閆志強(qiáng),翟少欽,張邑帆,陳春林
(重慶市畜牧科學(xué)院,重慶 402460)
脾虛是以脾虛濕盛為主要病機(jī)的一種常見消化系統(tǒng)疾病,臨床主要表現(xiàn)為腹瀉、體質(zhì)量減輕、畏寒和倦怠等。目前,脾虛尚無臨床特效藥。西醫(yī)對脾虛的治療以對癥和支持療法為原則,通常采用抗感染、維持水電解質(zhì)和酸堿平衡等方法[1],但大量使用抗生素會加速細(xì)菌耐藥性,也會造成食品安全問題;中醫(yī)認(rèn)為“脾主運(yùn)化,升清”,提示脾系統(tǒng)與腸道的消化和吸收功能有重要聯(lián)系;現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明脾虛與腸道免疫功能異常等關(guān)系密切[2-4]。獸藥制劑女黃扶正散由女貞子、黃芪、枸杞和菟絲子等中藥組成,具有益氣健脾和止痢的功效。前期研究發(fā)現(xiàn):女黃顆粒對動物機(jī)體具有一定的免疫調(diào)節(jié)作用[5],但其對腸道組織結(jié)構(gòu)及免疫的影響尚無報道。本研究通過人工復(fù)制脾虛大鼠模型,以女黃扶正發(fā)酵物為治療藥物,測量大鼠腸道絨毛高度、寬度和隱窩深度,同時測定血液細(xì)胞因子和腸組織sIgA 水平,以研究女黃扶正發(fā)酵物對脾虛大鼠腸道結(jié)構(gòu)及免疫的影響。
SPF 級SD 大鼠80 只,雌雄各半,體質(zhì)量(140±10)g,由陸軍軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。
女貞子、黃芪、枸杞、菟絲子和番瀉葉購于市售藥店(重慶華森大藥房),實(shí)驗(yàn)室粉碎后備用。地衣芽胞桿菌、丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。
發(fā)酵菌的制備:地衣芽胞桿菌、丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌液態(tài)種子菌分別接種于營養(yǎng)肉湯,37 ℃振蕩培養(yǎng)至108CFU/mL,按比例(m地衣芽胞桿菌∶m丁酸梭菌∶m枯草芽孢桿菌=1∶1∶1)混合即得。
女黃扶正發(fā)酵物制備:黃芪120 g,女貞子90 g,枸杞30 g,菟絲子30 g,經(jīng)烘干、粉碎、過篩和滅菌后加入發(fā)酵罐中,同時將上述發(fā)酵菌按藥物總質(zhì)量5.0%的接種量加入發(fā)酵罐中,與藥物混勻后在37 ℃條件下恒溫培養(yǎng)72 h 即得。
番瀉葉提取液:稱取番瀉葉100 g,加水1 000 mL,煎煮1 h,過濾,藥渣加水800 mL,煎煮2 次,每次1 h,合并3 次煎煮液,濃縮至1.0 g/mL。
IL-2、IL-10、TNF-α 及sIgA 等ELISA 檢測試劑盒購于南京建成生物工程研究所。
80 只SD 大鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、發(fā)酵菌組和女黃扶正發(fā)酵物組,每組20 只。除空白組外,其余處理組參照文獻(xiàn)[6-7]的方法人工復(fù)制脾虛模型:第 1 階段,復(fù)制脾氣虛證模型(飲食失節(jié)),即大鼠在 6 d 內(nèi)先飽食 1 d,再禁食 2 d,均不禁水;第 2 階段,復(fù)制脾陽虛證模型(苦寒瀉下),即第7 天改“飲食失節(jié)”為“自由采食”,同時按照100 g 體質(zhì)量1.0 mL 的劑量灌服番瀉葉提取液,每天1 次,連續(xù) 14 d??瞻捉M大鼠于第7 天開始每日灌胃等量蒸餾水,每天1 次,連續(xù)14 d,期間飼喂試驗(yàn)大鼠維持飼料,自由飲食。模型復(fù)制成功后,模型組試驗(yàn)大鼠飼喂試驗(yàn)大鼠維持飼料,發(fā)酵菌組在試驗(yàn)大鼠維持飼料中添加飼料質(zhì)量5%的發(fā)酵菌菌液進(jìn)行飼喂,女黃扶正發(fā)酵物組在試驗(yàn)大鼠維持飼料中添加飼料質(zhì)量1%的女黃扶正發(fā)酵物進(jìn)行飼喂??瞻捉M大鼠飼喂試驗(yàn)大鼠維持飼料。各組大鼠連續(xù)飼喂27 d,自由采食和飲水。
