人參皂苷RG3對動物免疫功能的影響

摘要：本研究旨在探討人參皂苷Rg3對動物免疫功能的影響，運用細胞實驗與動物實驗相結合的方法，系統(tǒng)剖析其在調節(jié)動物免疫功能方面的作用。結果顯示，人參皂苷Rg3能夠顯著增強動物免疫細胞活性，提高巨噬細胞吞噬能力、促進淋巴細胞增殖，且對白細胞介素、干擾素等免疫因子表達有正向調控作用。通過研究，能夠為含人參皂苷Rg3的動物口糧開發(fā)提供理論依據(jù)，對推動動物健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極的意義。

關鍵詞：人參皂苷Rg3；動物免疫；影響

在現(xiàn)代社會，動物已成為眾多家庭不可或缺的成員，其健康狀況備受關注。動物的免疫系統(tǒng)猶如一道堅固防線，對維持其健康、抵御各類疾病侵襲起著關鍵作用[1]。然而，當下動物面臨著諸多復雜因素帶來的免疫健康挑戰(zhàn)，如環(huán)境變化、生活方式改變以及潛在的病原體感染風險等。人參皂苷Rg3作為人參中極具價值的活性成分，在人類醫(yī)學領域已展現(xiàn)一定的保健和藥理功效，尤其在調節(jié)免疫功能方面成果顯著[2]。鑒于吉林省五星動物保健有限公司推出含人參皂苷Rg3的動物口糧，旨在填補市場空缺、增強動物免疫力，開展此項研究對于揭示人參皂苷Rg3在動物健康中的作用機制，完善動物保健理論與實踐體系具有重要意義，同時期望能為動物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

第一，實驗動物。

從生理相似性、倫理法律、體型空間優(yōu)勢、遺傳多樣性、實驗手段及成本效益等因素出發(fā)，挑選3～6月齡成年小白鼠若干只，體重20±2 g。飼養(yǎng)于標準化實驗房，確保環(huán)境溫度、濕度、光照以及通風等條件適宜，讓小白鼠自由采食與飲水，適應環(huán)境1周后正式開啟實驗。

第二，試劑與人參皂苷Rg3提取物。

準備淋巴細胞分離液、RPMI-1640培養(yǎng)基（添加適量的胎牛血清、青霉素-鏈霉素雙抗溶液以維持細胞良好生長狀態(tài)）、CCK-8試劑盒、ELISA檢測試劑盒（涵蓋用于檢測白細胞介素-2（IL-2）、白細胞介素-6（IL-6）、干擾素-γ（IFN-γ）等關鍵免疫因子試劑盒）等。人參皂苷Rg3提取物購自醫(yī)藥公司，經(jīng)專業(yè)檢測其純度達到99%，使用前依據(jù)實驗設計采用特定溶劑配制成不同濃度梯度的工作液備用。

第三，實驗分組與處理。

運用隨機分組方法，將小白鼠平均分為對照組和實驗組。對照組全程給予常規(guī)日糧，實驗組則在日糧基礎上按一定劑量添加人參皂苷Rg3提取物，添加劑量設置為低、中、高三個梯度，分別為每千克日糧含3 mg、6 mg、12 mg人參皂苷Rg3，連續(xù)喂養(yǎng)10 d。

1.3 免疫細胞分離與培養(yǎng)

第一，巨噬細胞。

采用腹腔灌洗法獲取腹腔巨噬細胞，操作如下：先使用預冷的無菌PBS溶液對實驗動物腹腔進行輕柔灌洗，收集灌洗液，經(jīng)離心（轉速設定為2 r/min，時間為2 min）后棄去上清液，隨后采用含胎牛血清和適量雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)基重懸細胞沉淀，調整細胞濃度至1個/mL后接種于細胞培養(yǎng)板，放置于37 ℃、5%CO?且濕度飽和的細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待細胞貼壁生長至狀態(tài)良好時用于后續(xù)實驗。

第二，淋巴細胞。

采集實驗動物外周靜脈血，置于含有抗凝劑的離心管中，按照淋巴細胞分離液說明書進行密度梯度離心操作（離心條件為轉速2 r/min，時間2 min），小心吸取淋巴細胞層，采用含胎牛血清及適量雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)基重懸細胞，洗滌、計數(shù)后將細胞接種于培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)板中，在上述適宜的細胞培養(yǎng)條件下培養(yǎng)備用。

