苦豆子多糖对小鼠体内外免疫功能的调节作用

郑夺,冯文茹,陈冠,张岩,陶遵威*

(天津市医药科学研究所,天津 300020)

摘要:目的 考察苦豆子多糖对小鼠免疫功能的体内外调节作用。方法 MTT法体外观察苦豆子多糖在不同浓度对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响;腹腔注射环磷酰胺建立免疫低下小鼠模型,通过碳粒廓清和血清溶血素实验测定非特异性免疫功能和体液免疫功能,测定小鼠巨噬细胞的碳粒廓清指数K、吞噬指数α和小鼠血清中溶血素的含量。结果 不同浓度苦豆子多糖可不同程度地促进小鼠脾淋巴细胞的增殖;苦豆子多糖能在一定程度上提高小鼠腹腔巨噬细胞的廓清能力、吞噬速度及血清中溶血素的含量,提高小鼠机体免疫能力。结论 苦豆子多糖能够通过多种免疫途径增强小鼠免疫功能。关键词:苦豆子多糖;脾淋巴细胞增殖;细胞免疫;体液免疫

苦豆子别名苦豆根、苦甘草,是豆科槐属植物苦豆子Sophora alopecuroides L.的干燥全草、根及种子。苦豆子中含有生物碱类、黄酮类、挥发油类以及甾类、酚类等多种化学成分,能够发挥抗炎、抗肿瘤、抗病毒及免疫调节等作用[1-3]。现有研究表明,苦豆子中的生物碱类物质是通过作用于 T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞及胞内信使物质的方式起到免疫抑制的作用[4]。本实验室利用提取过生物碱的剩余苦豆子药渣提取多糖成分,对苦豆子的二次开发利用起到了重要作用[5]。现有研究虽已证实多糖类物质能够起到增强机体免疫的功能[6],但苦豆子多糖(polysaccharide extracted from Sophora alopecuroides,SAP)对免疫功能的调节作用尚未见详细报道。因此,本研究以MTT法体外观察SAP在不同浓度对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响,并以贞芪扶正胶囊为阳性对照,探讨 SAP对环磷酰胺(cytoxan,CTX)所致免疫抑制小鼠的免疫调节作用,为开发SAP免疫调节剂提供实验依据。

1 仪器与试剂

1.1 动物

昆明种(KM)小白鼠,Ⅱ级实验动物,♀♂兼用,购自北京大学医学部实验动物科学部,实验动物合格证编号:0190751,许可证编号:SCXK(京)2006-2009。

1.2 药物与试剂

SAP,由天津市医药科学研究所制剂中心提供;RPMI1640 培养基(Gibco 公司,批号:8117203);FCS新生小牛血清(杭州四季青生物工程有限公司,批号:090605);四甲基偶氮哇盐(MTT,Amresco公司,批号:03-2014);脂多糖(Sigma公司,批号:026M4808V);贞芪扶正胶囊(甘肃扶正药业科技股份有限公司,批号:090420);CTX(江苏恒瑞医药股份有限公司,批号:06052021,规格:每支200 mg);印度墨汁(北京中预卫科生物工程公司,批号:20101029);Na2CO3(天津市化学试剂批发公司);都氏试剂:碳酸氢钠1.00 g,氰化钾0.05 g,高铁氰化钾0.20 g,加蒸馏水至1 000 mL;Alesver溶液:葡萄糖1.87 g,柠檬酸钠0.80 g,氯化钠0.42 g,加蒸馏水至100 mL;绵羊红细胞(SRBC)混悬液[7]

1.3 仪器

752紫外光栅分光光度计(上海精密仪器厂);倒置相差显微镜(日本OLYMPUS);超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司);酶联免疫检测仪(芬兰Labsystems Dragon);CO2孵箱(美国 REVCO);96孔培养板(德国Greinerbio-one)。

2 方法

2.1 动物分组及给药

选取健康昆明种小鼠,♀♂各半,随机分组。SAP对小鼠脾淋巴细胞增殖作用实验分为正常对照组、脂多糖组及8个不同浓度的SAP+脂多糖组,每组10只。

碳粒廓清及溶血素实验分为正常对照组、模型组、阳性药组及SAP高、中、低剂量组,每组14只。对照组灌胃给予蒸馏水 20 mL·kg-1,SAP高、中、低剂量组分别灌胃给予SAP 400,200,100 mg·kg-1,上述各组均每天灌胃给药 1次,于灌胃第25天,除正常对照组外,其余各组均腹腔注射CTX 80 mg·kg-1,每天1次,连续3 d,造成免疫功能低下模型。

