樺褐孔菌多糖對微波輻射致大鼠免疫損傷的影響

孫艷美鐘秀宏1呂士杰2

(吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗學(xué)院，吉林吉林132013)

摘要〔〕目的探討樺褐孔菌多糖對微波輻射致大鼠免疫損傷的影響。方法18只成年 Wistar大鼠隨機分為正常對照組、微波輻射模型組和微波輻射加藥物治療組。正常對照組不予任何處理；微波輻射模型組采用微波輻射裝置輻射 6 min，照射平均功率密度為 200 mW/cm2；微波輻射加藥物治療組照射條件同微波輻射模型組，微波輻射后開始用樺褐孔菌多糖溶液灌胃，連續(xù) 10 d。測定各組大鼠血清白細(xì)胞介素(IL)-2、IL-6和腫瘤壞死因子(TNF)-α的活性，觀察各組胸腺形態(tài)學(xué)的變化。結(jié)果微波輻射模型組的胸腺皮質(zhì)和髓質(zhì)中的淋巴細(xì)胞有不同程度的損傷，生發(fā)中心減少；藥物治療組大鼠胸腺組織的損傷有所減輕。與正常對照組比較，微波輻射模型組大鼠血清中IL-2、IL-6的活性顯著降低，而TNF-α的活性有所升高(P<0.05)；與微波輻射模型組比較藥物治療組IL-2、IL-6的活性升高，TNF-α的活性降低(P<0.05)。結(jié)論高功率微波輻射對免疫器官具有損傷效應(yīng)，樺褐孔菌多糖可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子而發(fā)揮防輻射作用。

關(guān)鍵詞〔〕樺褐孔菌多糖；微波輻射；細(xì)胞因子；免疫損傷

中圖分類號〔〕R28〔

基金項目：吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究項目(吉教科合字〔2014〕第366號；吉教科合字〔2012〕第495號；吉教科合字〔2013〕第348號)

通訊作者：鐘秀宏(1971-)，女，副教授，碩士，主要從事微波輻射防護的中藥研究。

1吉林醫(yī)藥學(xué)院病理學(xué)教研室

2吉林醫(yī)藥學(xué)院生物化學(xué)教研室

第一作者：孫艷美(1978-)，女，講師，碩士，主要從事微波輻射的免疫損傷研究。

微波輻射引起機體重要臟器損傷與微波輻射引起的免疫功能下降有關(guān)。樺褐孔菌被譽為“免疫之王”，含有免疫增強物Polysaccarides，可增強免疫相關(guān)淋巴細(xì)胞的活性和免疫功能。近年研究表明樺褐孔菌多糖在抗腫瘤、抗HIV、治療糖尿病方面有較好的功效〔1〕，但是其對微波引起的免疫損傷是否有很好的防護作用，目前尚未見報道。本研究擬觀察其對免疫器官及免疫功能的影響。

1材料與方法

1.1動物及分組清潔級成年Wistar雄性大鼠18只(吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院動物實驗中心提供，許可證號SCXK-吉2008-0005)，體重(200±20)g。采用隨機分組法將其分為正常對照組、微波輻射模型組、微波輻射加藥物治療組，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后進行實驗。

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實驗室提供)；數(shù)碼生物顯微鏡(BA300型，中國麥克奧迪實業(yè)集團有限公司)；輪轉(zhuǎn)式切片機(RM2126型，上海徠卡儀器有限公司)；全自動組織包埋(ZMN-7803型，常州市華利電子有限公司)。白細(xì)胞介素(IL)-2、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α ELISA檢測試劑盒(深圳晶美生物工程有限公司)。

1.4方法

1.4.1動物模型制備〔2，3〕及給藥方法微波輻射源為雷達(dá)發(fā)射機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，輻射強度200 mW/cm2，輻射時間6 min。將大鼠置于輻射源的正下方，輻射參考點為大鼠背部體表，電磁波電場方向與大鼠的長軸平行。微波輻射模型組：照射平均功率密度為 200 mW/cm2，輻射時間6 min；藥物治療組：微波輻射后 6 h(照射條件同微波輻射組)，開始用樺褐孔菌多糖溶液 (按 400 mg/kg體質(zhì)量)灌胃〔4〕，每次2 ml，每日1次，持續(xù)10 d。輻射時環(huán)境溫度為(24±0.5)℃，相對濕度為74%±1%；正常對照組不做任何處理。

1.4.2大鼠胸腺組織光鏡觀察末次灌胃后禁食不禁水，18 h后(即第11天)乙醚麻醉大鼠，冰浴下迅速取出胸腺組織，10%福爾馬林液固定，石蠟包埋，切片，HE染色，鏡檢，進行胸腺組織病理形態(tài)學(xué)觀察。

1.4.3細(xì)胞因子IL-2、IL-6和TNF-α的檢測股動脈取血，分離血清，采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)，按試劑盒操作說明進行操作，酶聯(lián)免疫檢測儀(美國bio-rad 680)，測定血清中IL-2、IL-6、TNF-α的活性。

