岩藻多糖对小鼠免疫功能的影响
2012-09-05石磊高欣赵艳威谢文利
石磊,高欣,赵艳威,谢文利,*
(1.武警后勤学院附属医院药剂科,天津 300162;2.武警后勤学院药理学教研室,天津 300162)
岩藻多糖(Fucoida)又称褐藻糖胶、岩藻多糖硫酸酯,是存在于所有褐藻中的一种水溶性杂多糖[1]。研究表明,岩藻多糖具有广泛的生理生化活性,既有抗病毒、抗凝血和抗血栓作用,还具有抗肿瘤、抗辐射、抗疲劳、抗氧化、降血脂等多种功效。岩藻多糖抑制肿瘤的效果,不是直接作用于肿瘤细胞,而是通过提高生物机体对肿瘤细胞的防御能力来实现的[2]。本文将对岩藻多糖是否具有提高宿主免疫系统功能进行研究,进一步阐明其抗肿瘤作用的机制,为开发岩藻多糖的药用价值提供理论基础。
1 材料和方法
1.1 药品试剂
岩藻多糖:武警后勤学院生药学教研室提供;PBS,Hank′s Saline,阿氏液,瑞氏液,姬姆萨染色液,RPMI1640:购自GIBCO/BRL公司;刀豆蛋白A(ConA),MTT:购自Sigma公司。
1.2 动物
清洁级 C57BL/6 小鼠,16 g~18 g,雌雄兼用,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,动物合格证号:SCXK(京)2002-0003。
1.3 实验仪器
model-680酶标仪:Bio-RAD 公司;LDZ0.8离心机:北京医用离心机厂;AT250电子天平:瑞士METTLER公司;Revco超净工作台:estinghouse公司;OLIMPUS IX50倒置显微镜:OLIMPUS公司。
1.4 分组与给药
取C57BL/6小鼠80只,随机分为4组,每组20只,岩藻多糖低剂量组(0.1 g/kg)、岩藻多糖中剂量组(0.2 g/kg)、岩藻多糖高剂量组(0.5 g/kg)、对照组(给予等体积生理盐水)。各组动物每天定时灌胃(ig)给予相应药物,连续20 d。
1.5 岩藻多糖对小鼠廓清试验吞噬指数、脏器/体重比值的影响
连续给药20 d后,各组小鼠眼眶后静脉丛注射印度墨汁 0.1 mL,注射印度墨汁后 2 min(t1)、10 min(t2)分别从内眦静脉丛取血 20 μL加到 2 mL 0.1%Na2CO3溶液中,在650 nm波长处测光密度,记录OD值,计算吞噬指数。取出肝脏、脾脏及胸腺称重,计算脏器/体重比值。
吞噬指数α=[体重/(肝重+脾重)]×k-3
(k=lgOD1-lgOD2/(t2-t1))
1.6 岩藻多糖对小鼠体液免疫功能的影响
采用微量溶血分光光度法和溶血空斑试验法[3],小鼠连续灌胃20 d后,各组小鼠腹腔注射10%SRBC的细胞悬液0.2 mL进行免疫。5 d后,取小鼠血及脾脏分别做HC50的测定和抗体生成细胞检测。
1.7 岩藻多糖对小鼠腹腔单核-巨噬细胞功能的影响
小鼠连续灌胃20 d后,各组小鼠腹腔注射2%鸡红细胞悬液1 mL。30 min后,取腹腔洗液于37℃孵箱温育30 min。孵育结束,吉姆萨染色,于显微镜下计数巨噬细胞。
1.8 岩藻多糖对小鼠细胞免疫功能的影响
按文献[4]方法,取灭菌的平皿,加入5 mL Hank′s液。颈椎脱臼法处死小鼠,取脾脏,制成2.5×106/mL的脾细胞悬液。将上述细胞悬液加入96孔平底培养板中,每孔 60 μL、ConA(10 μg/mL)40 μL、以及不同浓度的岩藻多糖0.1 mL,使每孔的岩藻多糖浓度分别为2、5、10 μg/mL,各组做4复孔。将培养板放入含有5%CO2的37℃培养箱中培养48 h~72 h,在培养结束前4 h~6 h,于培养板各孔内加入1 mg/mL MTT液,10 μL/孔。37℃培养6 h。各孔内加入0.01 mol/L盐酸-异丙醇110 μL,用酶标仪测OD值,测定波长570 nm。根据OD值的大小计算反应体系中细胞增殖程度。
2 结果
2.1 岩藻多糖对小鼠廓清试验吞噬指数、脏器/体重比值的影响
各组小鼠连续给予岩藻多糖20 d后,高、中剂量岩藻多糖组能显著提高小鼠脾脏/体重比值和胸腺/体重比值,与对照组比较差异显著(P<0.05);高剂量岩藻多糖组吞噬指数明显高于对照组(P<0.05),结果见表1。
表1 岩藻多糖对小鼠廓清试验吞噬指数脏器/体重比值的影响(n=10,±s)Table 1 Effect of Fucoida to thymus/body weight ratio in mice
表1 岩藻多糖对小鼠廓清试验吞噬指数脏器/体重比值的影响(n=10,±s)Table 1 Effect of Fucoida to thymus/body weight ratio in mice
注:与正常对照组比较,*P<0.05。
组别 脾脏/体重比值/(mg/g)胸腺/体重比值/(mg/g) 吞噬指数对照组 3.15±0.21 1.53±0.21 3.76±0.29低剂量岩藻多糖组 3.46±0.18 1.69±0.17 4.37±0.83中剂量岩藻多糖组 4.07±0.33* 1.91±0.32* 5.16±0.72高剂量岩藻多糖组 4.28±0.19* 2.11±0.19* 5.53±0.63*
