鄭素玲
(唐山師范學(xué)院生命科學(xué)系,河北唐山 063000)
山藥對(duì)免疫機(jī)能低下小鼠耐缺氧能力的影響*
鄭素玲
(唐山師范學(xué)院生命科學(xué)系,河北唐山 063000)
探討山藥對(duì)氫化可的松(HC)誘導(dǎo)的免疫機(jī)能低下小鼠耐缺氧能力的影響。按析因分析法設(shè)計(jì)2×2因子,將40只小鼠分為對(duì)照組(A),模型組(B),用藥組(C),低下用藥組(D),B、D組每天腹腔注射HC(20 mg/kg),連續(xù)21 d;自第4天開(kāi)始,D組注射 HC的同時(shí),C、D組每天灌胃山藥水煎液(50 mg/kg);A、B組灌胃等量蒸餾水;第22天進(jìn)行常壓密閉耐缺氧試驗(yàn),記錄小鼠存活時(shí)間,后處死小鼠迅速稱其脾臟、胸腺重量,計(jì)算脾指數(shù)、胸腺指數(shù),常規(guī)石蠟切片,HE染色。結(jié)果顯示,山藥可延長(zhǎng)免疫機(jī)能低下小鼠的缺氧耐受時(shí)間,提高脾指數(shù)、胸腺指數(shù)(P<0.05),改善胸腺脾臟的組織結(jié)構(gòu)。山藥對(duì)HC有一定的頡頏作用。
山藥;胸腺;脾;耐缺氧 ;小鼠
明代醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍在《本草綱目》中,將山藥功用概括為“益腎氣,健脾胃,止泄痢,化痰涎,潤(rùn)皮毛”五個(gè)主要方面[1]。急性缺氧可引起免疫機(jī)能下降,細(xì)胞膜和DNA損傷[2]。研究顯示,山藥可提高正常小鼠抗氧化能力和免疫機(jī)能[3-7]。山藥能否提高免疫機(jī)能低下小鼠的缺氧耐受能力目前未見(jiàn)報(bào)道;本試驗(yàn)利用氫化可的松(hydrocortisone,HC)誘發(fā)小鼠免疫機(jī)能低下,研究急性免疫功能低下小鼠在山藥水煎液的作用下,其缺氧耐受力的變化;用2×2析因法分析山藥與HC對(duì)小鼠缺氧耐受時(shí)間的影響有無(wú)相關(guān)性,探討山藥對(duì)免疫機(jī)能低下小鼠耐缺氧能力影響的可能機(jī)制。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 1月齡昆明種雄性小鼠40只,購(gòu)自華北煤炭醫(yī)學(xué)院動(dòng)物養(yǎng)殖中心,體重18 g±2 g。
1.1.2 藥品和試劑 HC為天津藥業(yè)焦作有限公司生產(chǎn),批號(hào):04121501。山藥購(gòu)于北京同仁堂唐山遠(yuǎn)洋城店。甲醛(分析純),伊紅(分析純),蘇木精(分析純),中性樹(shù)膠(顯微用),無(wú)水酒精(分析純),二甲苯(分析純),固體石蠟等。
1.2.1 動(dòng)物分組 依析因分析法設(shè)計(jì)2×2處理因子(因子Ⅰ=山藥水煎液,因子Ⅱ=HC),將40只小鼠分4組,每組10只(n=10),分別為對(duì)照組A,模型組B,用藥組C,低下用藥組D,基礎(chǔ)飼料,分籠飼養(yǎng)。
1.2.2 山藥水煎液的制備 稱取山藥片100 g,粉碎后按1∶8比例加水,濃縮至100 mL,恒溫水浴鍋中70℃~80℃水浴4 h后過(guò)濾,取上清液,70℃~80℃濃縮至100 mL,制成山藥水煎液。試驗(yàn)時(shí)用生理鹽水配成所需濃度。
1.2.3 給藥方法 B、D組每天腹腔注射 HC(20 mg/kg),連續(xù)21 d;自第4天始,D組注射 HC的同時(shí),C、D組灌胃山藥水煎液(50 mg/kg);A、C組灌胃等量蒸餾水,時(shí)程相同。
1.2.4 密閉耐缺氧試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)耐受時(shí)間計(jì)算
1.2.4.1 密閉耐缺氧試驗(yàn) 第22天,分別將各組小鼠放入盛有鈉石灰的300 mL密閉廣口瓶中(每瓶1只),用凡士林涂抹瓶口,封嚴(yán)使之不漏氣,立即計(jì)時(shí)并觀察,以呼吸急促喘息時(shí)為指標(biāo)。立即取出斷頭取血,剖取出脾臟、胸腺,放到盛有9 g/L的生理鹽水的小燒杯稱濕重。
1.2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)缺氧耐受時(shí)間計(jì)算
T0為小鼠耐缺氧時(shí)間(min),V0為瓶子容積(mL),W0為小鼠體重(g);
1.2.5 胸腺脾組織結(jié)構(gòu)觀察、指數(shù)計(jì)算及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
1.2.5.1 小鼠體重、胸腺和脾臟重量的統(tǒng)計(jì) 4組小鼠每天稱重,取每組平均值記錄。用澳豪斯AdventurerTM天平稱胸腺、脾濕重并記錄。臟器指數(shù)=臟器重量/體重。