自試驗(yàn)第47 天21:0 0 開始各組大鼠均禁食12 h,于第48 天09:0 0 用乙醚麻醉大鼠,眼球采血裝于抗凝血采血管中,每組隨機(jī)采集8 只,4 h 內(nèi)使用全自動模塊式血液體液分析儀測定血液中白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白質(zhì)量濃度、中性粒細(xì)胞百分比、淋巴細(xì)胞百分比、嗜酸性粒細(xì)胞百分比、嗜堿性粒細(xì)胞百分比和單核細(xì)胞百分比。
自試驗(yàn)第47 天21:0 0 開始各組大鼠均禁食12 h,于第48 天09:0 0 用乙醚麻醉大鼠,眼球采血裝于促凝血采血管中,分離血清,每組隨機(jī)采集10 只,采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清IL-2、IFN-γ、TNF-α 和IL-10 含量,測定步驟嚴(yán)格按照相應(yīng)試劑盒的說明進(jìn)行。
于試驗(yàn)第48 天09:0 0 對各組大鼠進(jìn)行稱量,然后解剖大鼠,迅速開腹切除大鼠胸腺及脾臟,剝離附著在胸腺及脾臟表面的筋膜及脂肪組織,稱量每只大鼠的脾臟和胸腺質(zhì)量,計(jì)算大鼠免疫器官指數(shù)。
免疫器官指數(shù)=脾(胸腺)質(zhì)量(mg)/大鼠體質(zhì)量(g)。
無菌采集大鼠十二指腸、空腸和回腸,用PBS 溶液清除腸內(nèi)容物,用4%多聚甲醛溶液固定,腸道組織經(jīng)脫水、浸蠟、包埋、切片、蘇木精—伊紅染色和封片后在顯微鏡下觀察并拍照。采用Image Pro Plus 6.0 軟件測量腸道組織絨毛高度、絨毛寬度和隱窩深度。
解剖大鼠,取小腸,縱行剪開并除凈腸腔內(nèi)容物,刮取其黏膜組織,用PBS 緩沖液溶解并離心后取上清液,用酶聯(lián)免疫吸附法測定上清液中sIgA 含量,測定步驟嚴(yán)格按照試劑盒的操作說明進(jìn)行。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,并采用SPSS 20.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和單因素方差分析,以P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
試驗(yàn)前各組試驗(yàn)大鼠臨床表現(xiàn)無明顯差異。復(fù)制模型20 d 后,除空白組大鼠外,其余試驗(yàn)動物表現(xiàn)食少納呆、便溏、反應(yīng)遲鈍、毛色晦暗甚至膽怯,其狀態(tài)與文獻(xiàn)描述[8]一致,表明模型復(fù)制成功。給藥結(jié)束后,女黃扶正發(fā)酵物組和發(fā)酵菌組試驗(yàn)大鼠精神狀態(tài)良好,大便成形,采食飲水正常,被毛光亮,其中以女黃扶正發(fā)酵物組效果最好。
由表1 可知:女黃扶正發(fā)酵物組和發(fā)酵菌組大鼠白細(xì)胞數(shù)增加,與模型組相比差異顯著(P<0.05),但與空白組相比差異不顯著(P>0.05);模型組大鼠中性粒細(xì)胞百分比顯著高于其他組(P<0.05);模型組大鼠淋巴細(xì)胞百分比低于其余各組,但差異不顯著(P>0.05)。各個試驗(yàn)組間的血紅蛋白質(zhì)量濃度、紅細(xì)胞和血小板數(shù)均無顯著差異(P>0.05)。
表1 女黃扶正發(fā)酵物對脾虛大鼠血常規(guī)的影響Tab.1 Effect of fermented Nyuhuang Fuzheng on the blood routine of rats with spleen deficiency