由表1可知,岩藻多糖能提高免疫器官功能,提高免疫器官的吞噬能力。
2.2 岩藻多糖对小鼠体液免疫功能的影响
小鼠连续灌胃20 d后,经HC50测定和抗体生成细胞检测,岩藻多糖高剂量组溶血空斑数明显升高(P<0.05);高、中剂量岩藻多糖组半数溶血值明显高于对照组(P<0.05),结果见表 2。
表2 岩藻多糖对小鼠体液免疫功能的影响(n=10,±s)Table 2 Effect of Fucoida to humoralimmunity function in mice
表2 岩藻多糖对小鼠体液免疫功能的影响(n=10,±s)Table 2 Effect of Fucoida to humoralimmunity function in mice
注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01。
组别 溶血空斑数(/106脾细胞) 半数溶血值(HC50)对照组 256±51 145.5±8.2低剂量岩藻多糖组 315±37 161.4±9.1中剂量岩藻多糖组 349±33 173.9±6.3*高剂量岩藻多糖组 365±46* 180.5±7.1**
由表2可知,岩藻多糖能刺激小鼠体液免疫应答,增强体液免疫功能。
2.3 岩藻多糖对小鼠腹腔单核-巨噬细胞功能的影响
小鼠连续灌胃20 d后,岩藻多糖高剂量组小鼠腹腔单核-巨噬细胞吞噬鸡红细胞的吞噬率与对照组比较明显升高(P<0.05);吞噬指数明显提高(P<0.05),结果见表3。
表3 岩藻多糖对小鼠腹腔单核-巨噬细胞功能的影响(n=10,±s)Table 3 Effect of Fucoida to monocyte-macrophage function in mice
表3 岩藻多糖对小鼠腹腔单核-巨噬细胞功能的影响(n=10,±s)Table 3 Effect of Fucoida to monocyte-macrophage function in mice
注:与正常对照组比较,*P<0.05。
组别 吞噬率/% 吞噬指数对照组 21.8±3.7 0.30±0.06低剂量岩藻多糖组 24.6±2.4 0.35±0.04中剂量岩藻多糖组 27.1±3.3 0.37±0.02高剂量岩藻多糖组 28.5±4.2* 0.41±0.09*
由表3可知,岩藻多糖能增强小鼠腹腔单核-巨噬细胞功能,提高腹腔单核-巨噬细胞吞噬率。
2.4 岩藻多糖对小鼠细胞免疫功能的影响
小鼠脾淋巴细胞转化实验显示:岩藻多糖高、中剂量组淋巴细胞转化值差(ΔOD)明显高于对照组(P<0.05),表明岩藻多糖能增强小鼠细胞免疫功能,提高小鼠淋巴细胞转化能力。结果见表4。
表4 岩藻多糖对小鼠细胞免疫功能的影响(n=4,±s)Table 4 Effect of Fucoida to cellular immunity function in mice
表4 岩藻多糖对小鼠细胞免疫功能的影响(n=4,±s)Table 4 Effect of Fucoida to cellular immunity function in mice
注:与正常对照组比较,*P<0.05。
组别 转化值(OD) 转化值差(ΔOD)对照组 0.581低剂量岩藻多糖组 0.630±0.187 0.049中剂量岩藻多糖组 0.702±0.016 0.121*高剂量岩藻多糖组 0.740±0.063 0.159*
由表4可知,岩藻多糖能增强小鼠细胞免疫功能,提高小鼠淋巴细胞转化能力。
3 讨论
人类已从海洋生物中获得了4 000多种活性物质[5],岩藻多糖就是其中的一种。其主要成分是L-岩藻糖,是一种硫酸多糖,现已分离和鉴定了3种不同分子结构的岩藻多糖即G型、F型与U型岩藻多糖。这3种岩藻多糖均有促进癌细胞凋亡、抗凝血、抗HIV病毒、抗血栓、避孕、清除自由基、促进组织再生等作用[6-7]。
人体的自由基增多时,就可损伤细胞,导致癌变。岩藻多糖具有诱寻癌细胞慢慢地自行灭亡的作用,被誉为一种天然防癌剂[8]。有研究表明:海藻多糖抑制肿瘤的效果,不是直接作用于肿瘤细胞,由于天然化合物中的多糖类成分大多具有免疫活性,因此,海藻多糖抑制肿瘤作用可能与提高生物机体对肿瘤细胞的防御能力有关[9]。本研究采用小鼠灌胃给予高、中、低 3 个剂量(0.1、0.2、0.5 g/kg)岩藻多糖,测定了小鼠脾脏/体重比值、胸腺/体重比值、细胞免疫功能、体液免疫功能、单核-巨噬细胞功能等免疫指标。结果显示:高、中剂量组岩藻多糖能显著提高小鼠脾脏/体重比值和胸腺/体重比值(P<0.05);高、中剂量组能显著增强小鼠细胞免疫功能(P<0.05));高剂量组能明显增强小鼠的体液免疫功能、单核-巨噬细胞功能(P<0.05)。由此可见:岩藻多糖具有显著的增强免疫活性有的作用,其抗肿瘤作用可能与提高机体体液免疫、细胞免疫功能有关。
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