楊 成,高云星,董 群
(皖南醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室,安徽 蕪湖 241002)
斜鏈擬青霉(Paecilomyces cateniobliquus),一種重要的蟲生真菌,多寄生于茶卷葉蛾、茶小卷葉蛾,與細(xì)腳擬青霉、蟬擬青霉、冬蟲夏草的無性型中國擬青霉同屬擬青霉屬真菌。細(xì)腳擬青霉、蟬擬青霉、冬蟲夏草對機(jī)體免疫功均具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)活性[1-4],而目前,斜鏈擬青霉的研究和應(yīng)用多集中在生物防治[5],有關(guān)其藥理活性方面的研究報(bào)道尚少[5]。本實(shí)驗(yàn)擬就斜鏈擬青霉胞外多糖對環(huán)磷酰胺(cyclophosphamide,CP)致免疫力抑制的小鼠模型進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn),研究胞外多糖對免疫抑制小鼠免疫功能的影響。
1.1 材料
1.1.1 菌株和來源 斜鏈擬青霉(Paecilomyces cateniobliquus)由安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)省微生物防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。
1.1.2 培養(yǎng)基 蛋白胨10 g/L,葡萄糖40 g/L,酵母浸出粉10 g/L,蒸餾水1 000 ml。
1.1.3 藥品和試劑 環(huán)磷酰胺(購自江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,批號:07011421),LPS(購自Sigma公司),小鼠IL-12檢測試劑盒(購自南京建成生物工程研究所,批號:080612),RPMI1640完全培養(yǎng)液(購自GIBCO),其他均為國產(chǎn)分析純。
1.1.4 實(shí)驗(yàn)動物 昆明系小鼠30只,(18~22)g,雌雄各半,由南京醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供,合格證號:Scxk(蘇)2008-0010。
1.2 方法
1.2.1 斜鏈擬青霉胞外多糖制備 采用上述SDAY液體培養(yǎng)基,以10%的接種量接入一級液體種子,置28℃真菌培養(yǎng)箱靜置培養(yǎng)25 d后抽濾,取濾液低溫減壓濃縮至原體積的1/4,加無水乙醇4℃冰箱過夜進(jìn)行分級醇沉,終濃度梯度為30%→50%→75%,離心,取沉淀凍干后備用。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)動物分組及處理 參考文獻(xiàn)[7-8],實(shí)驗(yàn)動物適應(yīng)環(huán)境一周后隨機(jī)分組,6只小鼠作為正常組,剩余24只小鼠采用腹腔注射環(huán)磷酰胺80 mg/kg,連續(xù)3 d建立免疫抑制模型,造模后隨機(jī)分成4組,其中3組作為實(shí)驗(yàn)組,從第2天開始分別腹腔注射低、中、高劑量斜鏈擬青霉胞外多糖(100 mg/kg、300 mg/kg、900 mg/kg),作為模型對照組和正常組給予等量生理鹽水。連續(xù)給藥7 d。末次給藥12 h后斷頸處死,稱量體質(zhì)量,無菌分離脾臟,稱重,計(jì)算脾臟濕質(zhì)量指數(shù)。
1.2.3 小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能測定 處死前30 min,每鼠腹腔注射10%雞紅細(xì)胞生理鹽水溶液0.5 ml/只,注射后30 min脫頸椎處死小鼠,經(jīng)腹腔注入生理鹽水2 ml,輕揉小鼠腹部1 min,腹部剪一小孔,吸取腹腔液后滴于2片載玻片上并分別推片,放入墊有溫紗布的搪瓷盆內(nèi),37℃水溫,30 min后,生理鹽水漂洗,丙酮∶甲醛為1∶1固定,4%Giemsa磷酸緩沖液染色5 min,鏡下計(jì)數(shù)并計(jì)算吞噬率和吞噬指數(shù)。
1.2.4 細(xì)胞懸液的制備和計(jì)數(shù) 無菌取出小鼠脾臟,置于盛有5 ml無Ca2+、Mg2+Hank's液平皿中的100目銅網(wǎng)上,常規(guī)研磨制備單細(xì)胞懸液,800 r/min,離心 10 min,經(jīng) Tris-NH4Cl去除紅細(xì)胞,Hank's液洗滌3遍,臺盼蘭染色,鏡下活細(xì)胞計(jì)數(shù)>90%。用RPMI1640完全培養(yǎng)液配成2×106/ml脾淋巴細(xì)胞懸液備用。
1.2.5 小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖活性測定 取上述1.2.4分離制備的脾淋巴細(xì)胞于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板,每孔分別加入不同組小鼠脾淋巴細(xì)胞懸液100μl,再加入100μl LPS溶液(終濃度6μg/ml),每組各3復(fù)孔,37℃、5%CO2培養(yǎng)72 h,培養(yǎng)結(jié)束后每孔收集培養(yǎng)上清液100μl備用。然后每孔加入MTT(5 mg/m l)20μl,繼續(xù)常規(guī)培養(yǎng)4 h,離心棄去上清,每孔加入0.08 mol/L鹽酸異丙醇100μl,充分震蕩后,靜置20 min,酶標(biāo)儀570 nm測定OD值,計(jì)算每組淋巴細(xì)胞增殖率。
