孫艷美 鐘秀宏 呂士杰
(吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗(yàn)學(xué)院,吉林 吉林 132013)
微波對(duì)機(jī)體免疫功能的各方面都可造成影響,且表現(xiàn)明顯的雙向效應(yīng),適宜劑量微波短期輻射對(duì)免疫功能起到正向的調(diào)節(jié)作用,而過量微波輻射可抑制機(jī)體的免疫功能,表現(xiàn)為細(xì)胞免疫、體液免疫和非特異免疫功能的改變〔1〕。高強(qiáng)度微波輻射可產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng),其中免疫系統(tǒng)對(duì)電磁輻射較為敏感。由于免疫系統(tǒng)被破壞程度和恢復(fù)能力是決定傷者存活的關(guān)鍵,因此,尋找安全有效地增強(qiáng)機(jī)體免疫力的藥物進(jìn)行防護(hù)已成為當(dāng)今微波損傷防護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。樺褐孔菌多糖是樺褐孔菌中主要有效成分之一,通過免疫調(diào)節(jié)在抗腫瘤、抗HIV等方面具有較好的功效〔2,3〕。本實(shí)驗(yàn)探討樺褐孔菌多糖對(duì)微波輻射的防護(hù)作用。
1.1動(dòng)物及分組 清潔級(jí)成年Wistar雄性大鼠18只,吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,許可證號(hào)SCXK-吉2008-0005,體重(200±20)g。隨機(jī)分為正常對(duì)照組、微波輻射模型組、微波輻射加藥物預(yù)防組,每組6只。各組大鼠同一種飼料平行飼養(yǎng),適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
1.2藥物 樺褐孔菌精制多糖(純度98%)由河南大學(xué)藥學(xué)院趙芬琴博士制備并鑒定。
1.3儀器及試劑 微波輻射裝置為雷達(dá)發(fā)射機(jī)改裝的大功率脈沖微波輻射發(fā)射源(吉林醫(yī)藥學(xué)院微波輻射研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供);數(shù)碼生物顯微鏡(BA300型,中國麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司);輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(RM2126型,上海徠卡儀器有限公司);全自動(dòng)組織包埋機(jī)(ZMN-7803型,常州市華利電子有限公司)。大鼠免疫球蛋白-G(IgG)試劑盒(ADRDIAGNOSTICS公司)。
1.4動(dòng)物模型制備〔4,5〕及給藥方法 微波輻射源為雷達(dá)發(fā)射機(jī)改裝的大功率脈沖微波輻射裝置,出口天線為矩形喇叭天線,峰值功率2兆瓦,輻射強(qiáng)度200 mW/cm2,輻射時(shí)間6 min。將大鼠置于輻射源的正下方,輻射參考點(diǎn)為大鼠背部體表,電磁波電場(chǎng)方向與大鼠的長軸平行。正常對(duì)照組、微波輻射模型組給予蒸餾水灌胃,每次2 ml,1次/d,藥物預(yù)防組給予樺褐孔菌多糖溶液(按400 mg/kg體質(zhì)量)灌胃〔6〕,每次2 ml,1次/d,持續(xù)10 d。第10天,微波輻射模型組和藥物預(yù)防組接受相同功率和時(shí)間的輻射。輻射時(shí)環(huán)境溫度為(24±0.5)℃,相對(duì)濕度為74%±1%。正常對(duì)照組不做任何處理,其他環(huán)境條件與實(shí)驗(yàn)組一致。末次灌胃后禁食不禁水,18 h后(即第11 天)處死所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
1.5檢測(cè)指標(biāo)
1.5.1脾標(biāo)本制備和觀察 常規(guī)固定、包埋、切片、蘇木精-伊紅(HE)染色,然后光鏡下觀察。
