閆志強,鄭 華,朱買勛,付文貴,張邑帆,翟少欽
(重慶市畜牧科學院,重慶 402460)
免疫系統(tǒng)是機體執(zhí)行免疫應答及免疫功能的重要系統(tǒng),具有識別和排除抗原性異物、與機體其他系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)共同維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和生理平衡的功能,由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成[1]。脾作為機體最大的免疫器官,含有大量的淋巴細胞和巨噬細胞,其中T淋巴細胞直接參與細胞免疫,并對外周血中T細胞亞群的分布有重要調(diào)節(jié)作用;巨噬細胞可作為抗原提呈細胞,調(diào)節(jié)和增強免疫應答。因此,脾組織結構及細胞周期的完整性是行使其免疫功能的基礎?,F(xiàn)代研究表明,一定劑量的環(huán)磷酰胺可顯著抑制免疫器官生長,抑制非特異性和特異性淋巴細胞分化,對機體免疫系統(tǒng)有一定損害,因此,被廣泛應用于建立動物免疫抑制模型[2]。女黃顆粒是基于中獸醫(yī)理論對免疫低下疾病的認識,結合中藥理論組的中藥復方,主要用于調(diào)節(jié)禽的免疫功能。本研究主要利用環(huán)磷酰胺復制小鼠免疫抑制模型,并使用女黃顆粒對其進行治療,以考察女黃顆粒對免疫抑制小鼠脾組織病理學及細胞周期的影響。
健康昆明小鼠50只,體重(17.0±2.0)g[中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學實驗動物中心,許可證號SCXK-(軍)2012-0011]。
女黃顆粒中女貞子、黃芪、枸杞子和菟絲子,其比例為4∶4∶1∶1,藥材均購于重慶榮昌區(qū)桐君閣大藥房,所有中藥經(jīng)過提取后,濕法制粒,制成規(guī)格為1.0 g顆粒中含原生藥1.0 g,經(jīng)重慶市獸藥飼料檢測所測定特女貞苷含量為1.46 mg·g-1。注射用環(huán)磷酰胺購自江蘇盛迪醫(yī)藥有限公司,批號17020525。
RM2235石蠟切片機(Leica,德國),CX21FS1光學顯微鏡(OLMPUS,日本),DM1000顯微成像系統(tǒng)(Leica,德國),流式細胞儀(BECKMAN COULTER,CytoFLEX)。
參照文獻[3],使用注射用環(huán)磷酰胺(用生理鹽水稀釋),以80 mg·kg-1劑量腹腔注射,1次·d-1,連續(xù)5 d。
動物適應性飼養(yǎng)3 d后,將50只健康昆明小鼠隨機分為空白組、模型組和女黃顆粒高、中、低劑量組(用水將女黃顆粒溶解成1.0 g·mL-1,然后按照需要進行稀釋),共計5組,每組10只,自由采食和飲水。除空白組外,其余4組按照“1.4”方法進行造模,造模結束后,空白組和模型組灌胃生理鹽水,3個女黃顆粒組分別按0.5、1.0、1.5 g·kg-1劑量灌胃給藥,1次·d-1,連續(xù)7 d。
在末次給藥后次日,將小鼠進行乙醚麻醉后脫臼處死,稱其體重,無菌取脾,并稱其質量,按公式計算脾指數(shù)。脾指數(shù)=脾質量(mg)/體重(g)。
動物處死前,小鼠眼眶后靜脈叢采血入EDTA-K2抗凝管。采用全血細胞分析儀檢測。檢測內(nèi)容包括紅細胞計數(shù)、白細胞計數(shù)、淋巴細胞百分比和單核細胞百分比。
4%多聚甲醛固定的組織樣本,經(jīng)流水沖洗30 min,進行組織修塊,放入病理包埋塑料筐中脫水,二甲苯透明,浸蠟3 h,包埋組織塊于石蠟中。將包埋好的組織切成5 μm厚的薄片,展平放在載玻片上60 ℃烘烤2 h后用二甲苯脫蠟,流水洗滌20 min,蘇木素染色30 min,流水洗滌20 min,伊紅染色5 min,再經(jīng)脫水、透明后用樹脂膠封片。最后顯微鏡下觀察組織病理學變化,采用顯微成像系統(tǒng)拍照記錄組織學損傷。
