李 欽 ,范 強(qiáng) ,胡繼宏 ,高 博 ,宋 爽 ,李海東 ,楊麗霞
1甘肅衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730000;2甘肅中醫(yī)藥大學(xué);3甘肅省渭源縣康榮中藥材科技有限公司;4甘肅省中醫(yī)藥研究院
黃芪始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,為豆科黃芪屬植物膜莢黃芪及內(nèi)蒙古黃芪的根[1]。黃芪屬植物是一種多年生、深根性的草本藥用植物,別名綿芪、綿黃芪。在我國主要分布于北方地區(qū),普遍生長在東北的東部山區(qū)及大興安嶺,部分平原地區(qū)亦可見到,此外河北、山西、山東、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆等省區(qū)均有分布。黃芪性溫味甘,歸肺、脾經(jīng),具有補(bǔ)氣固表,利尿托毒,排膿,斂瘡生肌的功效。黃芪的主要化學(xué)成分有多糖類、皂苷類和黃酮類等[2],具有增強(qiáng)免疫功能、抗應(yīng)激、抗衰老、保肝、利尿、降壓以及較廣泛的抗菌作用[3-8]。但是藥用黃芪由于產(chǎn)地、采收季節(jié)和生長年限的不同而存在差異,這些差異使得不同來源的同種黃芪的化學(xué)組成含量也可能不同,必然影響臨床療效和中藥的實(shí)驗(yàn)研究。富硒黃芪為甘肅省道地藥材,本研究主要觀察富硒黃芪提取物對免疫抑制大鼠模型免疫細(xì)胞因子的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 110只SPF級(jí)SD大鼠,體質(zhì)量(180±20)g,雌雄各半,由甘肅中醫(yī)藥大學(xué)科研試驗(yàn)中心提供。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào):SCXK(甘)2011-0001。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑 富硒黃芪、普通黃芪購自甘肅省渭源縣康榮中藥材專業(yè)合作社。提取物的制備:將2種黃芪藥材粉碎過10目篩,加水浸泡30分鐘,經(jīng)超聲提取2次,45 min/次,合并濾液,濃縮,濾過,加適量蒸餾水,將溶液pH調(diào)至近中性,G4垂熔玻璃漏斗濾過,使其成為1g/mL水溶液,滅菌,冷藏備用。使用前用蒸餾水稀釋成1mL/0.1kg(體質(zhì)量)。注射用環(huán)磷酰胺[安道生,Baxter Oncology(德國)提供]。酶聯(lián)免疫試劑盒:白細(xì)胞介素 2(IL-2)、白細(xì)胞介素 4(IL-4)、干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(TNF-α),均由南京建成生物工程研究所提供。
1.3 實(shí)驗(yàn)儀器 LX-820型醫(yī)用低速離心機(jī)(金壇市恒豐儀器廠);FA2004N型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);KQ-5200型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1 免疫抑制大鼠模型的建立 110只大鼠,腹腔注射環(huán)磷酰胺,每次80 mg/kg(體質(zhì)量),1次/d,連用3天,構(gòu)建免疫抑制模型大鼠;另取10只大鼠為空白對照組,腹腔注射等體積蒸餾水。第3次注射24小時(shí)后(如造模成功,記作停藥0天),分別從模型組和空白對照組中各取2只大鼠,采用股動(dòng)脈采血方法取3 mL血液,用于測定血液WBC(如造模成功,本次檢測結(jié)果記做藥物實(shí)驗(yàn)0天),WBC顯著降低則判定為造模成功,若未顯著降低則繼續(xù)注射環(huán)磷酰胺,直至造模成功。
1.4.2 動(dòng)物分組與給藥 從造模成功后的模型大鼠中選取50只體況接近的免疫抑制模型大鼠,雌雄各半,按性別、體質(zhì)量隨機(jī)分為模型組、富硒黃芪提取物高、中、低劑量組(200、100、50 mg/kg)、普通黃芪提取物組(200 mg/kg),每組10只;另設(shè)10只健康大鼠為空白組。各組大鼠按100mg/(kg·d)劑量灌服相應(yīng)藥物,模型組及空白組大鼠灌服等體積蒸餾水,1次/d,連續(xù)7天。
1.4.3 取材 給藥第7天后,各組大鼠禁食8小時(shí),頸椎脫位法處死后股動(dòng)脈取血,分離血清,-20℃保存,備檢。
