黃剛 王華富* 劉麗仙 桂志紅 朱美曉
畬藥,主要分布在浙江省景寧畬族自治縣以及福建、江西等省的部分山區(qū),目前已發(fā)現(xiàn)畬藥在白血病等疾病有良好的療效,苦爹菜作為一味重要畬藥,在畬藥家族中有著巨大的貢獻,其為傘形科茴芹屬植物異葉茴芹Pimpinella diversifolia DC.的全草[1]。本研究團隊前期研究結(jié)果顯示畬藥苦爹菜研磨液可顯著提高脾淋巴細胞增殖能力及T 淋巴細胞亞群的水平,提高血清IL-2、IL-6 和TNF-α 分泌水平,本文在前期研究基礎(chǔ)上對畬藥苦爹菜的不同提取部位增強免疫力功能進行研究,以期為苦爹菜生物活性成分的研究奠定基礎(chǔ)。
1.1 實驗動物 健康的雄性昆明系小白鼠,為SPF 級,年齡6~8 周,體重20~24 g,購置于湖北省疾病預(yù)防控制中心,飼養(yǎng)于武漢華聯(lián)科生物技術(shù)有限公司[實驗動物許可證號:SYXK(鄂)2018-0104],小鼠在20~28℃條件下用標準鼠料及蒸餾水進行飼養(yǎng)。鼠籠清潔1~2 次/周。鼠籠用84 消毒液進行常規(guī)消毒??刂骑曫B(yǎng)房室溫在(24±26)℃,相對濕度40%~70%,音響<60 dB,明暗周期12 h,24 h 通風(fēng)換氣。
1.2 試劑和儀器 苦爹菜,18 kg,由浙江省麗水市藥檢所李水福主任中藥師/教授鑒定,采自浙江省景寧畬族自治縣,自然陰干,經(jīng)剪碎后用95%乙醇加熱回流提取3 次,2 h/次,過濾,回收溶劑,得321 g 總膏??偢啻痔嵛锛舆m量水懸浮,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液濃縮成浸膏得石油醚部位48 g,乙酸乙酯部位38 g,正丁醇部位85 g,水部位159 g。總膏及各極性部位均勻溶解或懸浮于蒸餾水,均配制成折合生藥材濃度約為1 g/ml 的溶液備用。環(huán)磷酰胺(100 mg),上海麥克林科技有限公司(批號:C10176816);MTT 細胞增殖及細胞毒性檢測試劑盒[江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司(批號:20180419)];乳酸脫氫酶細胞毒性檢測試劑盒[碧云天生物技術(shù)有限公司(批號:C0016)];Elisa 試劑盒(南京建成生物優(yōu)先公司),CD3-FITC、CD4-PI、CD8-PerCP;單抗(美國BioLegend 公司),酶標儀(美國Thermo 公司,型號為Multuskan Go 1510),顯微鏡(Olympusix71,德國徠卡公司),流式細胞儀(FASCC,美國BD 公司)。
1.3 實驗方法 (1)造模:選取健康的SPF 級小鼠100只,其中8 只為正常組,92 只經(jīng)腹腔注射35%乙醇溶解的環(huán)磷酰胺50 mg/kg 進行造模,每隔1 天注射1 次,總共注射3 次,注射前用絡(luò)合碘進行常規(guī)消毒,注射完畢后觀察小鼠的活動情況及死亡情況。(2)模型評判:定期觀察小鼠的日常生活癥狀,當(dāng)模型組漸漸出現(xiàn)行動遲緩、食欲不振、毛發(fā)松散且無光澤等癥狀時,可以判斷免疫缺陷動物模型初步成功;并在末次注射2 天后處死模型組小鼠與正常組小鼠及模型組小鼠各10 只,檢測胸腺及脾臟臟器重量指數(shù),外周血T 淋巴細胞亞群百分比。與正常組及溶液組比較,模型組T 淋巴細胞亞群比率下降,并且脾臟、胸腺臟器重量指數(shù)下降可以判斷免疫缺陷動物模型成立。(3)分組和給藥:選取健康的SPF 級小鼠100 只,其中8 只為正常組,92 只經(jīng)腹腔注射35%乙醇溶解的環(huán)孢菌素A 25 mg/kg 進行造模,每隔1 天注射1 次,總共注射3 次,并選取造模成功的48 只,隨機選取8 只設(shè)為模型組,剩余40 只將其按照隨機數(shù)字法隨機分為A(總浸膏組)、B(石油醚部位組)、C(乙酸乙酯部位組)、D(正丁醇部位組)、E(水部位組)五組,均給予折合生藥材2 g/kg 進行灌胃,以上藥物均給藥14 d,模型組和正常組給予生理鹽水0.2 ml 只進行灌胃,14 d 后分別檢測細胞免疫和體液免疫的相關(guān)指標。