1.2.6 小鼠脾淋巴細(xì)胞分泌IL-12活性測定 取上述1.2.5中獲得的各組小鼠脾淋巴細(xì)胞培養(yǎng)時收集上清液100μl,用ELISA試劑盒測定IL-12含量,操作步驟嚴(yán)格按試劑盒說明書程序進(jìn)行。在酶標(biāo)儀上測定450 nm處OD值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算含量。1.2.7統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組均數(shù)間采用F檢驗(yàn),多組均數(shù)兩兩比較采用q檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 斜鏈擬青霉胞外多糖對CP致免疫抑制小鼠免疫器官濕質(zhì)量指數(shù)的影響 從表1結(jié)果可知:模型組小鼠脾臟濕質(zhì)量指數(shù)明顯低于正常組,說明CP對小鼠免疫功能起到一定的抑制作用。經(jīng)F檢驗(yàn),各組間存在差異(P<0.01)。組間兩兩比較,高劑量組與正常組相比,差異也顯著(P<0.05)。
2.2 斜鏈擬青霉胞外多糖對CP致免疫抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響 從表1中可以看出,與模型組比較,多糖給藥實(shí)驗(yàn)組均可不同程度地提高CP致免疫抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬百分率和吞噬指數(shù),經(jīng)方差分析,各組間差異顯著(P<0.05)。但多糖給藥組與正常組比較,差異不顯著,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.3 斜鏈擬青霉胞外多糖對CP致免疫抑制小鼠脾臟B淋巴細(xì)胞增殖活性的影響 從表1中看出,與模型組相比,正常組和給藥組小鼠B淋巴細(xì)胞增殖活性明顯偏高,F(xiàn)檢驗(yàn),各組間差異顯著(P<0.05);而正常組與給藥組之間,多糖高劑量組和中劑量組對B淋巴細(xì)胞增值活性刺激最為明顯,高劑量給藥組差異顯著,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.4 斜鏈擬青霉胞外多糖對CP致免疫抑制IL-12水平的影響 由表1可見,高、中劑量給藥組小鼠IL-12濃度與模型組、正常組之間比較,經(jīng)方差分析,各組間存在明顯的差異(P<0.01)。低劑量給藥組、生理鹽水正常組與模型組之間比較,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明斜鏈擬青霉胞外多糖可提高CP致免疫抑制小鼠淋巴細(xì)胞分泌IL-12的水平,且存在一定量效關(guān)系。
表1 各實(shí)驗(yàn)組脾臟濕質(zhì)量指數(shù)、巨噬細(xì)胞吞噬率與吞噬指數(shù)、B淋巴細(xì)胞增殖活性、IL-12水平比較(±s,n=6)Tab1 Comparison of wet weight index of spleen,macrophages phagocytosis,activity of B lymphocyte proliferation and IL-12 level among groups
表1 各實(shí)驗(yàn)組脾臟濕質(zhì)量指數(shù)、巨噬細(xì)胞吞噬率與吞噬指數(shù)、B淋巴細(xì)胞增殖活性、IL-12水平比較(±s,n=6)Tab1 Comparison of wet weight index of spleen,macrophages phagocytosis,activity of B lymphocyte proliferation and IL-12 level among groups
與模型組比較:*P <0.05,**P <0.01;與正常組比較:△P <0.05,△△P <0.01*P <0.05 and **P <0.01 vs model group;△P <0.05 and △△P <0.01 vs normal group
組別 劑量(mg/kg)脾臟濕質(zhì)量指數(shù)(mg/g) 吞噬率(%) 吞噬指數(shù)B淋巴細(xì)胞活性(ODA570nm)IL-12(ng/L)正常組- 5.139±0.428** 61.196±5.064* 0.640±0.216*<0.01 <0.05 <0.05 <0.05 <0.01 0.337 ±0.058 2.316 ±0.468模型組 100 3.672 ±0.438 35.995 ±15.235 0.311 ±0.059 0.302 ±0.074 2.193 ±0.111實(shí)驗(yàn)組 100 5.062 ±0.712** 38.032 ±16.692 0.480 ±0.199 0.316 ±0.074 2.515 ±0.201 300 5.475 ±0.613** 42.928 ±14.634* 0.546 ±0.254* 0.342 ±0.044 3.250 ±1.040**△△900 6.258 ±0.944**△ 56.112 ±12.284* 0.601 ±0.047* 0.431 ±0.054*△ 4.080 ±0.320**△△F 值 12.271 4.181 3.181 3.874 12.847 P值
