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麦冬多糖对家蚕、果蝇寿命和对衰老小鼠单胺氧化酶及血清溶血素的影响



全 文 :麦冬多糖对家蚕、果蝇寿命和对衰老小鼠单胺氧化酶及
血清溶血素的影响
史建勋1,茅海琼2,胡卓逸3
(1.宁波市药品检验所,浙江 宁波 315040;
2.宁波市环境监测中心,浙江 宁波 315012;3.中国药科大学,江苏 南京 210009)
[摘要] 目的:观察麦冬多糖对多种衰老动物模型的抗衰老作用及作用机制。方法:分别采用家蚕、果蝇及D半乳糖所
致衰老小鼠作为研究对象,观察不同剂量的麦冬多糖对家蚕、果蝇寿命的影响以及对 D半乳糖所致衰老小鼠脑内过氧化水
平、单胺氧化酶活性及血清溶血素的影响。结果:麦冬多糖能够剂量依赖性地延长家蚕及果蝇的寿命,降低D半乳糖所致衰
老小鼠脑内单胺氧化酶(MAOB)活力,增加血清溶血素,提高衰老小鼠的体液免疫功能。结论:麦冬多糖具有延缓衰老的作
用,该作用与增强机体免疫系统功能有关。
[关键词] 麦冬多糖;寿命试验;免疫功能
[收稿日期] 20081125
[基金项目] 宁波市“4321”人才工程
[通信作者] 茅海琼,高级工程师,研究方向:药物分析,环境监
测。Tel:15867465761,Email:mhq111111@163.com
[作者简介] 史建勋,副主任药师,研究方向:药理学研究及抗生素
药物检验等。Tel:13056788100,Email:shijx921@126.com
  麦冬多糖(polysaccharideofophiopogonjaponicus,
POJ)来源于百合科植物麦冬的干燥块根及根须,是麦
冬的有效成分之一,由葡萄糖和果糖二种单糖组成[1]。
文献研究表明其具有降血糖、抗心肌缺血、增强免疫等
药理作用[2]。虽然已有研究证实麦冬水煎剂能对抗D
半乳糖的致衰老作用,并增强机体的抗氧化能力[3],但
麦冬的抗氧化、抗衰老作用究竟是麦冬多糖还是麦冬
其他成分所致目前尚不能确定,其作用机制也有待进
一步探讨。本实验旨在研究麦冬多糖对多种动物模型
的抗衰老作用,并初步阐明其作用机制。
1 材料
1.1 动物
2月龄昆明种小鼠,购自中国药科大学实验动
物中心[合格证号 SCXK(苏)20020011];美国果
蝇,黑腹型,引自复旦遗传所;家蚕BombyxmoriLin
naeus,昆虫纲鳞翅目。
1.2 药物与试剂
麦冬多糖由中国药科大学生化研究室提取得
到,蒽酮硫酸法测得总糖含量为 75%。D半乳糖
(上海恒信制药厂);考马氏亮蓝 G250(Fluka);牛
血清白蛋白(BSA,上海生物制品研究所)。
1.3 仪器
751型紫外分光光度计(上海分析仪器总厂);
GL20A高速冷冻离心机(湘西仪器仪表总厂);AE
240电子天平(中国梅特勒托利多仪器厂)。
2 方法
2.1 麦冬多糖对家蚕寿命的影响
蚕卵于春天孵化,选择同一天孵化出的幼蚕,喂
以嫩桑叶,1眠以后随机分为4组,即空白对照组,
麦冬多糖低、中、高剂量组,每组100枚。给药组饲
喂涂药桑叶,分别将含麦冬多糖4,8,16g·L-1的药
液均匀涂布于桑叶上,待晾干后喂蚕。在喂涂药桑
叶前先清除原有的不涂药桑叶,然后待涂药桑叶吃
尽后,再添加不涂药桑叶。对照组饲喂与涂药桑叶
同法处理(蒸馏水代药)的桑叶。每日给药桑4次,
并随着家蚕的生长发育、龄期增长逐渐添加桑叶用
量。总共给药12d。观察各组蚕上山的时间及枚
数;各组蚕出蛾的时间,枚数及性别;各组蚕蛾死亡
的时间,枚数及性别。由此计算各组蚕平均的幼虫
寿命,蛹寿命,蛾寿命及全寿命期[4]。
2.2 麦冬多糖对果蝇寿命的影响
选取24h内孵出的雌、雄果蝇(雌、雄各半)480
只,以每管 30只置于盛有 2cm厚培养基的 30
cm×10cm指管中进行培养,试管平放。当培养至
14d时,随机分为3组,一组以基础培养基作为对
照,另二组用含麦冬多糖的含药培养基(质量浓度
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分别为3,6mg·g-1)培养。隔3d更换新鲜培养
基。同时每天定时统计死亡果蝇数目,直至全部自
然死亡。从第14天起作为第1天,计算每组平均寿
命、最高寿命、延寿率。每只果蝇生存时间的代数和
除以果蝇数目即得该组平均寿命,最后1只死亡的
果蝇寿命为该组最高寿命[4]。
延寿率=(给药组平均寿命 -对照组平均寿命)/对照