取下小鼠脾組織,經(jīng)機械法剪碎后300目濾布過濾,制成脾細胞懸液,離心,用PBS液調(diào)節(jié)細胞濃度至106個·mL-1。取1 mL細胞懸液于流式管中,加入1 mL的Triton(0.02%),4 ℃處理8 min,離心棄上清,加入PI染色液5 μL漩渦混勻,4 ℃染色 30 min,加入1 mL PBS于流式管中,離心棄上清。再加入450 μL PBS重懸細胞,立即用流式細胞儀進行數(shù)據(jù)采集并用ModFit軟件進行數(shù)據(jù)結果分析。
如表1所示,與空白組相比,模型組脾指數(shù)顯著下降(P<0.05);與模型組相比,女黃顆粒低、中、高劑量組脾指數(shù)極顯著升高(P<0.01)。
組別Group劑量/(g·kg-1)Dosage脾指數(shù)/(mg·g-1)Spleen index空白組Control group—5.68±0.21ABb模型組Model group—3.48±0.15Bc低劑量組Low-dose group0.56.29±0.88Aab中劑量組Mid-dose group1.06.67±0.83Aab高劑量組Hig-dose group1.57.80±0.46Aa
同列數(shù)據(jù)肩標不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),相同字母或無字母肩標表示差異不顯著(P>0.05)。下表同
Means in a column with different letters are different, the capital letters meanP<0.01, the small letters meanP<0.05, and there is no difference (P>0.05) for means in a row without letter or with the same letter. The same as below
如表2所示,與空白組相比,模型組白細胞數(shù)、淋巴細胞百分比及單核細胞百分比極顯著下降(P<0.01);與模型組相比,女黃顆粒高、中、低劑量組淋巴細胞百分比、單核細胞百分比極顯著升高(P<0.01)。紅細胞數(shù)無顯著變化。
如圖1脾組織切片所示:空白組小鼠脾組織形態(tài)結構均正常,白髓區(qū)界限較清晰,白髓區(qū)的淋巴細胞排列致密,淋巴濾泡結構清晰可見;紅髓區(qū)富含充有紅細胞的血竇。模型組脾組織紅髓和白髓分界不清,白髓區(qū)和紅髓區(qū)的淋巴細胞數(shù)量均明顯減少。女黃顆粒低劑量組脾組織白髓區(qū)淋巴細胞數(shù)量未見明顯減少,巨噬細胞數(shù)量較空白組多,紅髓區(qū)有明顯的淤血。女黃顆粒中劑量組脾組織紅髓和白髓界限分明,白髓內(nèi)淋巴細胞較為密集,未見有明顯的病理學損傷。女黃顆粒高劑量組脾組織紅髓區(qū)輕度淤血,局部形成較大的空腔,其內(nèi)有多量細胞核碎片。
由表3可知:空白組脾細胞主要處于G0/G1期;經(jīng)過環(huán)磷酰胺刺激后,與空白組比較,模型組處于G0/G1期的脾細胞比率極顯著下降(P<0.01),處于S期的脾細胞比率極顯著增加(P<0.01)。與模型組相比,女黃顆粒組G0/G1期脾細胞升高,S期脾細胞比率降低,其中女黃顆粒中劑量組差異均極顯著(P<0.01)。
脾是免疫細胞定居的場所,能合成補體、干擾素等生物活性物質,同時可清除血液中的病原體、衰老死亡的血細胞及免疫復合物等[4-6]。一般認為,免疫器官質量增加是由于其自身細胞生長發(fā)育和分裂增殖所致,是免疫增強的表現(xiàn),免疫器官質量的降低為免疫抑制所致,表明機體免疫狀況變差[7-8]。本試驗結果顯示,注射環(huán)磷酰胺后小鼠脾指數(shù)降低,可能是環(huán)磷酰胺抑制了脾的生長發(fā)育,給藥后,脾指數(shù)升高,迅速恢復并出現(xiàn)“反跳”現(xiàn)象[9],推測女黃顆粒中含有大量氨基酸、多糖等脾生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質,促進脾生長,并能解除環(huán)磷酰胺對脾的抑制作用,增強機體免疫功能。