2.2 体外对正常小鼠脾淋巴细胞增殖作用的影响

试剂的配制:将多糖样品用含 10%灭活的小牛血清的RPMI 1640培养液配成1 mg·kg-1的储备液,微孔过滤器(0.22 μm)除菌,备用。

小鼠脾单个淋巴细胞的制备[8]:将小鼠脱颈椎处死,浸泡在75%的乙醇中10 min,在超净工作台上打开小鼠腹腔,用消毒过的剪刀和镊子取出小鼠脾脏置于无菌的平皿中,去除外周结缔组织,并用不含血清的RPMI 1640培养液清洗脾脏,用无菌的针筒研磨脾脏成单个脾细胞,200目的尼龙筛网滤过,用无菌 PBS 1 500 r·min-1离心 5 min 洗涤细胞2次,细胞沉淀加入2 mL灭菌双蒸水,吹打混匀 15 s以破坏红细胞,立即加入等体积的1.8%的无菌盐水充分混匀以恢复等渗,用无菌PBS再洗涤两次,最后用含10%小牛血清的RPMI 1640培养液悬浮细胞,置37 ℃恒温5% CO2孵箱中孵育 48 h,除去贴壁的巨噬细胞,悬浮的即为小鼠脾淋巴细胞。用10%胎牛血清的RPMI 1640培养液调整细胞数为 5×106·mL-1

将细胞悬液加入 96孔细胞培养板,每孔80 μL,多糖溶液加入平板中,等比稀释成为终浓度 0.01~2.5 mg·mL-1系列 8个浓度,再加入2 μg·mL-1的脂多糖,并设相应对照。

培养与检测[9]:在 37 ℃、5% CO2条件下培养 48 h,然后各孔加入 5 mg·mL-1MTT 20 μL,继续培养 4 h。终止反应,4 h后,弃去上清液,加入DMSO 150 μL,静置30 min,振荡溶解,用酶标仪在570 nm处读取吸光值,数据结果用生物统计学方法处理。

增殖率计算:增殖率(%)=(OD-OD对照)/OD对照×100%。

2.3 对免疫低下小鼠非特异性免疫功能的影响(小鼠碳粒廓清实验)[10]

各组小鼠在末次给药后 24 h,于眼球后按0.1 mL·(10 g)-1体质量注入印度墨汁(按 1︰3 稀释),在注入墨汁后2 min及10 min从小鼠眼眶球后静脉丛取血0.025 mL,立刻吹入0.1% Na2CO3液2 mL,以分光光度计(λ=650 nm)比色,记录吸光度值,以下列公式计算廓清指数 K值和吞噬系数(校正吞噬系数)α 值:K=(logA1-logA2)/(t2-t1);α=×体质量/(肝质量+脾质量);其中,A1,A2分别表示2,10 min时吸光度值,t1表示2 min,t2表示 10 min。取血后将小鼠颈椎脱臼处死,取动物肝、脾,并称重。

2.4 对免疫功能低下小鼠特异性体液免疫功能的影响(血清溶血素实验)[11]

末次给药后 l h小鼠摘眼球取血,室温放置l h,2 000 r·min-1离心 10 min 分离血清,将血清用生理盐水500倍稀释供测定。反应管内加入1 mL待测血清,10% SRBC 0.5 mL,10%补体(补体按照参考文献[7]制备)1 mL,置 37 ℃恒温水浴中保温30 min,然后移至冰浴中终止反应,2 000 r·min-1离心10 min,取上清液1 mL,加都氏液3 mL,摇匀,放置10 min,于540 nm波长处比色读取吸光度。测定SRBC半数溶血值:取10% SRBC 0.25 mL加都氏试剂至 4 mL,比色读取吸光度值,作为SRBC半数溶血值。样品血清半数溶血值(HC50)=样品的吸光度值/SRBC半数溶血值×稀释倍数。

3 结果

3.1 SAP对体外对正常小鼠脾淋巴细胞增殖作用的影响

脂多糖组与空白对照比较有显著性差异,各浓度SAP溶液协同脂多糖对淋巴细胞的增殖能力不同程度地增强,在0.6~2.5 mg·mL-1内有较好的增殖作用。结果见表1。

表1 SAP对小鼠脾淋巴细胞增殖作用的影响(n=10,x± s )
Tab. 1 The effects of SAP on proliferation of splenic lymphocytes in mice(n=10,x± s )

注:与空白对照组相比,1)P<0.001。
Note: Compared with control group,1)P<0.001.

