彭 穎
(長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙 410016)
冠突散囊菌又名金花菌,是傳統(tǒng)茯磚茶通過獨特的“發(fā)花”工藝長成的黃色真菌[1]。冠突散囊菌不僅能改善茯磚茶的色、香、味,還能使其具備降膽固醇[2]、抗氧化[3-4]及降血糖[5]作用,并能提高α-淀粉酶、蛋白酶活力[6],抑制脂肪酶活力[7]。李佳蓮等[8]研究發(fā)現(xiàn),茯磚茶浸提液和冠突散囊菌的發(fā)酵液均有明顯的抑菌作用;Wang等[9]證實用茯磚茶水提物灌胃被大腸桿菌感染的小鼠,能激活小鼠的免疫功能。
環(huán)磷酰胺作為一種廣譜抗腫瘤藥物,雖然療效顯著,但卻同時損傷正常細胞,導(dǎo)致機體出現(xiàn)免疫抑制和骨髓抑制,使得其在醫(yī)學(xué)治療上的應(yīng)用受到限制[10]。中國自古就有將具有藥效作用的茯苓、冬蟲夏草、靈芝等真菌作為食物輔料,摻入人們的日常飲食中以達到強身健體的目的。近年來也有研究者將傳統(tǒng)藥食同源的中藥如天麻[11]、穿心蓮[12]、黃芪[13]、茯苓[14]、車前草[15]、馬齒莧[16]等與環(huán)磷酰胺結(jié)合使用,這些中藥均能降低環(huán)磷酰胺的毒副作用。但未見冠突散囊菌對經(jīng)環(huán)磷酰胺干預(yù)的小鼠機體免疫功能影響的相關(guān)報道。研究擬用環(huán)磷酰胺干預(yù)昆明小鼠,建立免疫抑制模型,再用冠突散囊菌發(fā)酵液灌胃治療小鼠,考察冠突散囊菌發(fā)酵液對模型小鼠免疫指標的影響,以期為茯磚茶的保健作用研究提供理論依據(jù)。
茯磚茶:金湘益牌茯磚茶(2009年),湖南益陽茶廠;
環(huán)磷酰胺:批號Q1547,上海躍騰生物技術(shù)有限公司;
雄性昆明小白鼠:體重(20±1) g,湖南斯萊克景達試驗動物有限公司;
鼠顆粒飼料:湖南斯萊克景達試驗動物有限公司;
IL-2 Elisa試劑盒:上海通蔚生物科技有限公司;
綿羊紅細胞、豚鼠血清:北京博爾西科技有限公司;
印度墨汁:上海信帆科技有限公司。
霉菌培養(yǎng)箱:MJ-150(F)-I型,上海一恒科技有限公司;
可見分光光度計:7230G型,上海佑科儀器儀表有限公司;
全自動五分類血液細胞分析儀:BC-6000型,深圳開立生物醫(yī)療科技股份有限公司;
酶標儀:WD-2103A型,杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司。
1.3.1 冠突散囊菌的分離純化 根據(jù)文獻[17]方法,并稍作修改。取25 g茯磚茶置于225 mL滅菌生理鹽水中,振蕩5 min,得到1∶10的樣品液。采用稀釋涂布法,將樣品稀釋液涂布于察氏培養(yǎng)基平板上,28 ℃培養(yǎng)5~7 d。采用平板劃線法進行優(yōu)勢菌的分離純化,再挑取單菌落接種于斜面上,恒溫培養(yǎng)(28 ℃),繼代3~4次后,獲得純化菌株,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 冠突散囊菌發(fā)酵液的制備 將冠突散囊菌接入M40Y液體培養(yǎng)基,恒溫搖床培養(yǎng)10 d,溫度28 ℃,轉(zhuǎn)速150 r/min。培養(yǎng)結(jié)束后,發(fā)酵液放入組織破碎機中進行勻漿處理,即得質(zhì)量濃度為21.2 mg/mL冠突散囊菌發(fā)酵液原液。將原液(21.2 mg/mL)用無菌蒸餾水分別稀釋2倍和4倍,得到冠突散囊菌中劑量組發(fā)酵液(10.6 mg/mL)和低劑量組發(fā)酵液(5.3 mg/mL),4 ℃冰箱貯藏備用。
1.3.3 動物造模與分組 將小鼠置于溫度20~25 ℃,濕度40%~70%的實驗室中飼養(yǎng),待小鼠適應(yīng)環(huán)境后方可開展試驗。取30只昆明小鼠編號稱重,隨機分成5組每組6只,分別是正常組、對照組、低劑量組、中劑量組、高劑量組。飼養(yǎng)前3 d,分別給各組小鼠(除正常組外)腹腔注射劑量為80 mg/kg的環(huán)磷酰胺0.2 mL,建立低免疫力模型。正常組小鼠則腹腔注射0.2 mL生理鹽水作為空白對照。第4~18天,低、中、高劑量組小鼠分別灌胃0.4 mL相應(yīng)溶液,對照組和正常組則灌胃等體積無菌蒸餾水,每天一次,試驗期間各組小鼠自由飲水和采食。
