黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟的保護作用

石 勇,胡夢林,于艾清,宋祥福,修家祺,李鐵驥

(1.吉林大學公共衛(wèi)生學院,長春 130021;2.吉林大學第一醫(yī)院,長春 130021)

研究報告

黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟的保護作用

石 勇1,胡夢林1,于艾清2,宋祥福1,修家祺1,李鐵驥1

(1.吉林大學公共衛(wèi)生學院,長春 130021;2.吉林大學第一醫(yī)院,長春 130021)

目的探討黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟的保護作用。方法將 40只雄性小鼠隨機分成 4組,即對照組、苯甲醛染毒組(苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3)、苯甲醛染毒黃芪多糖低劑量保護組[黃芪多糖: 10 mg/(kg·d),苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3]、苯甲醛染毒黃芪多糖高劑量保護組[黃芪多糖:20 mg/(kg·d),苯: 5 g/m3,甲醛:50 mg/m3]。采用靜式吸入染毒,每天 2 h,連續(xù) 30 d,并同時采用飲水的方式給予黃芪多糖保護。末次染毒 24 h內(nèi),處死小鼠,對小鼠脾中谷胱甘肽 (GSH)含量及谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-PX)活性進行測定和分析。結(jié)果苯、甲醛染毒黃芪多糖保護各組脾組織中 GSH含量和 GSH-PX活性均高于苯、甲醛染毒組,均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)而與對照組的差異無統(tǒng)計學意義 (P>0.05),苯、甲醛染毒黃芪多糖保護組高劑量組脾組織中GSH-PX活性高于低劑量組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。結(jié)論黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟具有保護作用,且對脾中 GSH含量的作用有隨劑量增加而增大的趨勢,對脾中 GSH-PX活性的作用隨劑量增加而增大。

苯;甲醛;黃芪多糖;脾;谷胱甘肽;谷胱甘肽過氧化物酶

苯及甲醛是工業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)原料,室內(nèi)污染物的主要來源也是由一些建筑裝飾產(chǎn)品中釋放出的苯和甲醛。室內(nèi)環(huán)境的污染指數(shù)與患病危險性呈線性關(guān)系[1]。苯和甲醛對造血系統(tǒng)具有損害作用[2],并具有一定的遺傳毒性[3,4]。黃芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)具有多種功能,如免疫促進、抗腫瘤以及促進造血系統(tǒng)功能的作用[5]。本文采用亞急性動物實驗,通過苯和甲醛聯(lián)合染毒后給與 APS,觀察對小鼠脾臟中 GSH以及GSH-PX含量的影響,研究其對脾臟的保護作用。

1 材料和方法

1.1 實驗動物與分組

吉林大學基礎(chǔ)醫(yī)學院實驗動物中心清潔級雄性 I CR小鼠[SCR-(吉)2003-0001]40只,體重 18～20 g。隨機分為對照組、苯醛染毒組 (苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3)、苯醛染毒黃芪多糖低劑量保護組[黃芪多糖:10 mg/(kg·d),苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3]、苯醛染毒黃芪多糖高劑量保護組[黃芪多糖:20 mg/(kg·d),苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3],共 4組,每組均為 10只小鼠。

1.2 實驗試劑與器材

99.9%苯,分析純,天津市光復精細化工研究所;38%甲醛,分析純,天津化學試劑二廠;谷胱甘肽(GSH)試劑盒,南京建成生物工程研究所;谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-PX)試劑盒,南京建成生物工程研究所;黃芪多糖,本實驗室自備;56 L靜式染毒柜 8個;722型光柵分光光度計,上海第三分析儀器廠。

1.3 實驗動物染毒

對小鼠采用靜式染毒,每天 2 h,連續(xù) 30 d,同時采用飲水的方式給與黃芪多糖保護,根據(jù)預(yù)實驗實測每天小鼠飲水量結(jié)果,確定每組小鼠的給水總量,以確保正式實驗時每組鼠把水溶液總量全部飲完,然后進一步確定每只鼠給予黃芪多糖量及水溶液濃度。小鼠黃芪多糖實際攝入量分別為:對照組0 mg/(kg·d);黃芪多糖低劑量保護組 10 mg/(kg ·d);黃芪多糖高劑量保護組 20 mg/(kg·d)。