淋巴細胞是由淋巴器官產(chǎn)生,是機體免疫應答功能的重要細胞成分。脾作為機體最大的淋巴器官產(chǎn)生大量淋巴細胞進入血液,因此血液中淋巴細胞數(shù)間接反映脾的功能。血液學指標檢測結果表明:注射環(huán)磷酰胺后,與免疫有關的白細胞數(shù)、淋巴細胞百分比及單核細胞百分比降低明顯,腹腔注射環(huán)磷酰胺成功復制免疫抑制模型。給藥后,小鼠白細胞數(shù)、淋巴細胞百分比及單核細胞百分比均有不同程度的升高,接近空白組水平。女黃顆粒中枸杞、女貞子、菟絲子具有補益肝腎的功能,黃芪健脾益氣,諸藥合用有健脾補腎功效,可調(diào)節(jié)血液白細胞數(shù),研究發(fā)現(xiàn),健脾補腎方對白細胞減少癥有較好的療效,本研究結果與文獻報道一致[10]。
組別Group白細胞數(shù)/(×109·L-1)WBC淋巴細胞百分比/%LYM單核細胞百分比/%MON紅細胞數(shù)/(×1012·L-1)RBC空白組Control group4.59±0.99Aa74.27±3.39Aa5.62±0.66Aa9.23±1.37模型組Model group2.38±0.31Bb41.00±4.10Dd3.08±0.61Cc9.20±0.57低劑量組Low-dose group3.77±0.77ABa50.00±5.85Cc4.34±0.69Bb9.01±0.75中劑量組Mid-dose group3.83±0.87ABa62.00±4.16Bb4.81±0.74ABb9.72±0.80高劑量組Hig-dose group3.95±0.99Ab64.23±6.17Bb4.62±0.41ABb9.73±0.97
圖1 女黃顆粒對免疫抑制小鼠脾組織學結構的影響(HE染色,400×)Fig.1 Effect of Nühuang granules on spleen histopathology of immunosuppressive mice (HE staining, 400×)
表3 女黃顆粒對免疫抑制小鼠脾細胞周期的影響
病理學檢查可以從不同水平上反映臟器、組織的健康狀態(tài)。本試驗組織病理學檢查結果表明,給藥女黃顆粒后,低、中劑量組脾組織有不同程度的恢復,組織結構變清晰,淋巴細胞數(shù)量增多,以中劑量組效果最好。據(jù)文獻報道,中藥多糖對受損傷的免疫器官有較好的保護和調(diào)節(jié)作用[11],而女黃顆粒中黃芪、枸杞、女貞子中含有大量多糖,可能是發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的主要成分。
細胞周期是指細胞從一次分裂完成開始到下一次分裂結束所經(jīng)歷的全過程,分為間期與分裂期兩個階段[12-13]。細胞間期包括G1期、S期、G2期。G1期又稱合成前期,此期主要合成RNA和核糖體。S期即DNA合成期,在此期,除了合成DNA外,同時還要合成組蛋白。G2期為DNA合成后期,在這一時期,DNA合成終止,大量合成RNA及蛋白質[14]。G0期的細胞停止細胞分裂,去執(zhí)行一定生物學功能。本研究結果表明:空白組大部分脾細胞處于G0/G1期,執(zhí)行生物學功能。模型組在造模后到試驗結束時,處于G0/G1期的脾細胞百分比降低,表明脾細胞執(zhí)行生物學功能能力減弱,免疫功能下降;同時S期脾細胞百分比顯著升高,推測此時期為脾的自我修復期。給藥后,G0/G1期的脾細胞百分比增多,S期脾細胞百分比降低,表明女黃顆粒能促進脾修復,并通過增加G0/G1期脾細胞增強其免疫作用;同時G2期的脾細胞百分比增多,推測女黃顆??赏ㄟ^增加G2/M期的脾細胞,增加脾的免疫性,使脾增重,說明女黃顆??梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)細胞周期的進程來改善免疫功能。
女黃顆??梢蕴岣呙庖咭种菩∈蟮钠⒅笖?shù)、增加白細胞數(shù)、淋巴細胞百分比及改善受損的脾組織結構。