1.4 檢測指標 (1)一般情況:觀察并記錄小鼠每天的飲水量、食量及體重,實驗期間是否掉毛,被毛的光澤度,活動度,靈敏度等一般情況。(2)脾臟、胸腺指數(shù)的計算:所有動物均末次給藥后1 h 腹主動脈取血,制備含藥血清,-70 ℃冰箱保存?zhèn)溆?,斷頸處死小鼠,無菌條件下分離脾臟、胸腺。脾臟指數(shù)=脾臟質(zhì)量/小鼠的體重;胸腺指數(shù)=胸腺質(zhì)量/小鼠體重。(3)脾臟提取淋巴細胞:無菌條件下得到的小鼠脾臟,剔除脂肪、結(jié)締組織后用無菌手術(shù)剪剪成小塊,然后研缽中研磨,加入3 ml 的0.9%氯化鈉溶液后過濾,將過濾液1500 r/min 離心5 min,加入3 倍體積的紅細胞裂解液后重新混懸,離心后棄上清液得到沉淀細胞,用PBS 重懸后調(diào)整細胞密度為2×106/ml。(4)MTT 法檢測小鼠脾淋巴細胞增殖能力:吸取100 μl 細胞懸液接種于96 孔板,每份樣品設(shè)6 個復(fù)孔,前3 個孔分別加入50 μl ConA(終濃度為5 mg/L),后3 個孔為對照孔,每孔加入50 μl 的RPMI-1640 培養(yǎng)液。置于37 ℃、5% CO2細胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)72 h。培養(yǎng)結(jié)束前4 h,將5×MTT 用Dilution Buffer 稀釋成1×MTT,每孔加入50 μl 1×MTT,于37℃、5% CO2細胞培養(yǎng)箱繼續(xù)孵育4 h,使MTT 還原為甲臜。培養(yǎng)結(jié)束后,1500 r/min 離心5 min,吸出上清液,每孔加150 μl DMSO 使甲臜溶解,用平板搖床搖10 min,在570 nm 波長處檢測每孔的光密度。淋巴細胞增殖能力=試驗孔OD570 值/對照孔OD570 均值。(5)吞噬功能測定:小鼠腹腔注入20%(V ∶V)生理鹽水配制雞紅細胞懸液1 ml。30 min 后,頸椎脫臼處死,經(jīng)腹腔注射生理鹽水2 ml,取腹腔洗液1 ml 涂片,置37 ℃恒溫30 min,然后漂洗,晾干,以1 ∶1 丙酮甲醇溶液固定,4%(V ∶V)Ciemsa-磷酸緩沖液染色3 min,光鏡下觀察。吞噬百分率(%)=(吞噬雞紅細胞的巨噬細胞數(shù)/計數(shù)的巨噬細胞數(shù))×100;吞噬指數(shù)=被吞噬雞紅細胞總數(shù)/計數(shù)的巨噬細胞數(shù)。(6)T淋巴細胞百分比比較:研磨脾臟,制成細胞懸液備用,用磷酸鹽緩沖液(PBS)調(diào)整細胞濃度為1×107個/ml。取100 μl 脾臟、胸腺細胞懸液,均加入FITC 標記的小鼠CD4 抗體、PE 標記的小鼠CD8 抗體,4℃避光孵育1 h,加入PBS 1 ml,1200 r/min(r=8 cm)離心5 min,重復(fù)1 次,用PBS 300 μl 重懸,采用流式細胞儀檢測細胞百分率。(7)血清IL-2、Il-6 和TNF-α 水平:采用ELISA 法檢測小鼠血清IL-2、Il-6 和TNF-α 水平。具體操作按照試劑盒說明書進行。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,組間比較采用t檢驗,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 一般情況 正常組小鼠被毛光亮,活動靈活,大便棕黑色,干濕適度。模型組小鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺后第3 天出現(xiàn)活動減少,食量下降,扎堆明顯,喜抱團,易驚,毛色黯淡,陰囊皺縮,炸毛、掉毛現(xiàn)象。給藥一周后,A、B、C、D、E 組小鼠食量均逐漸增加,活動增多,扎堆減少,停止掉毛,毛色恢復(fù)柔順光亮。但A、C 組效果更明顯。
2.2 各組脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)比較 A、B、C、D、E各組給藥2 周后體質(zhì)量、脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)均顯著高于模型組(P<0.05),C 組給藥2 周后脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)及體質(zhì)量與正常組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),其余各組體質(zhì)量、脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)均顯著低于正常組(P<0.05)。見表1。
表1 各組脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)比較(±s)