1.3.4 脾臟指數(shù)測定 在最后一次給藥24 h,小鼠經(jīng)稱重后,頸椎脫臼處死小鼠,立即解剖并摘取完整的脾臟組織。濾紙吸干脾臟表面的血污,稱量脾臟組織重量,按式(1)計算脾臟指數(shù)。
(1)
式中:
Si——脾臟指數(shù),mg/g;
m1——脾臟重量,mg;
m2——體重,g。
1.3.5 單核—巨噬細胞吞噬指數(shù)的測定 每組6只小鼠末次灌胃24 h后,從尾靜脈注入用生理鹽水稀釋3倍的印度墨汁,劑量0.1 mL/10 g。分別于注入墨汁后的第2 min和第10 min,取20 μL內(nèi)眥靜脈血至2 mL 0.1% Na2CO3溶液中。使用分光光度計在600 nm下測量光密度值,用Na2CO3溶液作為空白對照。按式(2)和式(3)計算廓清指數(shù)和吞噬系數(shù):
(2)
式中:
K——廓清指數(shù);
D600 nm,2 min——注射后2 min所取血樣光密度;
D600 nm,10 min——注射后10 min所取血樣光密度;
Δt——兩次取血樣的時間差,min。
(3)
式中:
α——吞噬系數(shù);
m1——脾臟重量,g;
m2——體重,g;
m3——肝臟重量,g;
K——廓清指數(shù)。
1.3.6 半數(shù)溶血值的測定 用無菌生理鹽水配制體積分數(shù)為2%的綿羊紅細胞溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。末次灌胃1 h后,各組小鼠分別腹腔注射2%的綿羊紅細胞0.2 mL,并繼續(xù)正常飼養(yǎng)4 d。然后摘取眼球血1 mL于EP管內(nèi),室溫放置1 h后,低速離心(2 000 r/min,10 mim)以采集血清。用生理鹽水稀釋血清200倍,取1 mL血清稀釋液置于試管內(nèi)。依次加入體積分數(shù)10%的綿羊紅細胞溶液0.5 mL,補體1 mL。另設(shè)對照組,用生理鹽水代替血清。各組均放入恒溫水浴鍋(37 ℃)溫育10 min后,放入冰浴終止反應(yīng)。低速離心并取1 mL上清加入體積分數(shù)10%的綿羊紅細胞溶液0.25 mL,然后滴加都氏試劑(碳酸氫鈉1.0 g,高鐵氰化鉀0.2 g,氰化鉀0.05 g,加蒸餾水至1 000 mL)至4 mL,充分混勻后靜置10 min。在450 nm處,以對照管作空白,分別測定各管光密度值。
(4)
式中:
Hhv——半數(shù)溶血值;
D450 nm,1——樣本光密度值;
D450 nm,2——SRBC半溶血時的光密度值;
d——稀釋倍數(shù)。
1.3.7 遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH)檢測 足趾增厚法。用0.2 mL體積分數(shù)2%的綿羊紅細胞溶液腹腔注射各組小鼠,使小鼠致敏。4 d后,用游標卡尺測量左后足足趾部厚度,每個樣本在同一位置測量3次并取平均值。在測量部位皮下注射體積分數(shù)20%的綿羊紅細胞溶液20 μL,并在24 h后測量3次小鼠的左后足足趾部厚度,計算3次平均值。DTH的水平用兩次測量值的平均厚度差表示。
1.3.8 血清中白介素-2(IL-2)質(zhì)量濃度的檢測 最后一次灌胃24 h后,各組小鼠用1.5 mL離心管收集眼球血,37 ℃溫箱30 min,使血清充分析出,冷凍離心(3 000 r/min)10 min。收集上層血清,用ELISA法[18]檢測IL-2的質(zhì)量濃度。
試驗結(jié)果用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。通過Dunken的分析方法進行統(tǒng)計學(xué)檢驗,P<0.05認為具有統(tǒng)計學(xué)差異,并以不同小寫字母進行標記。
正常組小鼠,表現(xiàn)好動,抓尾反抗力強,毛色正常順滑,無明顯可見的臨床癥狀。造模期間,經(jīng)腹腔注射環(huán)磷酰胺后的小鼠,表現(xiàn)較為平靜,活動減少,抓尾反抗力減弱,毛發(fā)稀疏蓬松,有比較嚴重的掉毛現(xiàn)象。用冠突散囊菌發(fā)酵液灌胃治療后,小鼠的活動強度、抓尾反抗力及毛發(fā)狀態(tài)均有所好轉(zhuǎn),而且部分小鼠基本恢復(fù)正常。
由圖1可知,與正常組相比,對照組脾臟指數(shù)顯著上升。經(jīng)不同劑量的冠突散囊菌發(fā)酵液治療后,中劑量組小鼠的脾臟指數(shù)呈上升趨勢,而低劑量組和高劑量組小鼠的脾臟指數(shù)與對照組無顯著差異,仍明顯高于正常組(P<0.05)。
圖1 冠突散囊菌發(fā)酵液對小鼠脾臟指數(shù)的影響