3.2 SAP对 CTX致免疫功能低下小鼠非特异性免疫功能的影响

与正常对照组相比较,模型组廓清指数 K和吞噬指数a显著降低,差异有统计学意义;与模型组比较,SAP组及贞芪扶正组均能够显著增强小鼠单核巨噬细胞的吞噬功能(P<0.05),改善小鼠巨噬细胞吞噬功能的抑制状态。结果见表2。

表2 SAP对小鼠非特异性免疫功能的影响(x± s , n=14)
Tab. 2 The effects of SAP on nonspecific immune function in mice (x± s , n=14)

注:与正常对照组相比,1)P<0.01;与模型组相比,2)P<0.05,3)P<0.01。Note: Compared with control group,1)P<0.01; Compared with model group,2)P<0.05,3)P<0.01.

3.3 SAP对免疫抑制小鼠溶血素抗体生成的影响

与模型对照组比较,SAP100,200 mg·kg-1能够显著提高小鼠的血清溶血素水平(P<0.05),改善小鼠血清溶血素水平产生的抑制作用,具体结果见表3。

表 3 SAP对小鼠特异性体液免疫功能的影响(n=14,x± s )
Tab. 3 The effects of SAP on specific humoral immune function in mice (n=14,x± s )

注:与正常对照组相比,1)P<0.01;与模型组相比,2)P<0.05。
Note: Compared with control group,1)P<0.01; Compared with model group,2)P<0.05.

4 讨论

本实验结果表明,SAP能够不同程度地协同脂多糖提高小鼠脾淋巴细胞转换的能力,说明SAP对脾淋巴B细胞的增殖有促进作用;在非特异性细胞免疫方面,SAP能够提高碳粒廓清能力;在体液免疫方面,SAP能够提升小鼠血清溶血素水平。说明SAP在免疫系统的多个方面起到了提升的作用,具有良好的免疫调节功能。另外,碳粒廓清与溶血素实验结果显示,高剂量SAP组相较于低、中剂量未获得更好的免疫效果,而这一结果也同本实验室开展的小鼠体内抗肿瘤实验结果相一致,但与小鼠体外脾淋巴细胞增殖实验结果相反,说明SAP在体内的免疫效果不呈剂量依赖性,这可能与高浓度SAP溶解性较差,溶液黏稠,影响实验动物吸收代谢有关。然而前期预实验结果显示,在低浓度的基础上继续降低给药浓度无免疫和抗肿瘤作用,故设置高剂量组。针对以上实验结果的具体原因及SAP免疫机制本实验室将通过后续的多糖代谢定位定量研究,以期取得进一步的结果。

REFERENCES

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Effect of Polysaccharide from Sophora Alopecuroides on Regulating the Immune Function in Mice

ZHENG Duo, FENG Wenru, CHEN Guan, ZHANG Yan, TAO Zunwei*
(Tianjin Institute of Medical and Pharmaceutical Sciences, Tianjin 300020, China)

ABSTRACT:OBJECTIVE To investigate the immune regulating effect of the polysaccharide from Sophora alopecuroides(SAP) in mice. METHODS The effects of SAP on the proliferation of splenic lymphocytes in mice were inspected by MTT.Nonspecific and humoral immune function of the immuno-suppression mice model which was induced by cyclophosphamide were evaluated by the carbon granular clearance test and hemolysin test. Furthermore, the carbon clearance index K, phagocytic index α and the content of hemolysin in mice serum were determined. RESULTS Different concentrations of SAP could promote the proliferation of splenic lymphocytes with various degrees in vitro. SAP could improve the immune function of mice through increasing the clearance ability, phagocytosis rate and the content of hemolysin. CONCLUSION SAP can enhance the immune function of mice through a variety of immune routes.

KEY WORDS:Sophora alopecuroides polysaccharide; spleen lymphocyte proliferation; cellular immune; humoral immune

中图分类号:R285.5

文献标志码:A

文章编号:1007-7693(2018)01-0094-04

DOI:10.13748/j.cnki.issn1007-7693.2018.01.021

引用本文:郑夺, 冯文茹, 陈冠, 等. 苦豆子多糖对小鼠体内外免疫功能的调节作用[J]. 中国现代应用药学, 2018, 35(1):94-97.

基金项目:天津市科技计划项目(12ZCDZSY19200)

作者简介:郑夺,女,硕士,助理研究员 Tel: (022)27236182 E-mail: zhengduo300020@sina.com*

通信作者:陶遵威,男,硕导,研究员 Tel: (022)27236182 E-mail: taozunweitj@163.com

收稿日期:2017-03-30

(本文责编:李艳芳)