guò)1 000rpm離心5min進(jìn)一步純化細(xì)胞懸液,棄上清液。將沉淀的細(xì)胞與無(wú)菌蒸餾水1mL混合約30s,之后加入1mL 1.8%NaCl。接著用無(wú)菌PBS洗滌細(xì)胞懸液3遍,調(diào)整脾細(xì)胞懸液最終濃度至1×10-6個(gè)/mL。將脾細(xì)胞懸液分兩孔加入96孔培養(yǎng)板中,每孔100μL,再加入7.5μL ConA,置37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中靜止培養(yǎng)24h。每孔加入10μL CCK-8后,置37℃,5%CO2培養(yǎng)箱孵育4h,在酶標(biāo)儀450nm的波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度(A)值,計(jì)算小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖比例,公式如下:
淋巴細(xì)胞增值比例(%)=A(實(shí)驗(yàn)組)/A(對(duì)照組)×100%
1.2.5 小鼠巨噬細(xì)胞吞噬作用的測(cè)定[8]
在最后一次給藥后,將印度墨水稀釋5倍,然后以10mL/kg的劑量通過(guò)尾靜脈注射,通過(guò)眼眶兩次采集血液共20μL,時(shí)間分別是注射印度墨水后2min(t1),和注射印度墨水后10min(t2),隨后立即將血液與4mL 0.1%(w/v)Na2CO3溶液混合。最后在酶標(biāo)儀680nm的波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度OD1和OD2值,計(jì)算小鼠的碳粒廓清指數(shù)(κ)和吞噬指數(shù)(α),公式如下:
(BM:體重;LM:肝臟重量;SM:脾臟重量)
1.2.6 小鼠血清溶血素的測(cè)定[9]
在給藥第6d腹腔注射20%兔紅細(xì)胞懸液0.2mL/只進(jìn)行免疫。在第10d處死小鼠后制備血清。兔紅細(xì)胞用生理鹽水1 000r/min,5min洗滌3次備用。將0.1mL小鼠血清、0.9mL生理鹽水、0.25mL的豚鼠血清和0.25mL 1.5%的兔紅細(xì)胞懸液加到離心管中,混勻后置于37℃的水浴箱中1h,隨后以2 500rpm/min離心5min,吸取上清液,最后在酶標(biāo)儀450nm的波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值。
本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行獨(dú)立樣品t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
由表1可見(jiàn),CY模型組小鼠的WBC計(jì)數(shù)較正常對(duì)照組明顯降低(P<0.01),說(shuō)明造模成功;MCP中、高劑量組小鼠WBC計(jì)數(shù)較CY模型對(duì)照組均明顯增加(P<0.05或P<0.01),說(shuō)明MCP對(duì)免疫抑制小鼠的WBC計(jì)數(shù)有明顯提升作用。
表1 MCP對(duì)免疫抑制小鼠WBC計(jì)數(shù),臟器指數(shù)以及溶血素的影響
由表1可見(jiàn),CY模型對(duì)照組小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)較正常對(duì)照組明顯降低(P<0.01),說(shuō)明小鼠免疫功能受到明顯抑制;MCP中、高劑量組小鼠胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)較CY模型對(duì)照組明顯升高(P<0.05或P<0.01),說(shuō)明隨著MCP治療劑量的增加,免疫抑制小鼠的臟器指數(shù)逐漸增加,但MCP高劑量組的臟器指數(shù)仍低于空白對(duì)照組。
由表1可見(jiàn),CY模型組小鼠的溶血素水平較正常對(duì)照組明顯降低(P<0.01);MCP高劑量組小鼠的溶血素水平較CY模型對(duì)照組明顯升高(P<0.05)。說(shuō)明MCP對(duì)免疫抑制小鼠的溶血素水平有一定改善作用。
由圖1可見(jiàn),CY模型組小鼠的脾淋巴細(xì)胞增殖較正常對(duì)照組明顯降低(P<0.01);MCP中、高劑量組小鼠的脾淋巴細(xì)胞增殖較CY模型對(duì)照組明顯升高(P<0.01),說(shuō)明MCP可有效促進(jìn)免疫抑制小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖。
與CY模型對(duì)照組比較,**P<0.01
