黃世玉,李江森,關(guān)瑞章,黃文樹
(1.集美大學 水產(chǎn)學院,福建 廈門 361021;2.福建省高校水產(chǎn)科學與食品安全重點實驗室,福建 廈門361021)
硫酸軟骨素(Chondroitin sulfate,ChS)是存在于動物軟骨組織中的一類具有多種異構(gòu)體的酸性黏多糖,具有抗炎[1]、抗血栓[2]、抑制腫瘤細胞增殖和免疫調(diào)節(jié)等作用[3-5]。
ChS的主要來源是家禽、家畜和鯊魚等動物軟骨,但家禽、家畜的軟骨含量低,鯊魚是國家野生保護動物,資源相對缺乏。目前,中國的鱘魚養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展良好,且鱘魚的軟骨含量相當高(提取率為31.56%[6]),鱘魚 ChS 的提取工藝較為成熟[6]。前期的研究表明,鱘魚ChS的化學結(jié)構(gòu)不同于家禽、家畜以及鯊魚等的ChS[7-8]。有關(guān)鱘魚中ChS生物活性未見報道,本文研究其免疫調(diào)節(jié)及抗炎抗過敏等作用,為鱘魚ChS的開發(fā)利用提供參考。
鱘魚(史氏鱘,Acipenser schrenki Brandt),屬于鱘形目、鱘科、鱘屬,購自福建省廈門市同安某鱘魚養(yǎng)殖場。
雞紅細胞(chicken red blood cells,CRBC)由市售雞無菌取血,以阿氏液抗凝離心沉淀后配成10%和5%的CRBC混懸液,保存于4℃冰箱,在2周內(nèi)使用。
鯊魚ChS對照品購自Sigma公司。
清潔級KM小鼠,雌雄各半,體重(20±2)g,購自中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所繁育中心,合格證號:SCXK(京)2005-0013。并于集美大學水產(chǎn)學院SPF實驗動物中心飼養(yǎng),SYXK(閩)2007-001。
參考徐傳屯等[6]的方法提取鱘魚ChS粗品,綜合利用乙醇和色譜法對粗品進行純化,純度通過咔唑法測定。根據(jù)產(chǎn)品中葡萄糖醛酸含量換算得到的鱘魚ChS純度為96.18%。
小鼠隨機分成鱘魚ChS高、中、低劑量組、鯊魚ChS組和對照組等5組,每組10只。給藥劑量參考ChS成人用藥量[9-10],高、中、低劑量組分別為 600,60和6 mg/kg;鯊魚ChS組采用鯊魚ChS對照品60 mg/kg;對照組給生理鹽水;灌胃給藥,0.5 mL/次,1次/d。
連續(xù)灌胃14 d,在最后一次灌胃的24 h后,稱重,脫頸椎處死小鼠,剖取胸腺和脾臟并稱重。
連續(xù)灌胃14 d,在最后一次灌胃的24 h后,眼球采血0.1 mL,以EDTA抗凝送往廈門第二醫(yī)院血液檢查科檢驗。
在連續(xù)灌胃7 d后,每鼠腹腔注射10%CRBC混懸液200 μL致敏,于第14天灌胃后24 h,每只小鼠右后足墊注射10%CRBC混懸液 20 μL,用游標卡尺測量注射前、注射后1及24 h右足墊的厚度,計算其腫脹度。
在連續(xù)灌胃7 d后,每鼠腹腔注射10%CRCB混懸液200 μL進行免疫。飼養(yǎng)7 d后從小鼠眼眶取血并分離出血清測定溶血素含量。每只小鼠取血清10 μL,用生理鹽水稀釋100倍。取稀釋血清1 mL 與5%CRBC 混懸液 0.5 mL、10%補體 0.5 mL混合,在37℃下保溫30 min,冰水浴上終止反應。離心取上清液,測定在540 nm波長處的吸光度值,以不加血清的空白作對照。以吸光度值作為判斷血清溶血素的指標。
連續(xù)灌胃14 d,末次灌胃后24 h在小鼠的右耳正反兩面涂抹二甲苯20 μL致炎,左耳不做處理,4 h后頸椎脫臼處死小鼠,剪下雙耳,用9 mm的打孔器分別在左、右耳同一部位打下圓耳片,稱重。用左、右耳片重量差值作為腫脹度。
連續(xù)灌胃14 d,末次灌胃后24 h每鼠右后足墊注射10%蛋清溶液20 μL,用游標卡尺測量注射前及注射后30 min及4 h右足墊的厚度,計算腫脹度。
結(jié)果見表1。鱘魚ChS三個劑量組和鯊魚ChS組的小鼠脾指數(shù)均顯著高于對照組(P<0.01),但鱘魚ChS三個劑量組間及其與鯊魚ChS組間沒有顯著性差異(P>0.05)。對于胸腺指數(shù),只有鱘魚ChS 600 mg/kg劑量組顯著高于對照組(P<0.05),其他各組間沒有顯著差異(P>0.05)。
結(jié)果見表1。鱘魚ChS三個劑量組和鯊魚ChS組的外周血中的白細胞數(shù)量均顯著高于對照組(P<0.05),白細胞中的淋巴細胞數(shù)量顯著增加(P<0.01),此外,與鯊魚 ChS組相比,鱘魚 ChS 60和600 mg/kg劑量組的白細胞數(shù)量均顯著增高(P<0.01),主要也是由于淋巴細胞數(shù)量顯著增加(P<0.01)。且在60和600 mg/kg劑量時除淋巴細胞數(shù)增加外,中性細胞數(shù)也顯著性增加(P<0.05)。