1.4.4 指標(biāo)檢測 1)處死大鼠后取出胸腺、脾臟,記錄質(zhì)量變化,按“胸腺(mg)/體質(zhì)量(g)、脾臟(mg)/體質(zhì)量(g)”計(jì)算胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)。2)用酶聯(lián)免疫法(ELISA)檢測大鼠血清IL-2、IL-4、TNF-α、IFN-γ 等免疫細(xì)胞因子含量。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,計(jì)量資料以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 富硒黃芪提取物對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制大鼠胸腺、脾臟指數(shù)的影響 與空白組比較,模型組大鼠胸腺指數(shù)及脾臟指數(shù)顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,各藥物干預(yù)組大鼠胸腺指數(shù)及脾臟指數(shù)有所升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 黃芪提取物對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制大鼠胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)的影響(±s) mg/g
表1 黃芪提取物對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制大鼠胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)的影響(±s) mg/g
注:#表示與空白組比較,P<0.05;*表示與模型組比較,P<0.05
組別 只數(shù) 胸腺指數(shù) 脾臟指數(shù)空白組 1 0 0.7 0±0.1 5 3.0 1±0.4 5模型組 1 0 0.2 3±0.1 1#0.9 6±0.1 4#富硒黃芪提取物高劑量 1 0 0.5 0±0.0 9*2.4 2±0.4 7*富硒黃芪提取物中劑量 1 0 0.4 3±0.0 6*1.9 5±0.5 4*富硒黃芪提取物低劑量 1 0 0.4 0±0.0 5*1.6 0±0.2 6*普通黃芪提取物組 1 0 0.3 6±0.0 9*1.4 9±0.4 5*
2.2 富硒黃芪提取物對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制大鼠細(xì)胞因子IL-2、IL-4、IFN-γ及TNF-α表達(dá)水平的影響 與空白組比較,模型組大鼠IL-2、IL-4、IFN-γ含量降低,TNF-α含量升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,各藥物干預(yù)組大鼠IL-2、IL-4、IFN-γ含量升高,TNF-α含量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 富硒黃芪提取物對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制大鼠免疫細(xì)胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4含量的影響(±s) pg/mL
表2 富硒黃芪提取物對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制大鼠免疫細(xì)胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4含量的影響(±s) pg/mL
注:#表示與空白組比較,P<0.05;*表示與模型組比較,P<0.05
組別 只數(shù) T N F-α I F N-γ I L-2 I L-4空白組 1 0 3 9.5 2±5.2 8 2 4.3 1±5.8 6 2 6 1.5 1±4 6.2 0 1 8.9 1±2.5 6模型組 1 0 7 0.1 4±6.6 8# 1 0.8 8±3.1 7# 1 5 3.7 4±3 4.9 6# 9.3 2±3.8 6#富硒黃芪提取物高劑量組 1 0 4 1.2 8±7.2 2* 2 0.9 0±5.1 8* 2 4 8.2 7±4 4.3 2* 1 8.1 6±1.7 4*富硒黃芪提取物中劑量組 1 0 4 3.0 3±5.6 9* 1 9.1 0±4.8 1* 2 3 7.6 5±2 6.0 8* 1 7.6 5±2.2 6*富硒黃芪提取物低劑量組 1 0 4 4.9 1±1 6.3 9* 1 7.6 5±4.2 3* 2 3 1.7 2±2 7.1 2* 1 6.8 7±1.8 3*普通黃芪提取物組 1 0 5 2.0 4±7.4 2* 1 5.5 0±2.8 3* 1 9 0.9 0±1 9.3 6* 1 5.5 9±0.9 0*
免疫是人體的一種生理功能,人體依靠這種功能識(shí)別“自己”和“非己”成分,從而破壞和排斥進(jìn)入人體的抗原物質(zhì),或人體本身所產(chǎn)生的損傷細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等,以維持人體健康。因此,免疫相關(guān)研究一直是醫(yī)學(xué)界的熱點(diǎn)課題,研究較多的是免疫抑制方面,主要針對開發(fā)免疫抑制藥物。在免疫抑制研究方面,動(dòng)物模型的建立直接影響研究的結(jié)果,免疫抑制動(dòng)物模型的建立,一般選用的藥物有環(huán)磷酰胺、長效糖皮質(zhì)激素(氫化可的松、地塞米松)、長春新堿、放線菌素等[9],其中應(yīng)用最廣泛,研究最多的一種建模藥物是環(huán)磷酰胺。環(huán)磷酰胺是一種細(xì)胞毒性藥物,屬于烷化劑類免疫抑制劑,其能殺死有絲分裂和進(jìn)入循環(huán)周期的細(xì)胞,破壞DNA結(jié)構(gòu),阻斷復(fù)制,有較強(qiáng)的免疫抑制作用。