1.4 脾臟檢查

1.4.1 內(nèi)臟組織勻漿的制備:取脾組織稱重,用生理鹽水沖洗干凈后,分別加入 10倍質(zhì)量的生理鹽水,勻漿,離心 (3500 r/min,10 min),取上清,于4℃中保存,24 h內(nèi)進行檢測。

1.4.2 脾生化指標測定:用試劑盒對脾組織 GSH含量、GSH-PX活性進行測定。

1.5 統(tǒng)計學處理

各組數(shù)據(jù)處理經(jīng) SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果

2.1 各組GSH含量

由表 1可見,苯、甲醛染毒組脾臟中 GSH的含量與對照組相比明顯降低(P<0.01);苯、甲醛染毒黃芪低劑量保護組和高劑量保護組與苯、甲醛染毒組相比 GSH含量明顯升高(P<0.01)。

表 1 脾組織中 GSH的含量 (±s,n=10,mg/gprot)Tab.1 Content of GSH in spleen tissues (±s,n=10,mg/gprot)

表 1 脾組織中 GSH的含量 (±s,n=10,mg/gprot)Tab.1 Content of GSH in spleen tissues (±s,n=10,mg/gprot)

注:＊P<0.01 vs對照組,△P<0.01 vs與苯、甲醛染毒組比較。Note:compared with control group＊P<0.01;compared with Benzene and formaldehyde group△P<0.01.

組別 Group GSH對照組(Control) 347.443±66.690苯、甲醛染毒組 (Benzene+for maldehyde) 206.699±59.358＊低劑量黃芪多糖保護組 (Low dose ofAPS) 334.425±66.970△高劑量黃芪多糖保護組 (High dose ofAPS) 323.148±56.193△

2.2 各組GSH-PX活性

表 2 脾組織中 GSH-PX活性(±s,n=10,U/mg·Pr)Tab.2 GSH-Px activity in spleen tissues (±s,n=10,U/mg·Pr)

表 2 脾組織中 GSH-PX活性(±s,n=10,U/mg·Pr)Tab.2 GSH-Px activity in spleen tissues (±s,n=10,U/mg·Pr)

注:＊P<0.01與對照組比較;△P<0.01與苯、甲醛染毒組比較;○P <0.01與高劑量黃芪保護組比較。Note:compared with control group＊P<0.01;compared with Benzene and formaldehyde group△P<0.01;compared with high dose of APS group○P<0.01.

組別 Group GSH-PX對照組(Control) 14.603±1.645苯、甲醛染毒組 (Benzene+for maldehyde) 8.986±0.443＊低劑量黃芪多糖保護組 (Low dose ofAPS) 13.501±1.763△○高劑量黃芪多糖保護組 (High dose ofAPS) 16.396±1.008△

由表2可見,苯、甲醛染毒組明顯低于對照組(P<0.01);苯、甲醛染毒高劑量黃芪多糖保護組和黃芪多糖低劑量保護組的 GSH-PX活性明顯高于苯、甲醛染毒組(P<0.01),且APS高劑量保護組與低劑量組相比明顯升高(P<0.01)。

3 討論

黃芪多糖對造血系統(tǒng)有著廣泛的影響。黃芪多糖對人骨髓粒單集落、紅細胞集落的形成均有促進作用,對造血功能障礙有明顯保護作用[6]。黃芪多糖對動物機體免疫器官的促進作用,主要體現(xiàn)在對動物胸腺、脾臟、法氏囊等免疫器官重量的增加及對創(chuàng)傷動物免疫器官重量減輕的拮抗作用。黃芪多糖能顯著提高機體細胞免疫和體液免疫的能力,黃芪多糖可刺激正常小鼠脾細胞的增殖反應(yīng),還可明顯促進適量濃度 ConA與LPS誘導脾細胞的增殖反應(yīng)[7,8]。

苯和甲醛可引起多系統(tǒng)損害,如呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)[9,10]等的損害并且與血液疾病的發(fā)生有重要關(guān)系[11,12]。苯的毒作用與苯在體內(nèi)代謝過程中產(chǎn)生醌類、·、·OH、H2O2等自由基有關(guān)[13]。甲醛可以引起小鼠脂質(zhì)過氧化的發(fā)生,從而造成機體損害的發(fā)生[14]。

