周大勇,王君妍,劉瀟陽,林竹一,鄭 琳,陰法文,辛丘巖
(大連工業(yè)大學(xué)國家海洋食品工程技術(shù)研究中心,遼寧大連 116034)
南極磷蝦油對小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用
周大勇,王君妍,劉瀟陽,林竹一,鄭琳,陰法文,辛丘巖
(大連工業(yè)大學(xué)國家海洋食品工程技術(shù)研究中心,遼寧大連116034)
為研究南極磷蝦油對小鼠免疫功能的影響,分別將高、中、低劑量(400、200、50mg/kg)全脂型蝦油組(WKO)和磷脂型蝦油組(PKO)每日灌胃1次。4周后測定小鼠免疫器官指數(shù)、淋巴細(xì)胞增殖能力、巨噬細(xì)胞吞噬能力及血漿IL-2、INF-γ水平。與空白組相比,高劑量PKO組小鼠胸腺指數(shù)顯著升高;低、高劑量WKO組小鼠脾臟指數(shù)顯著升高;中、高低劑量WKO組和低、中劑量PKO組小鼠淋巴細(xì)胞增殖能力顯著提高;低、高劑量WKO組和中劑量PKO組小鼠巨噬細(xì)胞吞噬能力顯著提高;3個劑量WKO組和低劑量PKO組小鼠血漿IL-2水平顯著升高;低、高劑量WKO組和中劑量PKO組小鼠INF-γ水平顯著升高。
南極磷蝦油;小鼠;免疫調(diào)節(jié);細(xì)胞因子
南極磷蝦(Euphausiasuperba)是地球上數(shù)量最大的單種生物資源之一。最近的研究數(shù)據(jù)顯示,南極磷蝦的總生物量為3.79億噸,年成蝦產(chǎn)量為3.42~5.36億噸[1]。南極磷蝦油脂約占干基重量的10%~20%,主要由甘油酯、磷脂、游離脂肪酸、甾醇及蝦青素組成[2],具有抑制肝脂肪化、抗過敏、降血脂、降血糖等作用[3-4]。
研究表明,魚油能夠增強小鼠的單核巨噬細(xì)胞吞噬功能[5]。相比之下,甘油三酯型魚油在改善模型小鼠的血清溶血素水平及抗體生成細(xì)胞數(shù),提高脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力,促進腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力方面優(yōu)于乙酯型魚油[6]。雖然近年來南極磷蝦油的活性研究較多,但其免疫調(diào)節(jié)作用尚未見報道。本實驗研究了南極磷蝦油對小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用,為南極磷蝦油的深入開發(fā)利用提供參考。
1.1實驗材料
南極磷蝦粉,遼寧省大連市海洋漁業(yè)集團公司,-20℃儲藏備用;健康雄性昆明種小鼠(20± 2)g,大連醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心。
CCK-8試劑盒,東仁化學(xué)科技有限公司;細(xì)胞因子(IL-2、TNF-γ)免疫測定試劑盒,上海酶聯(lián)生物科技有限公司;RPMI-1640培養(yǎng)基、Hank’s平衡鹽溶液,賽默飛世爾生物化學(xué)制品有限公司;聚乙二醇辛基苯基醚,美國西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司;臺盼藍(lán),中科邁晨科技有限公司;其他試劑皆為國產(chǎn)分析純。
1.2實驗方法
1.2.1磷蝦油的提取
分別采用正己烷及無水乙醇浸提全脂型南極磷蝦油(WKO)及磷脂型南極磷蝦油(PKO),浸提方法參照本課題組的前期研究[7]。
1.2.2實驗動物分組和處理
昆明種小鼠于(25±2)℃下適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,將小鼠分為8組,每組6只。第1組為空白對照組,灌胃生理鹽水;第2組為陽性對照組,灌胃香菇多糖(10mg/kg),3~5組分別為全脂型蝦油低劑量組(L-WKO)、中劑量組(M-WKO)、高劑量組(H-WKO),分別按體重灌胃50、200、400mg/kg;6~8組分別為磷脂型蝦油低劑量組(L-PKO)、中劑量組(M-PKO)、高劑量組(HPKO),分別按體重灌胃50、200、400mg/kg。每日灌胃1次,持續(xù)4周(蝦油溶解于醫(yī)藥級PEG400中)。實驗期間動物可自由進食、飲水。4周后,將小鼠禁食12h,期間正常飲水,然后采集血液、脾臟、胸腺、腹腔細(xì)胞等標(biāo)本用于后續(xù)實驗。
1.2.3小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)
實驗動物頸椎脫臼致死后,稱取體重;小鼠解剖后,取脾臟及胸腺,準(zhǔn)確稱取質(zhì)量。根據(jù)公式(1)和(2)計算脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)。
式(1)、(2)中:m1為小鼠脾臟質(zhì)量,g;m2為小鼠胸腺質(zhì)量,g;m為小鼠體重,g。
1.2.4小鼠淋巴細(xì)胞增殖活性的測定
1.2.4.1淋巴細(xì)胞的制備將處死后的小鼠放入75%乙醇中浸泡5min消毒,在無菌條件下,剪開皮膚和腹壁,剝離脾臟并稱重,在200目尼龍網(wǎng)上用塑料注射器芯研碎脾臟獲取單細(xì)胞懸液,用0.83%氯化銨破碎紅細(xì)胞,用Hank’s液洗3次,1000r/min離心15min棄上清,加入完全培養(yǎng)基。用臺盼藍(lán)染色法檢測細(xì)胞活性,保證活細(xì)胞數(shù)>95%,并調(diào)節(jié)細(xì)胞濃度為5×106個/mL[8]。