表1 各組脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05;與正常組比較,#P<0.05
組別 n 體質(zhì)量 脾臟指數(shù)(mg/g) 胰腺指數(shù)(mg/g)A 30.55±1.05*# 2.24±0.15*# 4.52±0.24*#8 25.55±1.02*# 1.82±0.17*# 3.41±0.22*#C 8 32.25±1.14* 2.97±0.15* 5.86±0.25*D 8 25.02±1.11*# 1.78±0.20*# 3.09±0.27*#E 8 25.11±1.01*# 1.77±0.17*# 3.03±0.31*#正常組 8 33.55±1.02* 3.02±0.20* 5.96±0.28*模型組 8 22.84±1.12 1.47±0.14# 2.67±0.26#B
2.3 各組脾淋巴細胞增殖能力比較 見表2。
表2 各組脾淋巴細胞增殖能力比較(±s)
表2 各組脾淋巴細胞增殖能力比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05;與正常組比較,#P<0.05
組別 n 脾淋巴細胞增殖指數(shù)A 8 3.04±0.29*#B 2.88±0.20*#C 8 3.33±0.25*8 D 2.72±0.16*#E 8 2.71±0.17*#8正常組 10 3.32±0.25*模型組 10 2.06±0.21#
2.4 各組炎癥因子比較 見表3。
表3 各組炎癥因子比較(±s)
表3 各組炎癥因子比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05;與正常組比較,#P<0.05
組別 n IL-2(pg/ml) IL-6(ng/ml) TNF-α(ng/ml)A 8 10.32±1.21*# 48.24±4.47*# 115.30±9.82*#B 8 9.03±0.88*# 43.54±4.05*# 106.38±14.68*#C 8 11.41±1.18* 51.74±3.57* 124.06±5.93*D 8 8.91±1.20*# 40.10±4.33*# 103.77±10.52*#E 8 8.56±1.35* 39.85±2.12*# 104.25±6.95*#正常組 8 11.62±1.46* 52.57±3.22*# 125.45±6.02*模型組 8 6.34±1.03# 30.04±3.87 78.28±5.39#
2.5 各組T 淋巴細胞百分比比較 見表4。
表4 各組T淋巴細胞百分比比較(±s)
表4 各組T淋巴細胞百分比比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05;與正常組比較,#P<0.05
組別 n CD4+ CD8+ CD4+/ CD8+A 8 70.38±4.75*# 50.50±4.63*# 1.40±0.17*#B 8 61.50±3.38*# 46.00±2.27*# 1.34±0.12*#C 8 78.38±4.75*# 52.50±4.63*# 1.49±0.17*#D 8 60.63±3.78*# 46.13±2.42*# 1.32±0.14*#E 8 60.88±6.58*# 44.38±6.07*# 1.39±0.21*#正常組 8 87.20±7.38* 55.50±2.60* 1.57±0.29*#模型組 8 20.90±4.79# 23.10±7.21 0.92±0.25#
2.6 各組對小鼠腹腔巨噬細胞雞紅細胞吞噬率及吞噬指數(shù)的影響 見表5。
表5 各組對小鼠腹腔巨噬細胞雞紅細胞吞噬率及吞噬指數(shù)的影響(±s)
表5 各組對小鼠腹腔巨噬細胞雞紅細胞吞噬率及吞噬指數(shù)的影響(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05;與正常組比較,#P<0.05
組別 n 吞噬率(%) 吞噬指數(shù)A 8 22.18±1.35*# 0.24±0.08*#B 8 20.51±1.21*# 0.22±0.07*#25.38±1.25* 0.29±0.13*D 8 21.13±1.08*# 0.23±0.10*#C 8 21.18±1.23*# 0.20±0.07*#正常組 8 27.20±1.31* 0.32±0.11*模型組 8 12.10±1.22# 0.11±0.08 E 8