1.2.5.2 小鼠胸腺、脾臟組織結(jié)構(gòu)觀察 稱重后的胸腺、脾臟迅速固定,常規(guī)石蠟切片,HE染色,顯微鏡檢并拍照。
1.2.5.3 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)用SPSS11.5軟件包進(jìn)行處理,采用析因分析和SNK分析。
小鼠的標(biāo)準(zhǔn)耐缺氧時(shí)間分別為:A組13.38 min±1.698 min,B組 7.93 min±0.812 min,C組14.34 min±1.415 min,D組10.58 min±0.799 min。經(jīng) LSD檢驗(yàn),B、D組與A組具有顯著差異(P<0.01),而C組與A組不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);A、C、D組與B組均存在極顯著差異(P<0.01)。為了解山藥多糖與 HC間是否存在交互作用,進(jìn)行析因分析,結(jié)果見(jiàn)表 1。
表1 小鼠標(biāo)準(zhǔn)缺氧耐受時(shí)間的2×2析因分析Table 1 2×2 factorial analysis of Standard hypoxia tolerance time in mice
表1顯示,單用山藥水煎液或單用HC,都對(duì)小鼠的缺氧耐受時(shí)間有極顯著性影響(P<0.01),且二者聯(lián)合使用有很好的交互作用(P<0.05)。但此表還不能分析出二者的交互作用是相互頡頏還是相互協(xié)同。為了明確山藥水煎液是否對(duì)HC有頡頏作用,繼續(xù)做統(tǒng)計(jì)學(xué)分析比較均值差異,結(jié)果顯示,B組在HC誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫機(jī)能低下同時(shí),缺氧耐受時(shí)間大大縮短;單用山藥的C組標(biāo)準(zhǔn)耐缺氧時(shí)間最長(zhǎng),耐受值遠(yuǎn)大于A組;同樣受到HC作用的D組耐受時(shí)間顯著長(zhǎng)于B組(P<0.05),說(shuō)明山藥與HC有較好的頡頏作用。
胸腺指數(shù):A、C組間無(wú)顯著差異(P>0.05),B、D組間具極顯著差異(P<0.01);脾指數(shù):B組與A組、D組與B組間具有顯著性差異(P<0.05)。灌胃山藥水煎液后改善了免疫機(jī)能低下小鼠的重要免疫器官——胸腺和脾的形態(tài)學(xué)指標(biāo);提示山藥有緩解HC造成的小鼠胸腺、脾組織結(jié)構(gòu)衰退,功能減低的作用。C與A組間差異不顯著(表2)。
表2 山藥對(duì)小鼠胸腺指數(shù)和脾指數(shù)的影響Table 2 The effect of Rhizoma dioscorese on thymus index and spleen index in mice mg/kg
組織切片觀察顯示,A、C組胸腺皮質(zhì)/髓質(zhì)比值近似,且C組胸腺小葉更明顯;B組皮質(zhì)/髓質(zhì)比值較A、C、D組均小,灌胃山藥水煎液的D組胸腺皮質(zhì)明顯與對(duì)照A組接近。氫化可的松使B組小鼠脾臟結(jié)構(gòu)退化,白髓和紅髓間界限不甚清晰,脾小結(jié)減少,灌胃山藥水煎液的D組小鼠脾臟組織結(jié)構(gòu)有所改善(圖1,圖2)。
圖 1 小鼠胸腺組織切片(HE,100×)Fig.1 Histological sections of thymus in four groups of mice(HE,100×)
圖 2 小鼠脾臟組織切片(HE,100×)Fig.2 Histological sections of spleens in four groups of mice(HE,100×)
常壓耐缺氧試驗(yàn)是一種全身性缺氧試驗(yàn),缺氧對(duì)機(jī)體是一種劣性刺激,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),組織缺氧可引起生物膜、DNA損傷,甚至影響機(jī)體的多種調(diào)節(jié)功能[8];山藥水煎液可提高機(jī)體的抗氧化和清除自由基的能力[9]。本試驗(yàn)小鼠的耐缺氧時(shí)間,A、C、D組與B組均存在極顯著差異(P<0.01),B組缺氧耐受時(shí)間最短。顯示B組小鼠免疫功能低下同時(shí),耐缺氧時(shí)間亦顯著縮短,機(jī)體免疫機(jī)能下降與耐缺氧能力的減低似乎存在著某種相關(guān)性;山藥水煎劑在提高免疫功能低下小鼠胸腺指數(shù)、脾指數(shù)的同時(shí),延長(zhǎng)了其缺氧耐受時(shí)間,經(jīng)析因分析發(fā)現(xiàn)山藥水煎劑可頡頏HC對(duì)小鼠免疫機(jī)能的破壞作用,故推測(cè)免疫機(jī)能與缺氧耐受能力相關(guān)。
