鄭素玲

(唐山師范學院生命科學系,河北唐山 063000)

山藥對免疫機能低下小鼠耐缺氧能力的影響*

鄭素玲

(唐山師范學院生命科學系,河北唐山 063000)

探討山藥對氫化可的松(HC)誘導的免疫機能低下小鼠耐缺氧能力的影響。按析因分析法設計2×2因子,將40只小鼠分為對照組(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天開始,D組注射 HC的同時,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天進行常壓密閉耐缺氧試驗,記錄小鼠存活時間,后處死小鼠迅速稱其脾臟、胸腺重量,計算脾指數、胸腺指數,常規(guī)石蠟切片,HE染色。結果顯示,山藥可延長免疫機能低下小鼠的缺氧耐受時間,提高脾指數、胸腺指數(P＜0.05),改善胸腺脾臟的組織結構。山藥對HC有一定的頡頏作用。

山藥;胸腺;脾;耐缺氧 ;小鼠

明代醫(yī)藥學家李時珍在《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,潤皮毛”五個主要方面[1]。急性缺氧可引起免疫機能下降,細胞膜和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能[3-7]。山藥能否提高免疫機能低下小鼠的缺氧耐受能力目前未見報道;本試驗利用氫化可的松(hydrocortisone,HC)誘發(fā)小鼠免疫機能低下,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對小鼠缺氧耐受時間的影響有無相關性,探討山藥對免疫機能低下小鼠耐缺氧能力影響的可能機制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 1月齡昆明種雄性小鼠40只,購自華北煤炭醫(yī)學院動物養(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,批號:04121501。山藥購于北京同仁堂唐山遠洋城店。甲醛(分析純),伊紅(分析純),蘇木精(分析純),中性樹膠(顯微用),無水酒精(分析純),二甲苯(分析純),固體石蠟等。

1.2 方法

1.2.1 動物分組 依析因分析法設計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),分別為對照組A,模型組B,用藥組C,低下用藥組D,基礎飼料,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后過濾,取上清液,70℃～80℃濃縮至100 mL,制成山藥水煎液。試驗時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,C、D組灌胃山藥水煎液(50 mg/kg);A、C組灌胃等量蒸餾水,時程相同。

1.2.4 密閉耐缺氧試驗和標準耐受時間計算

1.2.4.1 密閉耐缺氧試驗 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,封嚴使之不漏氣,立即計時并觀察,以呼吸急促喘息時為指標。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 標準缺氧耐受時間計算

T0為小鼠耐缺氧時間(min),V0為瓶子容積(mL),W0為小鼠體重(g);

1.2.5 胸腺脾組織結構觀察、指數計算及統(tǒng)計學分析

1.2.5.1 小鼠體重、胸腺和脾臟重量的統(tǒng)計 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=臟器重量/體重。

1.2.5.2 小鼠胸腺、脾臟組織結構觀察 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 數據處理 所有數據用SPSS11.5軟件包進行處理,采用析因分析和SNK分析。

2 結果

2.1 小鼠缺氧耐受時間的析因分析

小鼠的標準耐缺氧時間分別為: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 LSD檢驗,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)計學意義(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,進行析因分析,結果見表 1。

表1 小鼠標準缺氧耐受時間的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,都對小鼠的缺氧耐受時間有極顯著性影響(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HC有頡頏作用,繼續(xù)做統(tǒng)計學分析比較均值差異,結果顯示,B組在HC誘導產生免疫機能低下同時,缺氧耐受時間大大縮短;單用山藥的C組標準耐缺氧時間最長,耐受值遠大于A組;同樣受到HC作用的D組耐受時間顯著長于B組(P＜0.05),說明山藥與HC有較好的頡頏作用。

2.2 小鼠胸腺指數、脾指數的比較

胸腺指數:A、C組間無顯著差異(P＞0.05),B、D組間具極顯著差異(P＜0.01);脾指數: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能低下小鼠的重要免疫器官——胸腺和脾的形態(tài)學指標;提示山藥有緩解HC造成的小鼠胸腺、脾組織結構衰退,功能減低的作用。C與A組間差異不顯著(表2)。

表2 山藥對小鼠胸腺指數和脾指數的影響Table 2 The effect of Rhizoma dioscorese on thymus index and spleen index in mice mg/kg