由表2 可知:模型組大鼠脾臟和胸腺指數(shù)顯著低于空白組(P<0.05);女黃扶正發(fā)酵物組大鼠脾臟和胸腺指數(shù)顯著高于模型組(P<0.05)。
表2 女黃扶正發(fā)酵物對脾虛大鼠免疫器官指數(shù)的影響Tab.2 Effect of fermented Nyuhuang Fuzheng on the immune organ index of spleen deficiency rats
由圖1 可知:各個試驗(yàn)組十二指腸和空腸隱窩深度之間無顯著差異(P>0.05),發(fā)酵菌組和女黃扶正發(fā)酵物組回腸隱窩深度降低,與模型組相比差異極顯著(P<0.01);女黃扶正發(fā)酵物組十二指腸和回腸絨毛高度升高,與模型組相比差異極顯著(P<0.01),發(fā)酵菌組和女黃扶正發(fā)酵物組空腸絨毛高度升高,與模型組相比差異顯著(P<0.05);女黃扶正發(fā)酵物組十二指腸絨毛寬度增大,與模型組相比差異極顯著(P<0.01),發(fā)酵菌組和女黃扶正發(fā)酵物組的空腸和回腸絨毛寬度與模型組之間無顯著差異(P>0.05)。
圖1 女黃扶正發(fā)酵物對脾虛大鼠腸道組織形態(tài)的影響Fig.1 The effect of fermented Nyuhuang Fuzheng on the intestinal tissue morphology of rats with spleen deficiency
由表3 可知:女黃扶正發(fā)酵物組血清IL-2 含量升高,與模型組相比差異顯著(P<0.05),但與空白組無顯著差異(P>0.05);發(fā)酵菌組和女黃扶正發(fā)酵物組血清IFN-γ、TNF-α 和IL-10 含量升高,與模型組相比差異極顯著(P<0.01),女黃扶正發(fā)酵物組血清IFN-γ、TNF-α 和IL-10 含量與空白組無顯著差異(P>0.05);女黃扶正發(fā)酵物組腸黏膜sIgA 含量升高,與模型組相比差異極顯著(P<0.01),與空白組相比無顯著差異(P>0.05),發(fā)酵菌組與模型組之間無顯著差異(P>0.05)。
表3 女黃扶正發(fā)酵物對脾虛大鼠血清細(xì)胞因子及腸組織sIgA 水平的影響Tab.3 Effects of fermented Nyuhuang Fuzheng on the serumcytokines and intestinal sIgA levels in rats with spleen deficiency
脾虛多因飲食失節(jié)、過度勞累和久病耗損脾氣所致,脾虛時,機(jī)體水濕運(yùn)化無力,出現(xiàn)大便溏薄、形體消瘦和精神不良等臨床癥狀[9-10]。研究表明:脾虛與腸道消化吸收及免疫功能異常關(guān)系密切[11-12],脾虛時機(jī)體免疫功能下降,腸道免疫功能受到抑制,抵抗病原菌和抗損傷能力下降,導(dǎo)致腸道損傷。白細(xì)胞是一類可通過變形而穿過毛細(xì)血管壁、集中到病菌入侵部位,將病菌包圍、吞噬和殺滅的免疫細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn):黃芪多糖對白細(xì)胞減少癥具有一定的治療作用[13]。本研究表明:與空白組相比,模型組大鼠白細(xì)胞數(shù)顯著降低,表明脾虛時大鼠機(jī)體免疫功能下降,給喂女黃扶正發(fā)酵物后大鼠白細(xì)胞數(shù)顯著增多,提示女黃扶正發(fā)酵物可通過調(diào)節(jié)機(jī)體白細(xì)胞數(shù)進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,這可能與本復(fù)方中黃芪的發(fā)酵產(chǎn)物作用于機(jī)體免疫細(xì)胞有關(guān)。