组平均寿命×100%
2.3 麦冬多糖对衰老小鼠脑组织单胺氧化酶及小
鼠血清溶血素的影响
将40只小鼠随机分成4组,每组10只,雌、雄各
半。分为空白组、模型组、麦冬多糖高、低剂量组。模
型组和麦冬多糖高、低剂量组每日颈背部皮下注射5
mg·g-1D半乳糖,注射体积002mL·g-1,每日1
次,注射4周,空白组注射等量生理盐水。造模结束1
周后,实验组分别以麦冬多糖02,04mg·g-1灌胃
给药,灌胃体积002mL·g-1,每日2次,给药6周,
对照组、模型组每日灌胃等量生理盐水[56]。
2.3.1 脑内单胺氧化酶(MAOB)的测定 给药结束
2周后断头处死小鼠,取出小鼠脑组织,分别置于生理
盐水中,制备脑组织匀浆。测定单胺氧化酶活性[7];考
马氏亮蓝法检测蛋白含量,以BSA为标准[8]。
2.3.2 血清溶血素测定 按照文献方法[9]制备绵
羊红细胞(SRBC)悬液及补体。小鼠眼眶取血,于离
心管静置1h,离心分离血清。实验时取血清用生理
盐水稀释100倍后进行实验。各组样品管中分别加
入1∶100小鼠血清10mL,1∶10补体血清10mL,以
及10% SRBC05mL混匀;同时取空白管,分别加入
等量的补体、SRBC和10mL生理盐水。然后各管于
37℃水浴中保温10min,冰浴终止反应,2000r·
min-1离心10min。取上清液1mL、都氏试剂3mL于
试管内,混匀放37℃水浴中10min。紫外分光光度
计540nm波长比色,记录吸光度(A)。同时取上述
绵羊红细胞稀释液025mL、都氏试剂4mL于另一
试管中,充分摇匀,放置10min后于540nm波长比色
测A为羊红细胞半数溶血时的吸光度。按下列公式
计算每只小鼠样品的半数溶血值(HC50)
[10]。
  HC50=A样品/ASRBC半数溶血 ×稀释倍数
2.4 统计分析
所有数据均用 SPSS115统计软件进行处理,
数据用 珋x±s表示,组间比较采用单因素方差分析和
PLSD法进行显著性检验。
3 结果
3.1 对家蚕寿命的影响
根据性别统计,家蚕在蛾的阶段雌组平均寿命
要显著高于雄组,POJ高、中、低剂量组显著延长家
蚕幼虫期、雄蛾及家蚕全期寿命,对蛹及雌蛾的寿命
影响不明显。对于家蚕的寿命全期,各剂量组之间
差异不明显(表1)。
表1 麦冬多糖对家蚕寿命的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·L-1
幼虫寿命
/d
蛹寿命
/d
蛾寿命/d
雌 雄 雌、雄混合
对照   - 3094±209 1420±202 1065±1674) 550±103 796±152
    (n=100) (n=96) (n=46) (n=50) (n=96)
麦冬多糖 4 3278±2122) 1385±188 1096±1984) 674±1111) 880±164
    (n=98) (n=92) (n=45) (n=47) (n=92)
  8 3302±1542) 1390±196 1086±2044) 688±1231) 902±185
    (n=100) (n=95) (n=51) (n=44) (n=95)
  16 3316±2312) 1438±205 917±1524) 759±1342) 840±147
    (n=97) (n=95) (n=49) (n=46) (n=95)
组别
剂量
/g·L-1
幼虫寿命
/d
蛹寿命
/d
家蚕寿命/d
雌 雄 雌、雄混合
对照   - 3094±209 1420±202 5654±3384) 4994±350 5310±477
    (n=100) (n=96) (n=46) (n=50) (n=96)
麦冬多糖 4 3278±2122) 1385±188 5780±3241,3) 5317±2352) 5543±3652)
    (n=98) (n=92) (n=45) (n=47) (n=92)
  8 3302±1542) 1390±196 5780±3661,3) 5377±1992) 5594±3612)
    (n=100) (n=95) (n=51) (n=44) (n=95)
  16 3316±2312) 1438±205 5778±2921,3) 5398±2392) 5594±3282)
    (n=97) (n=95) (n=49) (n=46) (n=95)