1.2.4.2南極磷蝦油對淋巴細(xì)胞增殖活性的影響
采用CCK-8比色法測定南極磷蝦油對淋巴細(xì)胞增殖活性的影響。在96孔細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi),每孔添加200μL相應(yīng)實驗組脾細(xì)胞懸液,細(xì)胞數(shù)為5×106個/mL,置于37℃、5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。在培養(yǎng)結(jié)束前4h,向每孔中加入10μL的CCK-8。繼續(xù)孵育4h。用多孔酶標(biāo)測定儀于450nm處測定吸光度,測定及計算方法參照試劑盒說明書。
1.2.5小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能的測定
腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能根據(jù)LIU等[9]的方法檢測。
在無菌條件下,用注射器向小鼠腹腔注入8mLHank’s平衡鹽緩沖液,收集腹腔液,離心,棄上清,調(diào)整細(xì)胞密度為1×106個/mL,在無菌96孔板中分別每孔加入200μL的細(xì)胞培養(yǎng)液,置于37℃、5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2h,棄上清,去除非貼壁細(xì)胞,每孔加入100μL完全培養(yǎng)基,在37℃下繼續(xù)培養(yǎng)2h,每孔中加入100μL濾過的1%中性紅生理鹽水溶液,0.5h后棄上清,Hank’s平衡鹽緩沖液洗3次。每孔加入200μL細(xì)胞裂解液,10min后于450nm處測定吸光值。巨噬細(xì)胞吞噬能力按公式(3)計算。
1.2.6細(xì)胞因子(IL-2、TNF-γ)的檢測
小鼠血漿細(xì)胞因子水平檢測根據(jù)酶聯(lián)免疫試劑盒上的說明進行操作。
1.2.7統(tǒng)計學(xué)方法
數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示(n=6)。采用SPSS16.0統(tǒng)計學(xué)軟件對組間數(shù)據(jù)差異性進行單因素方差分析(One-AVOVA)、LSD法檢驗。
2.1南極磷蝦油對小鼠胸腺及脾臟指數(shù)的影響
圖1為南極磷蝦油對小鼠胸腺指數(shù)的影響情況,與空白對照組小鼠相比,陽性對照組及LWKO組、M-WKO組、L-PKO組和H-PKO組小鼠的胸腺指數(shù)均有增加,其中H-PKO組與空白組相比顯著增加(*P<0.05)。
圖1 南極磷蝦油對小鼠胸腺指數(shù)的影響Fig.1 Effect of consumption of krill oils on thymus index of mice
圖2 南極磷蝦油對小鼠脾臟指數(shù)的影響Fig.2 Effect of consumption of krill oils on spleen index of mice
免疫器官指數(shù)可反映機體免疫活性細(xì)胞的發(fā)育、增殖及功能狀態(tài)。免疫保護劑或增強劑能增加機體脾臟和胸腺指數(shù)[10]。據(jù)報道,富含不飽和脂肪酸的堿蓬籽油具有增加免疫低下小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)的作用[11]。
2.2南極磷蝦油對小鼠淋巴細(xì)胞增殖的影響
圖3為南極磷蝦油對小鼠淋巴細(xì)胞增殖能力的影響情況,與空白對照組小鼠相比,陽性對照組和所有蝦油組小鼠淋巴細(xì)胞增殖能力均有所增加,其中陽性對照組、M-WKO組、L-PKO組及M-PKO組顯著增加(*P<0.05),H-WKO組極顯著增加(**P<0.01)。
圖3 南極磷蝦油對小鼠淋巴細(xì)胞增值的影響Fig.3 Effect of consumption of krill oils on the lymphocyte proliferation of mice
淋巴細(xì)胞的增殖和分化是免疫應(yīng)答的一個重要階段,能夠直接反應(yīng)免疫應(yīng)答的能力。研究表明,高含量EPA/DHA甘油三酯型魚油可顯著提高免疫低下小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力[6]。
2.3南極磷蝦油對小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響
圖4為南極磷蝦油對小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響情況,與空白對照組小鼠相比,陽性對照組和所有蝦油組小鼠巨噬細(xì)胞吞噬能力均有增加,其中L-WKO組、H-WKO組與空白組相比顯著增加(*P<0.05),M-PKO組極顯著增加(**P<0.01)。
圖4 南極磷蝦油對小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響Fig.4 Effect of consumption of krill oils on phagocytic function of macrophage of mice