真菌多糖作為安全低毒的免疫調(diào)節(jié)劑,因具有激活多種免疫細(xì)胞,提高機(jī)體免疫功能而備受關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)以斜鏈擬青霉胞外多糖為研究對象,從脾濕質(zhì)量指數(shù)、巨噬細(xì)胞吞噬指數(shù)、淋巴細(xì)胞增殖及其分泌IL-12等方面對其免疫調(diào)節(jié)功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果上述四項(xiàng)指標(biāo)均增加,說明斜鏈擬青霉胞外多糖不僅能夠激活免疫抑制小鼠的巨噬細(xì)胞等固有免疫細(xì)胞,而且也能激活適應(yīng)性淋巴細(xì)胞,提高其細(xì)胞因子的分泌水平。作為機(jī)體重要的外周免疫器官脾臟,含大量免疫細(xì)胞,對于健康小鼠其濕質(zhì)量指數(shù)的增加從一個側(cè)面表明其內(nèi)免疫細(xì)胞大量的分化增殖。巨噬細(xì)胞作為重要的多功能的免疫細(xì)胞,廣泛分布于機(jī)體多種組織器官,正常情況下,處于休眠態(tài),一旦被激活將發(fā)揮吞噬殺菌、抑制腫瘤及免疫調(diào)節(jié)功能。作為淋巴細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)及其分泌的IL-12同樣是機(jī)體免疫功能的重要指標(biāo),淋巴細(xì)胞增殖活性的提高直接表明機(jī)體適應(yīng)性免疫能力的提高[9],而其分泌的IL-12是一種主要的T細(xì)胞生長因子,激活的T細(xì)胞,也可以促進(jìn)B細(xì)胞中免疫球蛋白的合成和J鏈的轉(zhuǎn)錄,增強(qiáng)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用,促進(jìn)LAK細(xì)胞的殺傷活性[10-11]。綜上所述,斜鏈擬青霉胞外多糖對環(huán)磷酰胺致免疫抑制小鼠的免疫功能具有調(diào)節(jié)活性,可認(rèn)為斜鏈擬青霉不僅可以作為生防菌,而且也可以作為藥用真菌具有進(jìn)一步應(yīng)用的潛力。
[1]左江成,呂建新,金麗琴,等.細(xì)腳擬青霉多糖體外抗腫瘤作用及其機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國病理生物雜志,2008,24(2):237-241.
[2]楊魏,左暉,趙琳琳.冬蟲夏草中蟲草多糖藥理作用的研究進(jìn)展[J].大家健康:現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究,2010,26(6):67-68.
[3]楊介鉆,卓佳,陳柏坤,等.蟬擬青霉多糖對老年大鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用[J].中國中藥雜志,2008,33(3):292-295.
[4]胡傳久,王金彬,章能勝,等.一種被毛孢菌絲體提取物的免疫調(diào)節(jié)活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,36(4):603-606.
[5]劉愛英,羅力,鄒曉,等.煙草倉儲粉螟致病真菌篩選研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(6):64-66.
[6]何亞瓊,胡豐林,李春如,等.40株蟲生真菌菌絲體提取物抗腫瘤活性的初步研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,35(1):84-88.
[7]趙弋清,羅霞,陳東輝,等.不同劑量環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)正常小鼠免疫抑制的對比研究[J].免疫學(xué)雜志,2005,2(3):S122-S124,S128.
[8]熊延靖,王萍,董群.免疫抑制小鼠系統(tǒng)性白色念珠菌感染模型建立的研究[J].皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,27(6):403-405.
[9]CASTELLINO F,GERMAIN R N.Cooperation between CD4+and CD8+T cells:when,where,and how[J].Annu Rev Immunol,2006,24:519-540.
[10]MIKE W HELMS,JENNIFER A PRESCHER,CAO YU'AN,et al.IL-12 enhances efficacy and shortens enrichment time in cytokineinduced killer cell immunotherapy[J].Cancer Immunology,Immunotherapy,2010,59(9):1325-1334.
[11]單保恩.IL-12家族細(xì)胞因子:腫瘤免疫治療研究的熱點(diǎn)分子[J].中國腫瘤生物治療雜志,2011,18(3):239-243.