劉平,李宗軍,2*,許愛清,3
(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術(shù)學院,湖南 長沙 410128;2. 國家植物功能成分利用工程技術(shù)中心功能食品分中心,湖南 長沙 410128;3. 湖南科技大學 生命科學學院,湖南 湘潭 411201)
茯磚是一種磚形蒸壓黑茶。目前,對茯磚茶功能的研究主要集中在減肥、降血脂方面[1],而關(guān)于其對免疫系統(tǒng)影響的研究較少。筆者以細菌感染小鼠為模型,研究茯磚茶水提物對模型小鼠免疫功能的影響?,F(xiàn)將結(jié)果報道如下。
1.1.1 供試動物
昆明種SPF小鼠190只,雌、雄各半,體質(zhì)量(20±2)g,購自湖南斯萊克景達實驗動物有限公司,許可證號碼為SCXX(湘)2009–0004。鼠顆粒飼料由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供。供試小鼠均飼喂在湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學院標準動物房,適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后開始試驗。
1.1.2 茯磚茶水提物
金湘益茯磚茶由湖南益陽茶廠提供。取 100 g茯磚茶敲碎,浸泡于400 mL蒸餾水中,攪拌,煮沸15 min,靜置冷卻1 h,過濾后定容至100 mL,制成高劑量茶汁(1 g/mL),再分別用無菌生理鹽水稀釋至中劑量(0.5 g/mL)、低劑量 (0.05 g/mL)茶汁,備用。
1.1.3 攻毒菌液
Escherichia coli O157:H7(21530)菌種購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心?;罨蠼臃N 2 mL菌懸液到100 mL液體培養(yǎng)基,37 ℃搖床培養(yǎng)18 h。將培養(yǎng)好的菌液離心,用無菌生理鹽水洗滌3次,收集菌體,加適量無菌生理鹽水,據(jù)預(yù)試驗結(jié)果以O(shè)D600nm1.0的菌液作為攻毒菌液。
1.1.4 主要試劑
主要試劑:E. coli O157:H7檢測試劑盒;綿羊血;印度墨汁;兔抗小鼠CD4和CD8單克隆抗體(Epitomics);Envision二步法通用型抗小鼠免疫組化試劑盒和DAB顯色劑試劑盒(Novocastra)。
將190只昆明小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后隨機分成5組:對照組(A組)、模型組(B組)、低劑量茶汁組(1 g/(kg·d),C 組)、中劑量茶汁組(10 g/(kg·d),D 組)、高劑量茶汁組(20 g/(kg·d),E組)。以體質(zhì)量60 kg的成人日消耗茯磚茶不超過8 g的推薦量計算,C、D、E組的劑量分別相當于人類推薦量的1、10、20倍。分別給低、中、高劑量組小鼠灌胃相應(yīng)劑量茶汁3 d后,將此3組和模型組小鼠灌胃E. coli O157:H7菌液造模,造模方法參照文獻[2],并根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果,選取能使小鼠感染E. coli O157:H7但不致死的劑量為攻毒菌液。攻毒途徑為經(jīng)口灌胃。每只小鼠灌胃OD600nm為1.0的菌液0.4 mL。攻毒后3 h于無菌條件下取各組小鼠糞便標本,用E. coli O157試劑盒檢測糞便中的E. coli O157。模型復(fù)制后,每天定時一次性給低、中、高劑量組小鼠灌胃相應(yīng)劑量茶汁,給模型組灌胃生理鹽水,灌胃量均為每只小鼠0.4 mL。對照組不做任何處理。試驗期間各組小鼠自由飲水和采食,連續(xù)10 d后處死。
1.2.1 測定指標及方法
1) 非特異性免疫功能指標的測定。免疫器官指數(shù)測定:于每組各取 10只小鼠,用頸椎脫臼的方法將其處死后解剖,摘取脾臟和胸腺,稱重,計算免疫器官指數(shù)。
免疫器官指數(shù)=免疫器官質(zhì)量(mg)/體質(zhì)量(g)。
單核–巨噬細胞吞噬功能[3]檢測:于每組各取10只小鼠,稱重,按小鼠體質(zhì)量的0.1 mL/(10 g)劑量從尾靜脈注入稀釋 3~4倍的印度墨汁。分別于2、10 min(分別記為t1,t2)后從內(nèi)眥靜脈叢取血20 μL,加到2 mL 0.1%Na2CO3溶液中,測定光密度值OD600nm(分別記為D1,D2)。將采血后小鼠處死,分別稱其肝質(zhì)量和脾質(zhì)量,計算廓清指數(shù)和吞噬系數(shù)。