2結(jié)果

2.1死亡及脫落情況納入18只大鼠，實驗過程中無動物死亡或其他原因?qū)е碌膭游锩撌В?8只大鼠均進入結(jié)果分析。

2.2各組大鼠胸腺組織光鏡下觀察正常對照組胸腺結(jié)構(gòu)正常，胸腺結(jié)締組織伸入胸腺實質(zhì)把胸腺分成許多不完全分隔的胸腺小葉；小葉周邊為皮質(zhì)，深部為髓質(zhì)，生發(fā)中心清晰可見；皮質(zhì)中上皮性網(wǎng)狀細(xì)胞間有密集的胸腺細(xì)胞，在皮質(zhì)淺層細(xì)胞較大，為較原始的淋巴細(xì)胞；中層為中等大小的淋巴細(xì)胞，深層為小淋巴細(xì)胞；皮質(zhì)內(nèi)還有巨噬細(xì)胞；髓質(zhì)中淋巴細(xì)胞少而稀疏，上皮性網(wǎng)狀細(xì)胞多而顯著。微波輻射模型組與正常組比較，大鼠胸腺皮質(zhì)中淋巴細(xì)胞減少，髓質(zhì)內(nèi)可見灶狀出血，淋巴濾泡和生發(fā)中心也減少，胸腺皮質(zhì)和髓質(zhì)結(jié)合部凋亡細(xì)胞略增多，胸腺小體也略增多。微波輻射加藥物治療組與微波輻射模型組比較，胸腺皮質(zhì)淋巴細(xì)胞增多，凋亡細(xì)胞數(shù)目減少，生發(fā)中心均可見到。見圖1。

圖1　各組大鼠胸腺組織結(jié)構(gòu)變化比較(HE，×100)

2.3各組大鼠血清IL-2、IL-6、TNF-α的水平比較與正常對照組比較，微波輻射模型組IL-2、IL-6活性顯著降低，TNF-α活性顯著增高(P<0.05)；與微波輻射模型組比較，微波輻射加藥物治療組IL-2、IL-6的活性顯著增高，而TNF-α活性顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1　各組大鼠血清IL-2、IL-6和TNF-α的濃度

與正常對照組比較：1)P<0.05；與微波輻射模型組比較：2)P<0.05

3討論

免疫系統(tǒng)是人體最重要的防御系統(tǒng)，當(dāng)外來理化因素作用于機體會引起免疫應(yīng)答，且這種應(yīng)答往往在實質(zhì)臟器損害之前發(fā)生。胸腺屬于中樞性免疫器官，由位于皮質(zhì)密集的處于分裂狀態(tài)幼稚淋巴細(xì)胞和位于髓質(zhì)稀少的較成熟的小淋巴細(xì)胞組成，在淋巴細(xì)胞的成熟過程中起著重要的作用。有研究表明，短期用大劑量區(qū)域性環(huán)形微波陣列輻照狗，其淋巴組織出現(xiàn)急性壞死，胸腺髓質(zhì)和皮質(zhì)出血，免疫功能明顯下降〔5〕。因此，尋找通過增強機體免疫力而進行防護微波損傷的保健藥物成為微波防護領(lǐng)域的研究熱點。

多糖類物質(zhì)對造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)有較好的保護作用，并能促進受損傷的系統(tǒng)恢復(fù)功能，大多具有明顯的抗輻射作用，能延長輻射照射后生物的存活時間，提高其生存率〔6〕。在多糖類中，真菌類多糖以其獨特明顯的抗輻射活性和無毒性的特點，日益成為輻射防護研究的熱點，正受到越來越多輻射防護研究學(xué)者的關(guān)注〔7，8〕。在真菌中，樺褐孔菌被譽為“免疫之王”，目前在對樺褐孔菌防治疾病研究過程中，發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖是樺褐孔菌中主要有效成分之一，它能夠有效清除自由基，提高ATP酶活性，具有抗氧化、抗炎等多種藥理學(xué)作用〔1，9〕，在對免疫器官損傷防護方面也起到很好的防護作用〔10，11〕。

本實驗表明，短期高功率微波照射可直接造成大鼠胸腺組織的損傷；而樺褐孔菌多糖對高功率微波輻射所致的免疫器官胸腺的損傷具有良好的防護作用。

目前眾多研究顯示：免疫系統(tǒng)對電離輻射極度敏感。微波輻射引起免疫器官損傷，進而影響機體免疫功能。免疫系統(tǒng)對急性輻射的反應(yīng)，表現(xiàn)為免疫活性細(xì)胞數(shù)量減少、抗體形成抑制和細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)失常最終導(dǎo)致免疫功能障礙和低下，繼而引發(fā)一系列并發(fā)癥〔12〕。IL是由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類細(xì)胞因子，在傳遞信息，激活與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，介導(dǎo) T 細(xì)胞和B 細(xì)胞活化、增殖與分化及在炎癥反應(yīng)中起重要作用。IL-2又稱T細(xì)胞生長因子，主要是由T細(xì)胞或T細(xì)胞系產(chǎn)生，在機體免疫應(yīng)答、調(diào)節(jié)和抗腫瘤中起重要作用。可刺激自然殺傷(NK)細(xì)胞增殖，增強NK細(xì)胞殺傷活力及產(chǎn)生細(xì)胞因子和誘導(dǎo)淋巴因子激活的殺傷(LAK)細(xì)胞產(chǎn)生，因此在機體免疫應(yīng)答、免疫調(diào)節(jié)中起重要作用〔13〕。IL-6是由T細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等多細(xì)胞產(chǎn)生的一種多效性細(xì)胞因子，參與造血調(diào)控、炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答等過程。本研究結(jié)果說明，樺褐孔菌多糖能促進IL-2、IL-6進細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而提高機體細(xì)胞免疫和體液免疫水平。TNF是由巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，適量的TNF對維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)起重要作用，而過量的TNF會導(dǎo)致各種病理性改變。本研究進一步說明樺褐孔菌多糖在抗微波輻射中發(fā)揮了整體調(diào)節(jié)優(yōu)勢，對機體的免疫穩(wěn)態(tài)起了調(diào)節(jié)作用。

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〔2013-11-09修回〕

(編輯徐杰)