  注:与对照组相比1)P<005,2)P<001;与雄性组相比3)P<005,4)P<001。
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3.2 对果蝇寿命的影响
实验结果表明,POJ高、低剂量均能显著延长雌
雄果蝇的平均寿命,延长率为13% ~18%,对最高
寿命略有延长,约为10%。高剂量组作用略强于低
剂量组(表2)。
表2 麦冬多糖对果蝇寿命的影响
组别
剂量
/mg·g-1

雌 雄
平均寿命
/d
雌 雄
最高寿命
/d
雌 雄
延寿率
/%
雌 雄
对照   - 65 66 54±9 54±7 70 70    
麦冬多糖 3 56 61 62±91)61±92) 77 77 15 13
  6 54 63 63±81)64±92) 77 79 17 18
  注:与雌性比较1)P<001;与雄性比较2)P<001。
33 对衰老小鼠脑内单胺氧化酶及血清溶血素的
影响
实验结果表明,模型组小鼠脑内单胺氧化酶活
性升高,与空白组比较有显著差异(P<001);POJ
高剂量组能显著降低MAOB活力,与模型组比较有
显著性差异(P<001);POJ低剂量组对酶活力影
响较小,与模型组比较没有显著性差异(图1)。同
时,模型组HC50显著下降,表明免疫功能与正常组
比较显著下降。低,高剂量的麦冬多糖均能显著增
加衰老小鼠的红细胞溶血素,表明麦冬多糖能显著
增强衰老小鼠的体液免疫功能(图2)。
1.空白组;2.模型组;3.麦冬多糖3mg·g-1组;4.麦冬多糖
6mg·g-1组;与对照组比较aP<001;与模型组比较bP<001。
图1 麦冬多糖对衰老小鼠脑内单胺氧化酶的影响
(珋x±s,n=10)
4 讨论
观察某种药物对寿命的影响,最简单而有说服
力的方法是生存实验。家蚕及果蝇具有生活周期
  
1.对照组;2.模型组;3.麦冬多糖3mg·g-1组;4.麦冬多糖
6mg·g-1组;与对照组比较aP<005;与模型组比较bP<005。
图2 麦冬多糖对衰老小鼠血清溶血素的影响
(珋x±s,n=10)
短、繁殖快、具有与人类相似的生长、发育、繁殖和衰
老阶段,且有研究简单,重复性好等优点[4]。故笔
者分别选用家蚕及果蝇为实验材料进行寿命试验。
研究表明,麦冬多糖均能不同程度地延长2个种属
动物的寿命。
D半乳糖衰老模型是目前较多用的1种药物衰
老模型,具有衰老变化明显、模型稳定、造模耗时短
等特点。D半乳糖造成衰老模型是因代谢过程中机
体产生大量自由基,其表现为多种抗氧化酶活性下
降,引起小鼠的脑老化效应[5],并在多种器官、组织
的形态及生理、生化的许多观测指标上均呈现出与
自然衰老相似的改变[6]。
单胺氧化酶(MAO)广泛分布于几乎所有哺乳
动物的组织内。MAO存在 A,B2种亚型,在脑内,
MAOB主要存在于5羟色胺能神经元和神经胶质
细胞中,是催化芳香族、脂肪族单胺类氧化脱氨基反
应的酶。同时,MAO与衰老也有密切关系。目前大
多数的研究表明,脑组织中的 MAO活性随增龄而
增高,故MAO又称老化相关酶。随着年龄的增长,
MAO活性增高,脑内单胺能调节作用的下降,导致
神经递质紊乱,可出现大脑生理功能的退化,如增龄
性记忆障碍等。故目前国际上已有利用 MAO抑制
剂用于抗衰老的报道[11]。
血清中溶血素(IgM)是反映体液免疫功能状况
的1个指标,如果用药后溶血素生成增多,则出现红
细胞溶血时的吸光度增高,表明用药后机体的体液免
疫作用增强。免疫系统不仅是机体对内外环境的适
应和反应体系,而且从根本上参与了机体老化的全
过程,衰老时免疫系统与其他系统一样也进行着生
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理性的衰退,故老年机体易患感染性疾病、自身免疫
性疾病和肿瘤等与免疫密切相关的疾病。结果表明,
麦冬多糖高低剂量组均有明显增加小鼠血清溶血素
水平,具有显著的特异性体液免疫增强作用[12]。
衰老涉及机体的多个系统和器官,是一个多基
因、多因素参与的复杂过程。本研究表明麦冬多糖
有降低D半乳糖所致衰老小鼠脑内 MAOB活力,
增加血清溶血素,提高衰老小鼠的抗氧化能力和体
液免疫功能,从多方面延缓机体衰老的作用。
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[责任编辑 古云侠]
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