吞噬細(xì)胞是機體非特異性免疫防御系統(tǒng)的重要組成部分之一,同時在特異性免疫應(yīng)答的各個階段也起重要作用。據(jù)報道,魚油可顯著改善免疫低下小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力,且高含量EPA/DHA甘油三酯型魚油效果最優(yōu)[6]。
2.4南極磷蝦油對小鼠細(xì)胞因子的影響
2.4.1對小鼠血漿IL-2水平的影響
圖5為南極磷蝦油對小鼠細(xì)胞因子IL-2水平的影響情況,與空白對照組相比,L-PKO組小鼠血漿IL-2水平顯著上升(*P<0.05),陽性對照組和3個劑量WKO組極顯著上升(**P<0.01)。
圖5 南極磷蝦油對小鼠體內(nèi)IL-2水平的影響Fig.5 Effect of consumption of krill oils on plasma IL-2 level of mice
2.4.2對小鼠血漿IFN-γ水平的影響
圖6為南極磷蝦油對小鼠細(xì)胞因子IFN-γ水平的影響情況,與空白對照組相比,L-WKO組、H-WKO組和M-PKO組小鼠血漿IFN-γ水平極顯著上升(**P<0.01)。
圖6 南極磷蝦油對小鼠體內(nèi)IFN-γ水平的影響Fig.6 Effect of consumption of krill oils on plasma IFN-γlevel of mice
IL-2和IFN-γ作為反映機體細(xì)胞免疫功能的重要細(xì)胞因子,其水平上升說明南極磷蝦油具有上調(diào)細(xì)胞免疫功能的能力。研究表明,高含量EPA/DHA甘油三酯型魚油可提高免疫低下小鼠的細(xì)胞免疫功能[6]。
綜上所述,南極磷蝦油可提高小鼠的脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù),促進小鼠淋巴細(xì)胞增殖能力和腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力,并上調(diào)小鼠血漿IL-2和 IFN-γ水平,對小鼠免疫功能具有上調(diào)作用。
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ImmunomodulatoryeffectsofAntarctic krill(Euphausiasuperba)oilonmouse
ZHOUDayong,WANGJunyan,LIUXiaoyang,LINZhuyi,ZHENGLin,YINFawen,XINQiuyan
(NationalEngineeringResearchCenterofSeafood,DalianPolytechnicUniversity,Dalian116034,China)
Inthisstudy,immunomodulatoryeffectsofAntarctickrill(Euphausiasuperba)oilon mousewerestudied.Low,middleandhigh-doseofwholekrilloil(WKO)andphospholipidstype krilloil(PKO)weregivenbygavageonceaday,respectively.Fourweekslater,theimmuneorgan index,thereproductivecapacityofspleenlymphocytes,thephagocyticfunctionofmacrophageand theplasmalevelsofIL-2andINF-γweretested.Resultsindicatedthatthethymusindexofmicein high-dosePKOgroupwasincreasedsignificantlybycomparedwiththeblankcontrolgroup;the spleenindexofmiceinlowandhigh-doseWKOgroupswereincreasedsignificantly;thereproductive capacityofspleenlymphocytesofmiceinmiddleandhigh-doseWKOgroupsaswellaslowand middle-dosePKOgroupswereenhancedsignificantly;thephagocyticfunctionofmacrophageofmice inlowandhigh-doseWKOgroupsaswellasmiddle-doseofPKOgroupsstrengthenedsignificantly;plasmalevelofIL-2ofmiceinthethree-doseWKOgroupsaswellaslow-dosePKOgroupswere elevatedsignificantly;plasmalevelofINF-γofmiceinlowandhigh-doseWKOgroupsand middle-dosePKOgroupwereelevatedsignificantly.
Antarctickrilloil;mouse;immunomodulation;cytokines
TS254.5
A
1674-1404(2015)02-0097-04
2015-01-09.
國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2011AA090801);遼寧省高等學(xué)校重大科技平臺項目(2011191).
周大勇(1977-),男,教授;通信作者:辛丘巖(1959-),男,高級工程師.