1.4 免疫細胞活性檢測

第一，巨噬細胞吞噬活性檢測。

運用中性紅吞噬實驗檢測巨噬細胞吞噬活性，步驟為：取培養(yǎng)好的巨噬細胞，分別接種于96孔板，每孔加入不同濃度的人參皂苷Rg3溶液以及空白對照液，培養(yǎng)3 h后，每孔加入中性紅溶液（濃度為4 mg/mL），繼續(xù)培養(yǎng)5 h，隨后去除未被吞噬的中性紅，加入細胞裂解液裂解細胞釋放吞噬的中性紅，利用酶標儀在波長1 nm處測定吸光度值，通過既定公式計算巨噬細胞的吞噬率和吞噬指數(shù)，以此評估其吞噬活性變化情況。

第二，淋巴細胞增殖活性檢測。

在淋巴細胞增殖活性檢測中應用CCK-8法，以生長期淋巴細胞為樣本，按照每孔1個的密度接種于96孔板，分別加入不同濃度的人參皂苷Rg3溶液（低、中、高三個濃度梯度）以及空白對照液，每組設置多個復孔，培養(yǎng)4 h后，每孔都要添加CCK-8試劑，每孔的加入量是1μL，繼續(xù)孵育5 h，然后利用酶標儀測量在波長3 nm下的吸光度值，依據(jù)吸光度值變化繪制細胞增殖曲線并分析淋巴細胞的增殖情況。

1.5 免疫因子表達檢測

定期采集實驗動物的血液樣本，采集后立即離心（轉速設定為3 r/min，時間6 min）分離血清，以ELISA試劑盒的操作說明書為依據(jù)操作，檢測血清中IL-2、IL-6、IFN-γ等免疫因子的含量水平，通過與對照組對比，分析人參皂苷Rg3對動物免疫因子表達的影響，每組樣本設置3次重復檢測，確保數(shù)據(jù)準確性。

1.6 數(shù)據(jù)分析

用平均值±標準差（±s）表示統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并運用SPSS23.0分析和處理數(shù)據(jù)，組間差異對比采用單因素方差分析（One-wayANOVA）結合Tukey?s多重比較檢驗，當Plt;0.05，意味著差異具有顯著性。

2 結果

2.1 人參皂苷Rg3對巨噬細胞吞噬活性的影響

實驗結果清晰顯示，與對照組相比，實驗組中經(jīng)不同濃度人參皂苷Rg3處理后的巨噬細胞吞噬率和吞噬指數(shù)均呈現(xiàn)出顯著升高（Plt;0.05），且呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴性關系。在低劑量（每千克日糧含3 mg人參皂苷Rg3）時，巨噬細胞吞噬率較對照組提高了約15%，吞噬指數(shù)提高了約12%；中劑量（每千克日糧含6 mg人參皂苷Rg3）時，吞噬率提升至約28%，吞噬指數(shù)提高約22%；高劑量（每千克日糧含12 mg人參皂苷Rg3）時，吞噬率更提高了40%，吞噬指數(shù)提高了35%。這表明人參皂苷Rg3能夠增強動物巨噬細胞的吞噬能力在動物機體的固有免疫防御環(huán)節(jié)發(fā)揮積極且重要的作用。

2.2 人參皂苷Rg3對淋巴細胞增殖活性的影響

通過CCK-8檢測細致分析發(fā)現(xiàn)，各人參皂苷Rg3處理組（不同濃度梯度）的淋巴細胞增殖活性相較于對照組均有顯著的增強（Plt;0.05），增殖曲線直觀呈現(xiàn)隨著人參皂苷Rg3濃度升高，淋巴細胞增殖加快的趨勢。其中，低劑量組淋巴細胞增殖倍數(shù)相較于對照組達到1.2倍提升；中劑量組增殖倍數(shù)提升至1.5倍；高劑量組的提升效果最顯著，淋巴細胞增殖倍數(shù)相較于對照組達到2.0倍，說明人參皂苷Rg3對動物淋巴細胞的增殖具有顯著的促進作用，有助于提升動物機體特異性免疫應答能力，增強其對抗病原體感染