本次研究中發(fā)現(xiàn),染毒 30 d后苯、甲醛染毒組小鼠脾中 GSH的含量明顯低于對照組,同時也明顯低于苯、甲醛染毒黃芪多糖保護的兩組,苯、甲醛染毒黃芪多糖保護的兩組在同時染毒的情況下與對照組相比差異不大,且高劑量黃芪多糖保護組 GSH含量高于低劑量 APS保護組以及對照組。這表明苯、甲醛會引起脾中 GSH含量下降,可能是由于這兩種物質(zhì)在體內(nèi)會導致多種自由基的生成,GSH會與自由基結(jié)合從而引起其含量下降。在一定范圍內(nèi),GSH含量越高說明機體受到的損傷越小。因此,雖然受黃芪多糖保護的兩染毒組差異無統(tǒng)計學意義,但還是可以得出APS保護組的保護效果具有隨劑量增加而升高的趨勢。至于無統(tǒng)計學意義的原因,可能與染毒同時加保護的時間較短有關(guān),還需進一步的研究。

此外,染毒 30 d后苯、甲醛染毒組 GSH-PX活性明顯低于對照組。表明苯和甲醛會導致脾中GSH-PX活性下降,可能是由于苯和甲醛及其代謝產(chǎn)物造成的損傷超過機體代償,機體的抗氧化能力開始降低,而 GSH-PX是體內(nèi)重要的氧化物分解酶,所以 GSH-PX活性降低。另外受到 APS保護的兩組 GSH-PX活性明顯高于染毒組,并且APS高劑量保護組明顯高于低劑量保護組。因此可以說明APS保護組對脾臟具有一定的保護效果,并且在一定范圍內(nèi)隨劑量增加保護作用加強,但其作用機制還有待于進一步研究。

綜上,黃芪多糖對小鼠脾中 GSH含量及 GSHPX的活性均有影響,對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟具有一定的保護作用,且隨著黃芪多糖劑量的增加保護作用加強。

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Protective Effects of Astragalus Polysaccharides on Spleen Tissues from M ice Exposed to Compound of Benzene and Formaldehyde

SH I Yong1,HU Meng-lin1,YU Ai-qing2,SONG Xiang-fu1,X IU Jia-qi2,L I Tie-ji1
(1.Depar tment of SanitaryAnalysis,School of Public Health,Jilin University,Changchun 130021,China; 2.First Hospital,Jilin University,Changchun 130021,China)

ObjectiveTo study the protective effect of Astragalus polysaccharides on spleen tissues。MethodsFortymale mice were divided into 4 groups randomly(10 in each group):control group,benzene and formaldehyde group with no polysaccharide protection(benzene:5 g/m3,for maldehyde:50 mg/m3),low dose of Astragalus polysaccharides group with benzene and formaldehyde[Astragalus polysaccharides:10 mg/(kg·d),benzene:5 g/m3,for maldehyde:50 mg/m3],high dose of Astragalus polysaccharides group with benzene and for maldehyde[Astragalus polysaccharides:20 mg/(kg·d),benzene:5 g/m3,formaldehyde:50 mg/m3].The mice were exposed to benzene and formaldehyde 2 hours per day for 30 days continuously,and offered waterwith Astragalus polysaccharides,the mice were killed within 24 hours after the last exposure.The content of glutathione(GSH)and the activities of glutathione peroxidase(GSH-PX)were determined and detected in spleen tissues。ResultsThe contents of GSH and the activities of GSH-PX in spleen tissues in mice from the Astragalus polysaccharides protecting groups were significantly higher than that of the benzene and for maldehyde group(P<0.01),and had no significant difference to the control groups(P>0.05).The activities ofGSH-PX in spleen tissues of the low dose Astragalus polysaccharides protecting group were significantly lower than that of the high dose Astragalus polysaccharides protecting group(P<0.01)。Conclusions It is suggested that Astragalus polysaccharides could protect the spleen tissues from benzene and formaldehyde and better protection with higher dose of Astragalus polysaccharides.

Benzene;For maldehyde;Astragalus polysaccharides;Spleen;Glutathione;Glutathione peroxidase

R122.2

A

1671-7856(2010)03-0051-03

2009-10-29

石勇(1964-),男,講師,研究方向:藥物化學。

李鐵驥,男,副教授,研究方向:工業(yè)廢棄物對環(huán)境的影響。