當(dāng)免疫細(xì)胞受到抗原刺激后,它們在脾臟進(jìn)行增殖分化,而胸腺是T細(xì)胞成熟的重要場所,因此,脾臟和胸腺的相對質(zhì)量和免疫功能有關(guān)[10]。細(xì)胞因子在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,同時(shí)也是免疫調(diào)節(jié)的潛在靶點(diǎn)。脾臟是最大的外周免疫器官,受抗原刺激后,參與機(jī)體細(xì)胞和體液免疫的T細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞大量增生,致脾濾泡增大,脾體積增大;而受到免疫抑制影響時(shí)淋巴組織萎縮,致脾體積縮小。因此,免疫器官指數(shù)說明了免疫器官的發(fā)育狀況,間接體現(xiàn)機(jī)體的免疫狀態(tài)。IL-2、IL-4是T細(xì)胞分泌的重要細(xì)胞因子,具有較強(qiáng)的免疫刺激作用,參與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié),是衡量機(jī)體免疫功能,尤其是細(xì)胞免疫水平的重要標(biāo)志。適量的TNF-α參與機(jī)體的正常免疫調(diào)節(jié),是機(jī)體免疫防護(hù)的重要介質(zhì),分泌過多則參與機(jī)體的免疫病理損傷,導(dǎo)致某些疾病[11]。
近年,中醫(yī)藥在免疫方面的研究開展較多。黃芪是我國經(jīng)典傳統(tǒng)補(bǔ)益中藥,為豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根。味甘性溫,具有健脾補(bǔ)中、升陽舉陷、益衛(wèi)固表、利尿、托毒生肌之功效。其主要有效成分為皂苷、多糖、黃酮等。楊小敏等[12]研究發(fā)現(xiàn)黃芪皂苷能增強(qiáng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的免疫功能。黃芪多糖對于心腦血管疾病、內(nèi)分泌疾病、泌尿系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病等多種臨床疾病有積極的療效[13]。黃芪總黃酮具有抗損傷、抗突變、抗腫瘤和抑制動(dòng)脈粥樣硬化等多種生物學(xué)效應(yīng)[14]。鑒于藥用黃芪由于產(chǎn)地、采收季節(jié)和生長年限的不同而存在的差異,深入研究富硒黃芪的生物活性,加強(qiáng)深層次的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。劉必旺等[15]將黃芪藥渣發(fā)酵,得到產(chǎn)物富硒酵母,對免疫低下糖尿病模型動(dòng)物進(jìn)行不同藥物干預(yù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)富硒酵母可降低纖維蛋白原(FBG)和提高胰島素(INS)水平,同時(shí)可提高WBC,IgG及IL-2等免疫指標(biāo),黃芪藥渣發(fā)酵產(chǎn)物-富硒酵母具有降糖及提高免疫功能的作用。黃芪本身富含硒,具有降低心肌細(xì)胞對病毒易感性、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子、刺激免疫球蛋白形成、激活T細(xì)胞、促進(jìn)淋巴細(xì)胞分泌淋巴因子、增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用、提高機(jī)體免疫等重要功能[16]。另有研究[17]證實(shí)黃芪對小鼠腦和肝組織的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有明顯抑制作用,可增強(qiáng)血清、肝組織的硒含量,加強(qiáng)內(nèi)源性氧自由基清除系統(tǒng)的功能,減少由自由基作用生成的脂質(zhì)過氧化物。但目前國內(nèi)外尚缺乏對培育的富硒黃芪的有關(guān)實(shí)驗(yàn)及臨床研究。
本研究選用甘肅省渭源縣康榮中藥材專業(yè)合作社培育的新品種富硒黃芪為研究對象,通過觀察其對免疫抑制模型大鼠的影響,初步探討富硒黃芪對免疫功能的作用,為黃芪新品種的應(yīng)用和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。通過研究發(fā)現(xiàn):環(huán)磷酰胺可引起大鼠免疫器官質(zhì)量以及免疫細(xì)胞因子TNF-α含量升高,說明大鼠的免疫功能受到抑制。與模型組比較,各藥物干預(yù)組胸腺指數(shù)及脾臟指數(shù)有所升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示大鼠的免疫功能有所恢復(fù),表明富硒黃芪提取物能顯著提高環(huán)磷酰胺所致免疫抑制模型大鼠的免疫功能,且這種作用較普通黃芪更為顯著。
[1]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典:一部[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:2121.