2.3 小鼠胸腺脾臟組織結構觀察比較

組織切片觀察顯示,A、C組胸腺皮質/髓質比值近似,且C組胸腺小葉更明顯;B組皮質/髓質比值較A、C、D組均小,灌胃山藥水煎液的D組胸腺皮質明顯與對照A組接近。氫化可的松使B組小鼠脾臟結構退化,白髓和紅髓間界限不甚清晰,脾小結減少,灌胃山藥水煎液的D組小鼠脾臟組織結構有所改善(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×)

3 討論

常壓耐缺氧試驗是一種全身性缺氧試驗,缺氧對機體是一種劣性刺激,近年來研究發(fā)現,組織缺氧可引起生物膜、DNA損傷,甚至影響機體的多種調節(jié)功能[8];山藥水煎液可提高機體的抗氧化和清除自由基的能力[9]。本試驗小鼠的耐缺氧時間,A、C、D組與B組均存在極顯著差異(P＜0.01),B組缺氧耐受時間最短。顯示B組小鼠免疫功能低下同時,耐缺氧時間亦顯著縮短,機體免疫機能下降與耐缺氧能力的減低似乎存在著某種相關性;山藥水煎劑在提高免疫功能低下小鼠胸腺指數、脾指數的同時,延長了其缺氧耐受時間,經析因分析發(fā)現山藥水煎劑可頡頏HC對小鼠免疫機能的破壞作用,故推測免疫機能與缺氧耐受能力相關。

胸腺既是T淋巴細胞發(fā)育、分化、成熟的場所,同時也是內分泌器官,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,免疫器官細胞增殖分化受到抑制,使機體淋巴細胞總數降低,從而使機體免疫功能下降[10]。這與我們的試驗結果相近,注射了HC的B組小鼠免疫器官胸腺脾臟的組織結構明顯衰退,說明造模成功;由于結構退化,其免疫機能也會受到抑制,同時所分泌的胸腺肽激素亦會減少;山藥水煎劑使C、D‵組小鼠胸腺指數提高同時,耐缺氧能力亦增強,由此推測由于D組小鼠胸腺肽的分泌量大于B組,因而提高了機體超氧化物歧化酶的活性和清除自由基的作用,由于及時清除了缺氧時體內增多的自由基,因此,其缺氧耐受時間得到延長,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、增加體內超氧化物岐化酶、保護機體正常生理功能的作用[11-12]。因而山藥水煎液使免疫機能低下小鼠缺氧耐受能力提高的機制還有待進一步的研究。

[1]于 超,王 宇.薯蕷科藥用植物的研究進展[J].醫(yī)藥導報,2002,5(21):13-15.

[2]Kondo A,Safaei R,Mishima M,et al.Hypoxia-induced enrichment and mutagenesis of cells that have lost DNA mismatch repair[J].Cancer Res,2001,61(10):7603-7607.

[3]姜芳亭,李明靜,史會齊,等.山藥的研究[J].河南大學學報:醫(yī)學版,2004,23(2):4-6.

[4]王林麗,孟德勝.山藥及其制劑的臨床應用進展[J].中國藥業(yè),2005,14(5):77-78.

[5]宋健德,袁麗萍,梁 勇,等.藥用植物多糖的免疫研究進展[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志,2004(2):22-24.

[6]劉 偉,黃士良,趙建成.植物多糖與免疫[J].生物學雜志,2003,20(4):7-9.

[7]趙國華,王 貫,李志孝,等.山藥多糖的免疫調節(jié)作用[J].營養(yǎng)學報,2002,24(2):187-188.

[8]Jantsch J,Chakravortty D,T urza N,et al.Hypoxia and hypoxia-inducible factor-1 modulatelipopolysaccharide-induced dendritic cell activation and function[J].J Immunol,2008,180:4697-4705.

[9]梁亦龍,閻光凡,舒坤賢,等.山藥水溶性多糖的提取及抗氧化性研究[J].食品研究與開發(fā),2007,28(11):1-3.

[10]高碧珍,江 澍,高丹玲,等.螺旋藻對氫化可的松誘導小鼠胸腺細胞凋亡的保護作用[J].福建中醫(yī)學院學報,2001,11(4):38-40.

[11]陳文青,呂世靜,何 德.螺旋藻多糖對免疫低下小鼠淋巴細胞增殖及促進IFN-γ的誘生作用[J].時珍國醫(yī)國藥,2008,19(4):941-942.

[12]程玉芳,柳巨雄,欒新紅,等.中藥復方制劑對大鼠耐缺氧能力的影響及其作用機制的研究[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志,2003(6):3-6.

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,主要從事動物生理學研究。