Zhang等[19]證實環(huán)磷酰胺對小鼠具有生物學(xué)毒性,尤其對免疫功能造成很大刺激,能顯著降低小鼠的脾臟指數(shù)。而試驗中僅用環(huán)磷酰胺刺激小鼠3 d,便停止了刺激,造成小鼠的脾臟指數(shù)在檢測時呈現(xiàn)出免疫抵抗而上升的現(xiàn)象,可能是在冠突散囊菌發(fā)酵液的作用下,機體產(chǎn)生了免疫抑制抵抗,因而脾臟指數(shù)有上升的趨勢。這與顏愛等[20]報道的短時間環(huán)磷酰胺刺激使脾臟出現(xiàn)“反彈”的現(xiàn)象一致。而小鼠在冠突散囊菌發(fā)酵液的治療下,各劑量組均能達到提高脾臟指數(shù)的目的,且各劑量組的功效差異并不顯著。
由圖2可知,對照組小鼠的單核—巨噬細胞吞噬指數(shù)顯著低于正常組(P<0.01),說明環(huán)磷酰胺能抑制小鼠的單核—巨噬細胞吞噬能力,但經(jīng)不同劑量的冠突散囊菌發(fā)酵液治療后,仍無顯著變化(P>0.05),提示冠突散囊菌發(fā)酵液可能對單核—巨噬細胞的吞噬能力無明顯作用,可能是冠突散囊菌發(fā)酵液成分較復(fù)雜,對巨噬細胞吞噬能力整體影響不大。
圖2 冠突散囊菌發(fā)酵液對小鼠單核—巨噬細胞
由圖3可知,腹腔注射環(huán)磷酰胺后,小鼠的HC50顯著低于正常組,說明在環(huán)磷酰胺的刺激下,B淋巴細胞分泌抗體的能力降低。但經(jīng)不同劑量的冠突散囊菌發(fā)酵液治療后,小鼠的HC50呈劑量依賴性上升趨勢,且各治療組均顯著高于對照組(P<0.05),其中中、高劑量組小鼠的HC50分別是對照組的1.26,1.33倍,而且與正常組無明顯差異。說明冠突散囊菌發(fā)酵液有助于B淋巴細胞產(chǎn)生抗體,增強體液免疫。
圖3 冠突散囊菌發(fā)酵液對小鼠半數(shù)溶血值的影響
由圖4可知,經(jīng)腹腔注射環(huán)磷酰胺的小鼠,其足趾厚度差顯著低于正常組,表明環(huán)磷酰胺顯著抑制正常小鼠的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(P<0.05)。與對照組相比,各劑量組小鼠DTH呈量效性上升,且均具有統(tǒng)計學(xué)意義,其中中、高劑量組小鼠的DTH與正常組差異并不顯著,提示冠突散囊菌各劑量均能消除環(huán)磷酰胺的抑制作用,且能在動態(tài)調(diào)節(jié)中促進小鼠的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),使小鼠的細胞免疫恢復(fù)正常值。這與劉龍龍等[21]發(fā)現(xiàn)的藍莓酸性提取物在正常范圍內(nèi)能提高小鼠的脾臟指數(shù)和遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng)的結(jié)果類似。說明冠突散囊菌發(fā)酵液具有增強小鼠自身細胞免疫的功能。
圖4 冠突散囊菌發(fā)酵液對小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)的影響
IL-2主要由T細胞產(chǎn)生,在機體免疫功能中發(fā)揮著重要作用。IL-2 能刺激T細胞生長,增強單核—巨噬細胞的抗原遞呈能力、殺菌能力、細胞毒性作用;直接作用于B細胞,促進B細胞的增值、分化和抗體分泌;激發(fā)自然殺傷細胞和毒性T細胞的殺傷力。由圖5可知,對照組小鼠血清中IL-2的質(zhì)量濃度與正常組相比有所下降,但并未達到顯著性水平。而低、中、高劑量組小鼠血清中IL-2的質(zhì)量濃度顯著高于對照組(P<0.05),分別為正常組的3.07,3.10,2.87倍。IL-2的高表達能刺激機體免疫細胞的增值、分化和抗體的分泌,因此,冠突散囊菌發(fā)酵液刺激T淋巴細胞分泌細胞因子IL-2來增強免疫低下小鼠的免疫功能。
圖5 冠突散囊菌發(fā)酵液對小鼠血清中IL-2質(zhì)量濃度的影響
試驗從茯磚茶中分離純化冠突散囊菌,考察了冠突散囊菌發(fā)酵液對免疫抑制小鼠免疫指標的影響。結(jié)果表明,冠突散囊菌發(fā)酵液可通過促進B細胞產(chǎn)生抗體,激活T淋巴細胞功能,刺激T淋巴細胞分泌細胞因子IL-2來增強小鼠免疫功能。但由于冠突散囊菌發(fā)酵液的成分暫不清晰,菌體成分或代謝產(chǎn)物等還需進一步分離純化,后續(xù)將繼續(xù)探究發(fā)酵液中代謝產(chǎn)物、多糖等具體成分的作用,以更全面、更深層次地揭示茯磚茶生理功能背后的作用機理。