能力。

2.3 人參皂苷Rg3對免疫因子表達水平的影響

ELISA檢測血清中免疫因子含量結果表明，實驗組動物血清中IL-2、IL-6、IFN-γ等免疫因子的表達水平較對照組均出現(xiàn)了顯著升高（Plt;0.05）。具體而言，在實驗結束時，IL-2的表達量在低劑量組較對照組提高了18%，中劑量組提高了32%，高劑量組提高了45%；IL-6在低劑量組提高了20%，中劑量組提高了35%，高劑量組提高了50%；IFN-γ在低劑量組提高了15%，中劑量組提高了28%，高劑量組提高了38%。

這一系列數(shù)據(jù)彰顯了人參皂苷Rg3能夠正向調控動物體內免疫因子的表達，進一步激活免疫應答反應，從多個層面強化動物的免疫功能，提升其免疫力[3]。

3 討論

3.1 人參皂苷Rg3對免疫細胞活性影響的機制

第一，對巨噬細胞的作用機制。

巨噬細胞作為機體固有免疫的核心防線，其吞噬功能的強弱直接決定對病原體的清除效率[4]。人參皂苷Rg3對巨噬細胞活性的影響可能通過多種復雜且精妙的機制實現(xiàn)。一方面，它能夠與巨噬細胞表面的特定受體相結合，例如Toll樣受體（TLRs）家族成員，尤其是TLR4等受體，激活細胞內下游的信號轉導通路。其中，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路以及核因子-κB（NF-κB）通路的激活尤為關鍵。MAPK通路的激活會促使細胞內一系列與吞噬功能相關的基因表達上調，像吞噬受體（如清道夫受體等）、溶酶體相關蛋白等的表達量顯著增加，從而增強巨噬細胞的吞噬能力以及對吞噬病原體的消化處理能力。同時，NF-κB通路的激活不僅能增強吞噬基因表達，還能促使巨噬細胞分泌促炎細胞因子和免疫調節(jié)分子，強化其在免疫防御和免疫監(jiān)視中的功能[5]。另一方面，人參皂苷Rg3還能夠參與調節(jié)巨噬細胞的極化狀態(tài)，促使其向具有更強免疫激活作用的M1型巨噬細胞極化。在極化過程中，巨噬細胞會改變其代謝模式、細胞因子分泌譜以及表面標志物表達等，從而分泌白細胞介素-12（IL-12）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等促炎細胞因子，增強其在免疫應答早期的免疫激活作用，為動物機體抵御外界病原體入侵筑牢第一道防線。

第二，對淋巴細胞的作用機制。

淋巴細胞在動物特異性免疫應答過程中扮演著無可替代的核心角色，人參皂苷Rg3對其增殖活性的促進作用背后蘊含著復雜的分子機制。從細胞周期調控角度剖析，人參皂苷Rg3能夠通過干預淋巴細胞內細胞周期蛋白（Cyclins）以及細胞周期蛋白依賴性激酶（CDKs）等關鍵蛋白的表達與活性，打破細胞周期的調控限制點，促使淋巴細胞順利從G0/G1期過渡到S期，加速細胞的分裂增殖進程，增加淋巴細胞的數(shù)量，增強免疫應答的強度[6]。例如，人參皂苷Rg3可能上調CyclinD、CyclinE等關鍵細胞周期蛋白的表達，同時增強CDK4、CDK6等激酶的活性，協(xié)同作用推動細胞周期進程。此外，人參皂苷Rg3還能夠作用于淋巴細胞表面的免疫受體及其刺激分子，如CD28、CD40等，通過增強這些分子與配體的結合親和力以及信號傳遞效率，優(yōu)化淋巴細胞與抗原呈遞細胞（APCs）之間的作用，使免疫突觸的形成更加穩(wěn)定且高效，讓淋巴細胞能夠更敏銳地識別抗原并被充分激活，分泌免疫效應分子，如抗體、細胞因子等，發(fā)揮其在細胞免疫和體液免疫中的功能，提升動物機體對特定病原體的免疫防御能力。

3.2 人參皂苷Rg3對免疫因子表達影響的機制

免疫因子在動物免疫系統(tǒng)中猶如“信使”，承擔著協(xié)調免疫細胞之間相互作用以及免疫應答啟動、放大和調節(jié)等使命。人參皂苷Rg3對免疫因子表達的正向調控作用通過以下機制實現(xiàn)：