胸腺和脾臟是機(jī)體最重要的免疫器官,組織內(nèi)含有大量免疫細(xì)胞,如T 淋巴細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞,參與體液免疫和細(xì)胞免疫。據(jù)報道,女貞子水煎劑可顯著提高雞脾臟和胸腺指數(shù)[14]。本研究發(fā)現(xiàn):模型組大鼠免疫器官指數(shù)顯著低于空白組,女黃扶正發(fā)酵物組和發(fā)酵菌組大鼠免疫器官指數(shù)高于或顯著高于脾虛模型組,表明脾虛可導(dǎo)致大鼠免疫功能下降,而女黃扶正發(fā)酵物可通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫器官指數(shù)進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能,這可能與女貞子的發(fā)酵產(chǎn)物作用于機(jī)體免疫器官有關(guān)。
腸絨毛是腸上皮和固有層共同向腸腔突出形成的一些細(xì)小突起,是營養(yǎng)物質(zhì)吸收的主要組織,其結(jié)構(gòu)是否完整直接影響腸道功能的發(fā)揮,腸絨毛高度可反應(yīng)腸隱窩細(xì)胞的有絲分裂活動,腸絨毛高度增加,腸的吸收面積增大[15]。隱窩深度則反映了細(xì)胞生成率,隱窩變淺表明細(xì)胞成熟率上升,吸收功能增強(qiáng)[16],腸黏膜能得到快速修復(fù)。本研究發(fā)現(xiàn):脾虛大鼠腸組織黏膜不同程度地受到損傷,女黃扶正發(fā)酵物增加腸絨毛高度、降低脾虛大鼠隱窩深度進(jìn)而改善脾虛大鼠腸道微絨毛形態(tài)和固有層的損傷,促進(jìn)機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,這可能是女黃扶正發(fā)酵物治療脾虛大鼠的主要機(jī)制之一。
細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞和某些非免疫細(xì)胞經(jīng)刺激而合成和分泌的一類具有廣泛生物學(xué)活性的小分子蛋白質(zhì),通過結(jié)合相應(yīng)受體調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分化和效應(yīng),調(diào)控免疫應(yīng)答。IL-2、TNF-α和IFN-γ 等細(xì)胞因子由Th1 細(xì)胞分泌,主要參與機(jī)體細(xì)胞免疫。IL-2 可促進(jìn)T 細(xì)胞的殺傷作用,間接反映T 淋巴細(xì)胞活化程度和自身清除衰老細(xì)胞的能力;血液IL-10 水平則可反映機(jī)體炎癥程度,其含量越低,炎癥越嚴(yán)重[17]。本研究發(fā)現(xiàn):脾虛大鼠血液IL-2、IFN-γ 和IL-10 水平降低,經(jīng)發(fā)酵菌和女黃扶正發(fā)酵物治療后其含量升高,表明發(fā)酵菌和女黃扶正發(fā)酵物對脾虛大鼠免疫功能具有一定的調(diào)節(jié)作用。
腸道黏膜免疫系統(tǒng)的功能主要由腸分泌型免疫球蛋白(sIgA)和相關(guān)淋巴組織組成[18]。sIgA 是腸道含量最多、存在于外分泌液中重要的免疫球蛋白,可維持正常腸黏膜,防止胃腸道疾病。本研究發(fā)現(xiàn):模型組大鼠腸組織sIgA 水平顯著低于空白組,說明脾虛可導(dǎo)致大鼠腸道免疫降低,經(jīng)女黃扶正發(fā)酵物和發(fā)酵菌治療后,脾虛大鼠腸組織sIgA 水平升高,提示發(fā)酵菌和女黃扶正發(fā)酵物可通過提高脾虛大鼠腸組織的sIgA 水平增強(qiáng)腸道的局部免疫功能。
女黃扶正發(fā)酵物可通過調(diào)節(jié)免疫器官指數(shù)、血清IL-2、IL-10、IFN-γ 及腸黏膜sIgA 水平進(jìn)而調(diào)節(jié)脾虛大鼠的免疫功能,并改善和修復(fù)脾虛大鼠受損腸黏膜,恢復(fù)腸道黏膜免疫。