1.5.2巨噬細(xì)胞吞噬功能的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)前1 d每只動(dòng)物注射10 g/L的淀粉生理鹽水溶液2 ml以刺激巨噬細(xì)胞滲出。實(shí)驗(yàn)當(dāng)天每只動(dòng)物腹腔注射2%雞紅細(xì)胞懸液,30 min后處死動(dòng)物,固定于解剖板上,腹部消毒后,在腹部中央剪一小口取小鼠腹腔液(內(nèi)含腹腔巨噬細(xì)胞)涂片,自然干燥,瑞氏-姬姆薩染液染色后,計(jì)數(shù)200個(gè)巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞數(shù),并計(jì)算吞噬百分率、吞噬指數(shù)。吞噬率=吞噬雞紅細(xì)胞的巨噬細(xì)胞數(shù)/200×100%;吞噬指數(shù)=200個(gè)巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞的總數(shù)/200。
1.5.3IgG含量的測(cè)定 所有動(dòng)物處置前,股動(dòng)脈放血法采血5 ml,置于試管中,不抗凝,室溫下靜置1 h,2 000 r/min離心5 min,分離血清,-20℃冰箱保存。采用免疫濁度法,用免疫球蛋白試劑盒在全自動(dòng)生化分析儀上測(cè)定IgG含量。
2.1各組大鼠脾臟的組織學(xué)改變 正常對(duì)照組脾臟被膜完整,生發(fā)中心、邊緣區(qū)、紅白髓交界區(qū)未見異常,脾中央動(dòng)脈呈圓形,無增生、萎縮及玻璃樣變性。微波輻射模型組與正常對(duì)照組比較,白髓紅髓結(jié)構(gòu)紊亂,可見較多壞死淋巴細(xì)胞,伴有炎細(xì)胞浸潤;白髓中B細(xì)胞減少,動(dòng)脈周圍T淋巴細(xì)胞減少,淋巴細(xì)胞核固縮、崩解,紅髓中脾索內(nèi)B細(xì)胞減少,巨噬細(xì)胞增多,脾竇擴(kuò)張,瘀血明顯,脾臟脾小體體積縮小,生發(fā)中心不明顯。藥物預(yù)防組與微波輻射模型組比較,白髓紅髓結(jié)構(gòu)尚清楚,淋巴細(xì)胞較多,但仍有少許凋亡的淋巴細(xì)胞,脾竇輕度擴(kuò)張、瘀血。見圖1。
正常對(duì)照組 微波輻射模型組 藥物預(yù)防組
2.2巨噬細(xì)胞吞噬功能的測(cè)定 與正常對(duì)照組相比,微波輻射模型組吞噬百分率和吞噬指數(shù)明顯降低(P<0.05),藥物預(yù)防組大鼠吞噬百分率和吞噬指數(shù)比微波輻射模型組明顯升高(P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的測(cè)定
2.3IgG含量的測(cè)定 微波輻射可顯著降低大鼠血清中IgG的含量〔(12.89±1.43) vs (19.56±2.96)mg/L〕(P<0.05),藥物預(yù)防組IgG含量〔(16.92±2.65)mg/L〕比微波輻射模型組明顯升高(P<0.05)。
免疫系統(tǒng)是人體最重要的防御系統(tǒng),是機(jī)體防衛(wèi)有害物質(zhì)入侵最有效的武器。脾臟是機(jī)體最大的外周免疫器官,是B、T淋巴細(xì)胞的主要居所,也是發(fā)生免疫應(yīng)答的主要場(chǎng)所。脾形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變勢(shì)必會(huì)影響免疫系統(tǒng)的正常功能。免疫功能的發(fā)揮與免疫細(xì)胞的功能密不可分,單核巨噬細(xì)胞是機(jī)體重要的免疫細(xì)胞,外來抗原進(jìn)入機(jī)體后,先由巨噬細(xì)胞吞噬、消化并與自身MHC Ⅱ類分子結(jié)合,作為活化T細(xì)胞的重要信號(hào),促進(jìn)T、B細(xì)胞增殖,從而在機(jī)體的特異性細(xì)胞免疫及體液免疫中起重要作用。
本研究發(fā)現(xiàn),微波輻射可造成大鼠脾臟白髓和紅髓結(jié)構(gòu)紊亂,淋巴細(xì)胞壞死和凋亡,腹腔巨噬細(xì)胞吞噬百分率和吞噬指數(shù)明顯降低,血清中IgG的含量也減少,說明短期高功率微波輻射可引起脾臟結(jié)構(gòu)和功能受損。而免疫功能異??蓪?dǎo)致多種疾病的發(fā)生,因此尋找一種安全有效的抗輻射藥物在當(dāng)今尤為重要。
樺褐孔菌對(duì)免疫器官損傷防護(hù)方面起到很好的防護(hù)作用,因此被譽(yù)為“免疫之王〔7,8〕”。樺褐孔菌多糖是樺褐孔菌中主要的有效成分之一,國內(nèi)外研究已證實(shí),樺褐孔菌多糖進(jìn)入機(jī)體后經(jīng)代謝又可成為機(jī)體的營養(yǎng)物質(zhì),具有無毒、無蓄積作用〔2〕。本實(shí)驗(yàn)說明樺褐孔菌多糖能提高機(jī)體的體液免疫水平和非特異性免疫能力,對(duì)微波輻射致機(jī)體的免疫功能損傷有一定的防護(hù)作用,可以作為一種新的抗輻射藥物加以利用。
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