由圖2可見(jiàn),CY模型對(duì)照組小鼠的廓清指數(shù)和吞噬指數(shù)較正常對(duì)照組皆明顯降低(P<0.01),說(shuō)明CY明顯降低了小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬作用;MCP高劑量組小鼠的廓清指數(shù)較CY模型對(duì)照組升高(P<0.05),MCP中、高劑量組小鼠的吞噬指數(shù)較CY模型對(duì)照組升高(P<0.05)。說(shuō)明MCP對(duì)免疫抑制小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬作用有一定提升。
(a)小鼠廓清指數(shù) (b)小鼠吞噬指數(shù)
在科學(xué)研究領(lǐng)域,CY常用于構(gòu)建免疫功能低下或免疫功能抑制的動(dòng)物模型。本研究以CY 80mg/kg連續(xù)3d腹腔注射構(gòu)建免疫抑制小鼠模型,觀察到模型組小鼠體重減輕,脫毛現(xiàn)象明顯,與眾多文獻(xiàn)一致[10-11]。本研究結(jié)果表明CY模型對(duì)照組小鼠的WBC計(jì)數(shù)較正常對(duì)照組小鼠顯著下降(P<0.05)。WBC計(jì)數(shù)下降常見(jiàn)于病毒感染、自身免疫性疾病、急性白血病、藥物性骨髓抑制等,本研究表明致使WBC計(jì)數(shù)下降的原因是藥物性骨髓抑制劑CY的使用,說(shuō)明本研究免疫功能抑制小鼠模型構(gòu)建成功。
胸腺和脾臟是機(jī)體重要的免疫器官,兩者的發(fā)育狀況與機(jī)體免疫功能密切相關(guān),所以通過(guò)胸腺指數(shù)與脾臟指數(shù)的大小能夠反映機(jī)體免疫功能的強(qiáng)弱[12]。本研究模型對(duì)照組小鼠的臟器指數(shù)較正常對(duì)照組明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明CY使小鼠胸腺和脾臟重量明顯減輕,與蔡帆等[13]研究相一致。MCP低劑量組小鼠臟器指數(shù)較模型對(duì)照組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而MCP中、高劑量組小鼠臟器指數(shù)較模型對(duì)照組明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說(shuō)明在運(yùn)用MCP治療過(guò)程中,能在一定程度上糾正胸腺和脾臟萎縮,減輕CY對(duì)小鼠免疫器官的損害,但與正常小鼠相比仍有一定的差異,沒(méi)有完全恢復(fù)到正常狀態(tài)。
血清溶血素的變化可從分子水平反映機(jī)體體液免疫功能狀態(tài)。本研究表明MCP低、中劑量組小鼠溶血素水平較模型對(duì)照組略微升高,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),MCP高劑量組小鼠溶血素水平較模型對(duì)照組升高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說(shuō)明隨著MCP治療劑量的增加,小鼠的血清溶血素水平在逐漸提升,有一定量效相關(guān)性,故MCP可減輕CY對(duì)小鼠體液免疫功能的抑制作用,促使小鼠免疫功能逐漸恢復(fù)。
機(jī)體免疫功能分為特異性免疫和非特異性免疫,淋巴細(xì)胞可反映機(jī)體特異性免疫功能的狀態(tài),而巨噬細(xì)胞的吞噬作用可反映機(jī)體非特異免疫功能的強(qiáng)弱。淋巴細(xì)胞增殖是特異性免疫激活的關(guān)鍵過(guò)程,脾臟中含有大量的淋巴細(xì)胞,因此,脾淋巴細(xì)胞增殖試驗(yàn)是檢驗(yàn)淋巴細(xì)胞活力的重要方法[14]。本研究結(jié)果表明模型組免疫抑制小鼠的脾淋巴細(xì)胞增值率低,在MCP以200mg/kg濃度治療下,可使小鼠脾淋巴細(xì)胞增值率恢復(fù),說(shuō)明MCP能夠有效刺激小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖。巨噬細(xì)胞作為非特異性免疫重要一員,具有極強(qiáng)吞噬異物的特性。本研究結(jié)果顯示,高劑量的MCP能明顯提高免疫抑制小鼠的廓清指數(shù)和吞噬指數(shù),故MCP可有效提高機(jī)體巨噬細(xì)胞的吞噬能力,增強(qiáng)免疫抑制小鼠的非特異性免疫功能。
綜上,可認(rèn)為MCP是一種免疫促進(jìn)劑,它既能促進(jìn)機(jī)體的體液免疫功能,又能增強(qiáng)特異性和非特異性免疫,從而有效地發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,具有一定的研究?jī)r(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。