[2]段亞麗,謝梅冬.黃芪化學(xué)成分及其有效成分黃芪甲苷含量測定的研究現(xiàn)狀[J].中國獸藥雜志,2005,39(3):35-38.
[3]張芮琪,陳正禮,羅啟慧.黃芪多糖干預(yù)環(huán)磷酰胺所致免疫抑制小鼠的免疫功能[J].中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào),2015,23(4):389-394.
[4]鐘靈,王振富,文德鑒.黃芪多糖抗衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國應(yīng)用生理學(xué)雜志,2013,29(4):350-352.
[5]李成浩,張紅英.黃芪提取物對四氯化碳致大鼠肝纖維化的保護(hù)作用[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2011,17(20):217-220.
[6]李森,謝人明,孫文基.茯苓、豬苓、黃芪利尿作用的比較[J].中藥材,2010,33(2):264-267.
[7]劉曉睿,李健.黃芪有效成分的降壓、降脂作用[J].中國老年學(xué)雜志,2015,35(17):4800-4801.
[8]郭澤,鄒娟,張賢,等.黃芪總黃酮小鼠體內(nèi)抗炎作用研究[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2015,36(9):64-66.
[9]Harrington CF.The speciation of mercury and organomercury compounds by using high-performance liquid chromatography[J].TrendsAnal Chem,2000,19(2/3):167-179.
[10]王曉燕,李偉忠,梁磊,等.苦參堿對小鼠免疫器官的影響[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥,2010,21(10):2545-2546.
[11]白慶峰,潘凱麗,黃瑩,等.過敏性紫癜患兒血清白介素6、白介素8及腫瘤壞死因子α水平和免疫球蛋白的變化[J].中國小兒血液與腫瘤雜志,2008,13(2):53-56.
[12]楊小敏,徐曉武,盧荷蓮,等.黃芪皂苷對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的免疫增強(qiáng)作用[J].中國免疫學(xué)雜志,2008,24(9):804-807.
[13]李珍一,楊關(guān)林,閆承慧,等.黃芪多糖應(yīng)用的相關(guān)研究進(jìn)展[J].遼寧中醫(yī)雜志,2016,43(7):1553-1555.
[14]張冬青,汪德清.黃芪總黃酮生物學(xué)活性作用研究進(jìn)展[J].中國中藥雜志,2010,35(2):253-256.
[15]劉必旺,許凱霞,郭羽,等.黃芪藥渣發(fā)酵產(chǎn)物富硒酵母對免疫低下糖尿病大鼠的影響[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2014,20(6):136-139.
[16]董湘玉,倪倩,沈陽.黃芪對病毒性心肌炎患兒血硒及免疫功能影響[J].中華實(shí)用兒科臨床雜志,2005,20(5):448-449.
[17]張燕燕,顏敏,文學(xué)明.黃芪抗脂質(zhì)過氧化作用的研究[J].醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2002,21(9):542-543.