苦爹菜作為一味重要畬藥,以全草及根入藥。民間常將其搗爛敷在手腕上,可治瘧疾,水煎外洗可治皮膚瘙癢,外用可治毒蛇咬傷、跌打損傷等[2-3]。歷代名家對中醫(yī)學(xué)的瘟疫、溫病、溫毒、虛勞、疫毒的治療均建議增強免疫,以鞏固正氣,從而驅(qū)邪托毒,重建免疫功能。民間采用苦爹菜治療瘧疾及毒蛇咬傷,是否與增強人體免疫力有關(guān),本研究的前期研究成果已經(jīng)證實此觀點。但目前尚無研究對苦爹菜增強人體免疫力的活性部位的篩選,更無對其化學(xué)成分的研究。艾滋?。℉IV)是一種常見的免疫力低下的疾病,目前從畬族藥物中已發(fā)現(xiàn)對抑制HIV 活性表現(xiàn)出良好勢頭的天然活性成分較多,類型上有多糖類、蛋白質(zhì)和肽類、生物堿類、香豆素類、黃酮類、木脂素類、酚酸類、醌類、萜類等[4]。比如從Geum japonicum(水楊梅,又叫龍須草)分離得到一個三萜烯酸,有抑制HIV 病毒蛋白酶的活性[5]。因此,本研究對苦爹菜增強人體免疫力的活性部位進行篩選,以期找到先導(dǎo)化合物,將具有重要的臨床意義。
胸腺與脾臟的質(zhì)量與機體質(zhì)量的比值主要取決于胸腺與脾臟內(nèi)部淋巴細胞增殖分化的程度,故可在一定程度上反映機體免疫功能的強弱[6]。本資料結(jié)果顯示,畬藥苦爹菜總浸膏、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位的脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)均顯著高于模型組,且乙酸乙酯部位脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù)與正常對照組相當(dāng),說明畬藥苦爹菜總浸膏、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位均能提高免疫缺陷小鼠的脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù),以乙酸乙酯部位效果更好。淋巴細胞的增殖和分化是機體免疫應(yīng)答過程的一個重要階段。淋巴細胞的增殖活化能力對機體的免疫具有正向調(diào)節(jié)作用[7]。
本資料結(jié)果顯示,畬藥苦爹菜總浸膏、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位的脾淋巴細胞增殖能力均較免疫缺陷小鼠的顯著增高,且乙酸乙酯部位脾淋巴細胞增殖能力與正常組相當(dāng)。CD4+T 細胞即為Th 細胞,按照分泌的細胞因子的不同可分為Th1和Th2 兩個亞群。Th1 細胞主要分泌IL-2 等細胞因子,可促進CTL 細胞分化、成熟,從而影響細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。Th2 細胞主要分泌IL-6、TNF-α 等細胞因子,參與β 細胞的分化、成熟及抗體生成過程,可促進由抗體介導(dǎo)的體液免疫反應(yīng),機體功能處于正常狀態(tài)時,Th1 和Th2 細胞維持著動態(tài)平衡,保持機體細胞免疫和體液免疫功能正常進行[8-11]。
本資料結(jié)果顯示,畬藥苦爹菜總浸膏、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位均能顯著升高IL-2、IL-6、TNF-α 炎癥因子水平,乙酸乙酯部位更好,但對于是否能通過恢復(fù)Th1/Th2 的平衡,從而達到調(diào)節(jié)免疫功能低下小鼠的免疫狀態(tài),需要進一步的研究。單核-巨噬細胞在調(diào)節(jié)淋巴細胞和免疫應(yīng)答上起著重要作用[12-13],本資料結(jié)果顯示,畬藥苦爹菜總浸膏、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位均能顯著升高腹腔巨噬細胞雞紅細胞吞噬率及吞噬指數(shù),乙酸乙酯部位更顯著。
綜上所述,苦爹菜總浸膏、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位均能顯著提高環(huán)磷酰胺構(gòu)建的免疫缺陷小鼠的脾臟指數(shù)和胰腺指數(shù),提高脾淋巴細胞增殖能力及T 淋巴細胞亞群的水平,提高血清IL-2、IL-6 和TNF-α 分泌水平,但苦爹菜乙酸乙酯部位效果更好,后期可對乙酸乙酯部位的化學(xué)成分進行系統(tǒng)研究,以期找到先導(dǎo)化合物。