一是作用于免疫細胞內的轉錄調控機制，它能夠通過激活特定的轉錄因子，如信號轉導及轉錄激活因子（STAT）家族成員，尤其是STAT3、STAT5等，促進其與免疫因子基因啟動子區(qū)域的結合，增強基因轉錄活性，使免疫因子的mRNA合成顯著增加，提高免疫因子的表達水平。以白細胞介素家族為例，人參皂苷Rg3激活STAT家族轉錄因子后，能夠促使IL-2、IL-6等基因的轉錄起始頻率加快，mRNA穩(wěn)定性增強，從而在細胞內積累成熟mRNA轉錄本，提升免疫因子表達量[7]。

二是影響免疫細胞的分泌途徑，人參皂苷Rg3能夠調節(jié)免疫細胞內囊泡運輸、胞吐等分泌的細胞過程，促進免疫因子如白細胞介素、干擾素等分泌到細胞外，增加其在體內的濃度[8]。例如，它可能通過調節(jié)SNARE蛋白復合物的組裝與活性，保障分泌囊泡與細胞膜的精準融合，使免疫因子能夠順利釋放到細胞外環(huán)境中，從而激活周邊免疫細胞，形成協(xié)同放大的免疫調節(jié)網(wǎng)絡，提升動物免疫功能，保障動物健康。

3.3 人參皂苷Rg3應用于動物口糧的優(yōu)勢與前景展望

本研究證實了人參皂苷Rg3對動物免疫細胞活性及免疫因子表達的積極影響，為其應用于動物口糧提供了理論支撐，使其在動物食品領域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。與傳統(tǒng)動物保健產(chǎn)品相比，含人參皂苷Rg3動物口糧的最大優(yōu)勢在于其天然性，人參皂苷Rg3源于天然的人參資源，相較于一些化學合成的免疫調節(jié)成分，更容易被動物主人接受，契合人們對天然、綠色、健康動物食品的追求趨勢。同時，其安全性也經(jīng)過了廣泛的研究驗證，在合適的添加劑量范圍內，不會對動物的生理機能造成不良影響，可以長期穩(wěn)定地為動物健康保駕護航。此外，作為一種可添加于動物口糧的功能性成分，其可持續(xù)添加的特性使動物能夠在日常飲食中持續(xù)受益，穩(wěn)定維持良好的免疫狀態(tài)。在當前動物食品市場日益追求功能性、營養(yǎng)性的背景下，消費者對于動物健康管理的關注度持續(xù)攀升，這種能夠提高動物免疫力的口糧產(chǎn)品無疑具有廣闊的市場前景。它不僅能夠滿足動物主人希望動物健康長壽、少生病的期望，還能為動物健康產(chǎn)業(yè)注入新的活力，拓展動物保健產(chǎn)品品類，推動動物產(chǎn)業(yè)升級。

結論

本研究通過實驗研究，證實了人參皂苷Rg3能夠顯著提高動物免疫細胞（涵蓋巨噬細胞、淋巴細胞等關鍵免疫細胞類型）的活性，同時對免疫因子（包括白細胞介素、干擾素等重要免疫調節(jié)分子）的表達水平起到正向調控作用。其作用機制涉及對免疫細胞內多條信號轉導通路（如MAPK、NF-κB等通路）、轉錄調控（通過激活STAT等轉錄因子）以及分泌功能（調節(jié)囊泡運輸、胞吐等過程）等多方面的精細調節(jié)。這一研究成果為人參皂苷Rg3科學合理地應用于動物口糧，增強動物免疫力提供了可靠的科學依據(jù)，對于動物健康產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展起到了積極且重要的推動作用。希望本研究能夠為動物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新及人參產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供富有價值的參考依據(jù)，助力決策部署，讓含人參皂苷Rg3的動物產(chǎn)品能夠真正惠及廣大動物及動物主人，在動物健康與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間搭建穩(wěn)固的橋梁?！?/p>

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收稿日期：2025-01-08

作者簡介：吳茜（1986—），女，博士研究生，清華大學數(shù)據(jù)治理研究中心特聘研究員。研究方向：數(shù)字經(jīng)濟與治理、產(chǎn)業(yè)投資及動物保健產(chǎn)品研發(fā)。