吞噬系數(shù)=(體質(zhì)量/肝脾總質(zhì)量)×廓清指數(shù)1/3。2)體液免疫功能檢測。血清溶血素測定[3]:取綿羊血離心后,得壓積綿羊紅細胞(SRBC),并配成2%的細胞懸液。造模后6 d,于各組隨機選10只小鼠,在每只小鼠的腹腔注射0.2 mL SRBC懸液進行免疫。4 d后摘除小鼠的眼球,采血。用生理鹽水將血清倍比稀釋,將不同稀釋度的血清分別置于微量血凝試驗板內(nèi),每孔100 μL,再加入100 μL 0.5%的SRBC懸液,混勻,于37 ℃溫箱孵育3 h,觀察血球凝集程度。
3) 腸道局部免疫功能檢測。用免疫組化方法顯示腸黏膜上CD4+T細胞和CD8+T細胞抗原分子的表達并計數(shù)。于各組各取 10只小鼠處死后,將其十二指腸、回腸、結(jié)腸組織固定于10%的甲醛溶液中,脫水,用常規(guī)石蠟包埋、切片,脫蠟至水。將切片置于0.3%H2O2液中15 min。加入相應(yīng)一抗于濕盒中4 ℃過夜。滴加二抗,室溫孵育1 h,用DAB顯色,蘇木素復(fù)染,中性樹膠封片。以PBS代替一抗,用相同方法做對照試驗。在光學顯微鏡下,在每只小鼠的十二指腸、回腸、結(jié)腸各取4個區(qū)域,統(tǒng)計 4個高倍鏡視野下腸黏膜上 CD4+T細胞和CD8+T細胞的數(shù)目。
用Excel 2003和SPSS 11.5軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理和分析。
試驗期間,A 組(對照組)小鼠活潑好動,毛色正常,抓尾反抗力強,無明顯臨床癥狀; B~E組小鼠都存在毛發(fā)蓬松、活動減少、抓尾反抗力弱等現(xiàn)象。經(jīng)檢測,B~E組小鼠糞便的E. coli O157:H7陽性率為 100%,A組小鼠均為陰性,表明造模成功。在攻毒3 d后,C~E組小鼠的臨床癥狀有不同程度改善,小鼠毛色漸趨正常,活動增多,抓尾反抗力增強。
由表1可見,茶汁中、高劑量組胸腺指數(shù)均顯著高于模型組(P<0.05),且中劑量組與模型組差異極顯著(P<0.01)。脾指數(shù)各組差異不顯著。
表1 各組小鼠的免疫器官指數(shù)Table1 Immune organ indexes of in mice
碳廓清試驗結(jié)果顯示,模型組、對照組的吞噬系數(shù)分別為3.93、5.07,二者差異極顯著(P<0.01);茶汁低劑量組吞噬系數(shù)為4.92,與模型組差異顯著(P<0.05),中、高劑量組吞噬系數(shù)分別為5.31、5.27,均與模型組差異極顯著(P<0.01)。
試驗結(jié)果顯示,模型組、對照組小鼠的血清溶血素抗體積數(shù)分別為 37.2、44.6,二者差異顯著(P<0.05);茶汁中劑量組血清溶血素抗體積數(shù)為45.5,顯著高于模型組(P<0.05);高劑量組血清溶血素抗體積數(shù)為46.7,極顯著高于模型組(P<0.01)。
免疫組織化學法顯示,在小鼠的十二指腸、回腸、結(jié)腸均有CD4+T淋巴細胞和CD8+T淋巴細胞的表達。CD4+T淋巴細胞主要位于腸黏膜固有層,上皮內(nèi)也有少量。CD8+T淋巴細胞主要位于腸黏膜上皮細胞基底層,在腸黏膜固有層也有表達。模型組CD4+T和CD8+T淋巴細胞的數(shù)量顯著低于對照組(P<0.05)。茶汁中、高劑量組的細胞數(shù)目顯著高于模型組(P<0.05)。
表2 各組小鼠的CD4+T和CD8+T淋巴細胞Table 2 CD4+ and CD8+ T-lymphocytes in mice
本研究結(jié)果表明:茯磚茶能提高小鼠的免疫功能,且呈一定的量效關(guān)系,中、高劑量比低劑量效果明顯。本試驗中成功復(fù)制了E. coli O157:H7感染的模型,被感染的模型組小鼠的非特異免疫、體液免疫和腸道局部免疫功能均比對照組低。灌服中、高劑量茯磚茶水提物能直接刺激模型小鼠胸腺的發(fā)育,提高其中樞免疫器官的質(zhì)量;促進B細胞產(chǎn)生抗體,提高其體液的免疫功能;增加腸道局部CD4+T和CD8+T淋巴細胞數(shù)目,提高T淋巴細胞的活性,增強細胞的免疫功能;灌服低、中、高劑量的茯磚茶水提物均能提高單核-巨噬細胞的吞噬功能,增強小鼠的非特異性免疫功能。
推測茯磚茶水提物是通過多環(huán)節(jié)、多靶點影響免疫系統(tǒng)的。這可能是茯磚茶防治E.coli O157:H7感染的機制之一。茶葉中的功能性成分如茶氨酸、茶多糖和茶多酚等已被證實在調(diào)節(jié)免疫方面有重要作用[4–8]。茯磚茶中的茶多糖、茶多酚含量較高,這些活性物質(zhì)有增強免疫功能的作用。在茯磚茶獨有“發(fā)花”工序中產(chǎn)生的優(yōu)勢菌——冠突散囊菌,目前已被證實在降脂、減肥及抗腫瘤等方面有特殊作用,而其對免疫方面的影響尚未見報道,故茯磚茶中哪些活性成分具有提高免疫的作用有待研究。
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