胸腺既是T淋巴細(xì)胞發(fā)育、分化、成熟的場(chǎng)所,同時(shí)也是內(nèi)分泌器官,可分泌胸腺肽;胸腺肽不僅有提高免疫功能作用,而且還有提高超氧化物歧化酶活性,清除自由基的作用[9];免疫抑制劑可使胸腺和脾臟萎縮,免疫器官細(xì)胞增殖分化受到抑制,使機(jī)體淋巴細(xì)胞總數(shù)降低,從而使機(jī)體免疫功能下降[10]。這與我們的試驗(yàn)結(jié)果相近,注射了HC的B組小鼠免疫器官胸腺脾臟的組織結(jié)構(gòu)明顯衰退,說(shuō)明造模成功;由于結(jié)構(gòu)退化,其免疫機(jī)能也會(huì)受到抑制,同時(shí)所分泌的胸腺肽激素亦會(huì)減少;山藥水煎劑使C、D‵組小鼠胸腺指數(shù)提高同時(shí),耐缺氧能力亦增強(qiáng),由此推測(cè)由于D組小鼠胸腺肽的分泌量大于B組,因而提高了機(jī)體超氧化物歧化酶的活性和清除自由基的作用,由于及時(shí)清除了缺氧時(shí)體內(nèi)增多的自由基,因此,其缺氧耐受時(shí)間得到延長(zhǎng),也提示免疫系統(tǒng)與抗缺氧能力間存在著某種聯(lián)系。由于山藥本身也具有清除氧自由基、增加體內(nèi)超氧化物岐化酶、保護(hù)機(jī)體正常生理功能的作用[11-12]。因而山藥水煎液使免疫機(jī)能低下小鼠缺氧耐受能力提高的機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究。
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Effect ofRhizoma dioscoreseon the Hypoxia Tolerance in Immunosuppressive Model Mice
ZHENG Su-ling
(Department of Biology,Tangshan Normal College,Tangshan,Hebei,063000,China)
The effect ofRhizoma dioscoreseon the hypoxia tolerance in immunosuppressive model mice caused by hydrocortisone was studied.Forty healthy male Kunming mice were randomly divided into 4 groups:group A and C the peritoneal injection(ip.)of physiological saline;group B and D the ip.hydrocortisone(20 mg/kg),for 21 d.The extract ofRhizoma dioscoresewere given orally in the mice of C and D groups,and distilled water is given in the mice of A and B groups.On the 22d,the closed anoxia tolerance test was conducted,and the survival time of mice was recorded.T he weights of thymus and spleen of killed mice were recorded,and the thymus index and spleen index were calculated.Routine paraffin sections with HE staining were prepared.The results showed thatRhizoma dioscoresecould significantly prolonged hypoxia tolerance time and increased spleen index,thymus index of the mice.The extract ofRhizoma dioscoresecould improve the structure of thymus and spleen of mice,with the role of antagonist to HC.
Rhizoma dioscorese;thymus;spleen;hypoxia tolerance;mouse
S852.4;S859
A
1007-5038(2010)02-0070-04
2009-09-25
鄭素玲(1962-),女,河北唐山人,副教授,碩士,主要從事動(dòng)物生理學(xué)研究。