长期食用何首乌对小鼠造血系统的影响

石桂英，白 琳

(中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所，卫生部人类疾病比较医学重点实验室，北京 100021)

长期食用何首乌对小鼠造血系统的影响

石桂英，白 琳

(中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所，卫生部人类疾病比较医学重点实验室，北京 100021)

目的探讨长期食用何首乌后，小鼠造血系统的变化。方法小鼠随机分为2组，对照组，喂饲正常饲料;何首乌饲料组，喂饲添加何首乌的饲料，10个月后，处死小鼠，应用流式细胞仪分析外周血、脾脏、胸腺及骨髓中各种细胞。结果何首乌饲料组小鼠，脾脏B细胞增多，胸腺CD4+细胞增多，CD8+细胞减少;骨髓造血干细胞显著减少，其中静止期细胞增多，增殖分裂期细胞减少。结论长期适量食用何首乌有助于减缓小鼠造血系统的衰老，维持造血系统稳定。

何首乌;流式细胞术;造血系统

何首乌(Fallopia multiflora)是蓼科植物何首乌的干燥块根，是补益中药，根据炮制方法不同，可分为何首乌和制何首乌。何首乌可以解毒、消痈、润肠通便，制何首乌有补肝肾、益精血、乌须发、强筋骨的作用［1］。现代研究发现，何首乌含有二苯乙烯苷、蒽醌和磷脂等多种有效成分，具有促进造血功能，增强免疫功能，降血脂与抗动脉粥样硬化，保肝，延缓衰老等功能［2］。本研究主要探讨长期食用何首乌对小鼠造血系统的影响。造血干细胞是各种血细胞的来源，其自我更新能力维持造血干细胞的数量，以及造血系统的稳定状态［3］。本研究分析了造血系统各种细胞的变化、造血干细胞数量及功能的改变。

1 材料和方法

1.1 动物和设备

实验所用动物为10月龄C57BL/6J雌鼠，购自北京华阜康生物科技股份有限公司，动物生产许可证号:SCXK(京)2014-0004。饲养环境为 SPF级动物房，动物使用许可证号:SYXK(京)2014 -0029。

本研究中使用的主要设备为美国BD公司Aria I流式细胞仪。

1.2 中药喂养

将小鼠随机分为正常对照组、何首乌饲料组，每组20只。正常对照组小鼠，饲料为小鼠SPF维持料;何首乌饲料组，饲料为 SPF小鼠维持料中按比例加入何首乌。药物剂量按成人与小鼠之间剂量换算系数计算，每只小鼠每天摄食量为3 g，小鼠摄入何首乌的剂量为100 mg/kg獉d。按上述换算所得数据，在常规小鼠饲料中加入相应剂量的何首乌配制成何首乌饲料。

1.3 流式分析

小鼠在给药10个月后处死，采集样品。样品制备及染色方法同参考文献［4］。

1.4 统计学方法

数据采用GraphPad Prism 5软件包进行统计分析，各组数据采用±s表示。组间资料分析采用t检验。以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 何首乌对成熟血细胞的影响

小鼠喂饲正常饲料或何首乌饲料10个月后处死，取外周血、骨髓、脾脏及胸腺，流式分析B细胞、粒细胞及CD4+细胞、CD8+细胞。结果发现，何首乌饲料组小鼠成熟B细胞增多，尤其脾脏中成熟B细胞比例显著升高(图1A);胸腺CD4+细胞显著增多(图1C)，而CD8+细胞显著减少(图1D)。骨髓及外周血中的B细胞、粒细胞、CD4+及CD8+细胞无显著差异(图1A、B、C、D)。可见，长期食用何首乌对脾脏B细胞及胸腺CD4+、CD8+细胞有影响。

图1 外周血、骨髓、脾脏及胸腺中各种血细胞的比例Note.*P＜0.05，＊＊P＜0.01，the control compared vs. theFallopia multifloragroup.Fig.1 Percentages of lymphocytes in the peripheral blood，bone marrow，spleen and thymus

2.2 何首乌对骨髓造血干、祖细胞的影响

成熟血细胞由造血干、祖细胞发育而来，因此，我们分析了小鼠骨髓中干、祖细胞的变化。结果发现，何首乌饲料组小鼠骨髓中 Lin-SCA1+c-KIT+(LSK)细胞比例明显低于对照组(图2A)，短期造血干细胞数量显著减少(图2C)，淋系共同祖细胞数量增多，但差别无显著性(图2E)，而长期造血干细胞、多潜能祖细胞、髓系共同祖细胞、粒-单核祖细胞、巨核-红系祖细胞差别无显著性(图2B、D、F、G、H)。

2.3 何首乌对造血干细胞功能的影响

衰老过程中，小鼠骨髓造血干细胞数量增加，但增加的是增殖活化的细胞［5］，因此，本研究中，分析了造血干细胞的增殖活化情况。结果表明，长期食用何首乌的小鼠骨髓造血干细胞G0期细胞显著增多，而G1及S/G2/M期细胞显著减少(图3A)。