結(jié)果見表2和圖1。與對照組和鯊魚ChS組相比,鱘魚ChS 60和600 mg/kg劑量組,在注射CRBC后1 h小鼠右后足墊的腫脹度顯著提高(P<0.01),鯊魚 ChS組顯著提高(P <0.05);在注射24 h后對照組和實驗組對比注射前均出現(xiàn)顯著性腫脹(P <0.05),且腫脹度明顯高于對照組(P <0.05),以60和600 mg/kg劑量最為顯著(P<0.01)。表明鱘魚ChS對遲發(fā)型變態(tài)反應具有促進作用。
結(jié)果見表2。連續(xù)灌胃鱘魚ChS能顯著升高血清溶血素的吸光度值,且隨劑量增加呈上升趨勢。鱘魚ChS使血清溶血素升高說明其能促進CRBC抗體產(chǎn)生,并與體液免疫功能調(diào)節(jié)有關(guān)。
表1 鱘魚ChS對小鼠免疫器官重量指數(shù)及外周血白細胞數(shù)量的影響(n=10,x±s)Tab.1 The effects of sturgeon chondroitin sulfate on the weight of immune organs and the amount of the perivascular leukocytes in mice(n=10,x±s)
表2 鱘魚ChS對遲發(fā)型變態(tài)反應小鼠足墊腫脹度及血清溶血素的影響(n=10,x±s)Tab.2 The effects of sturgeon chondroitin sulfate on delayed-type hypersensitivity response,hemolysin and agglutinin(n=10,x±s)
圖1 鱘魚ChS對遲發(fā)型變態(tài)反應小鼠足墊腫脹度的影響Fig.1 The effects of sturgeon chondroitin sulfate on degree of swelling of ear induced by dimethylbenzene
結(jié)果見表3。雄性小鼠對二甲苯致鼠耳腫脹度顯著高于雌性。同時鱘魚ChS能明顯降低雄性小鼠對二甲苯致鼠耳腫脹度,在600 mg/kg劑量最為顯著。但6和60 mg/kg劑量對雌性小鼠因二甲苯致鼠耳腫脹度無降低作用,而在600 mg/kg劑量能顯著降低雌性小鼠對二甲苯致鼠耳腫脹度。表明鱘魚ChS能顯著降低二甲苯致鼠耳腫脹度。
結(jié)果見表3。鱘魚ChS 60和600 mg/kg劑量能顯著降低因蛋清致炎引起足墊腫脹度,但鱘魚ChS 6 mg/kg劑量組的足墊腫脹度與對照組差異不顯著。表明ChS對蛋清致足墊炎腫脹度有抑制作用,并與其給藥劑量有關(guān)。
本研究證明,鱘魚ChS能提高小鼠胸腺和脾臟的器官指數(shù),具有明顯增重作用;同時使小鼠外周血白細胞數(shù)量特別是淋巴細胞數(shù)顯著性增多并有一定的劑量濃度依賴關(guān)系。本實驗中得出的鱘魚ChS和鯊魚ChS對照品對小鼠胸腺和脾臟器官指數(shù)影響結(jié)果與戴小慧等[5]研究結(jié)果一致。
本研究證明,鱘魚ChS能明顯增加小鼠足墊腫脹度提高遲發(fā)超敏反應能力,并提升CRBC血清溶血素水平,提示鱘魚ChS能促進T淋巴細胞的活化,增強細胞免疫功能;且對機體特異性免疫功能有促進作用。推測鱘魚ChS對小鼠免疫功能的促進作用可能與免疫細胞增殖轉(zhuǎn)化和功能狀態(tài)以及一些免疫因子(如抗體、細胞因子等)水平的變化有關(guān)。其作用機制有待進一步研究。
表3 鱘魚ChS對小鼠耳過敏性腫脹度及蛋清致足墊炎腫脹度的影響(n=10,x±s)Tab.3 The effects of sturgeon chondroitin sulfate on degree of swelling of ear induced by dimethylbenzene and the swelling of foot pad induced by egg albumen(n=10,x±s)
本研究證明,鱘魚ChS能顯著降低因二甲苯致敏引發(fā)的鼠耳腫脹度及對蛋清致足墊炎腫脹度有抑制作用,表明鱘魚ChS具有抗炎抗過敏活性。
同時鱘魚ChS實驗結(jié)果與鯊魚ChS對照品的實驗結(jié)果存在相同與差異,如二者對小鼠免疫器官重量指數(shù)及外周血白細胞數(shù)量影響差異不顯著(P>0.05);而對抑制蛋清致足墊炎腫脹度差異顯著(P<0.05),在提高遲發(fā)超敏反應強度存在著劑量差別。鄭江等[7-8]對這兩種ChS進行了研究并報道其紅外光譜總體基本相似,都含有乙酰氨基、羧基、硫酸基、糖環(huán)等官能團的振動峰,但鱘魚ChS的重均、數(shù)均和Z均分子質(zhì)量、比旋光度、硫酸基團含量與鯊魚ChS存在顯著差異。這表明,與鯊魚ChS相比,鱘魚ChS可能具有更好的抗炎活性和增強細胞免疫功能的作用。
近年來,鱘魚養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大,分離純化鱘魚ChS工藝日益成熟,成本逐漸降低,為鱘魚ChS的研究開發(fā)提供了前提條件。本文研究結(jié)果為鱘魚ChS藥用功能提供了實驗依據(jù)。
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