图2 骨髓造血干、祖细胞数量ote.＊＊P＜0.01，Control group vs.theFallopia multifloragroup.Fig.2 Amount of hematopoietic stem cells and progenitor cells in the bone marrow

图3 造血干细胞周期及功能的变化Note.＊＊P＜0.01，control group compared with theFallopia multifloragroup.Fig.3 Changes of cell cycle and function of the LSK cells

为了研究造血干细胞的功能，本实验应用流式细胞仪分选长期造血干细胞，进行体外培养，观察单个长期造血干细胞的克隆形成能力。结果发现，何首乌饲料组小鼠长期造血干细胞的克隆形成能力无显著变化(图3B)。

氧化应激可以产生活性氧类化合物(ROS)，这些化合物可以导致造血干细胞功能降低［5］。本研究中分析了造血干细胞中ROS水平，结果发现，何首乌饲料组显著低于正常对照组(图3C)。

3 讨论

本研究应用10月龄 C57BL/J小鼠为模型，喂饲正常小鼠饲料及添加何首乌饲料10个月后，分析两组小鼠骨髓、脾脏、胸腺及外周血中多种血细胞的比例或数量，以及造血干细胞的细胞周期、克隆形成能力及ROS水平。

已有研究表明，衰老过程中，小鼠淋系细胞生成能力降低而髓系细胞生成能力增强［6］。本研究发现，何首乌饲料组小鼠脾脏 B细胞增多，胸腺CD4+细胞增多，而 CD8+细胞减少，粒细胞则无显著变化。这说明在一定程度上，长期食用何首乌可以改善小鼠淋系细胞生成能力。衰老小鼠造血干细胞数量增加，增殖活化的细胞增多，干细胞功能降低，ROS水平升高［5］。本研究中，何首乌饲料组小鼠造血干细胞减少，静止期细胞增多，增殖期细胞减少，ROS水平降低。这说明长期食用何首乌有利于小鼠造血干细胞维持静止状态，避免细胞过多增殖。

综上可见，长期适量食用何首乌有助于减缓小鼠造血系统的衰老，维持造血系统稳定。

［1］高任龙，王会肖，李晓娜，等.何首乌的药理毒理研究进展［J］.河北医药，2015，37(2):42.

［2］蔡健.何首乌的功能成分与保健功效［J］.农产品加工，2009，(4):41-42，45.

［3］Kosan C，Godmann M.Genetic and epigenetic mechanisms that maintain hematopoietic stem cell function［J］.Stem Cells Int，2016(2016):Article ID 5178965.

［4］石桂英，白琳.枸杞对小鼠辐射损伤后造血系统修复的促进作用［J］.中国比较医学杂志，2015，25(2):38-41，66.

［5］Chinn IK，Blackburn CC，Manley NR，et al.Changes in primary lymphoid organs with aging［J］.Semin Immunol，2012，24:309-320.

［6］Schultz MB，Sinclair DA.When stem cells grow old:phenotypes and mechanisms of stem cell aging［J］.Development，2016，143:3-14.

Effects of long-term consumption of Fallopia multiflora on mouse hematopoietic system

SHI Gui-Ying，Bai Lin
(Institute of Laboratory Animal Science，Chinese Academy of Medical Sciences＆Peking Union Medical College，Key Laboratory of Human Disease Comparative Medicine，Ministry of Health，Beijing 100021，China)

ObjectiveTo investigate the effects of long-term consumption ofFallopia multifloraon mouse hematopoietic system.MethodsForty 10-month old female C57BL/6J mice were equally divided into two groups at random，the control group fed with normal food，and the experimental group，given food with addedFallopia multiflora.After 10 month，the mice were sacrificed，and the peripheral blood，spleen，thymus and bone marrow cells were examined by flow cytometry.ResultsIn the mice fed withFallopia multiflora，the percentage of B cells in the spleen and CD4+cells in the thymus were increased，and CD8+cells in the thymus and bone marrow hematopoietic stem cells were decreased，among the bone marrow cells，G0 cells were increased，but G1 and G2/S/M cells decreased.ConclusionsLong-term proper consumption ofFallopia multifloracan delay the ageing of the hematopoietic system，and sustain its stability.

Fallopia multiflora;Flow cytometer;hematopoietic system;Bone marrow;Thymus;Mice

R-33

A

1671-7856(2016)12-0010-04

10.3969.j.issn.1671-7856.2016.12.003

2016-05-11

国家自然科学基金青年科学基金项目(No.81200256);北京市自然基金项目(No:7132161)。

石桂英(1977-)，女，研究方向:干细胞与衰老。E-mail:guiying_shi77@163.com。

白琳(1984-)，研究方向:干细胞与衰老。E-mail:bailin49@163.com