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Immunomodulatory effect of Indian ginseng root extract on immunodeficiency mice

印度人参根提取物对免疫低下小鼠免疫功能的影响



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Antitumormechanismofactivecomponentsfromextractof
Actinidiarufaroot
LINGuobiao1,ZHONGZhenguo1,ZHANGWenyan1,ZHANGFengfen1,CHENXihui2,HUANGChusheng3
(1.GuangxiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Nanning530001,China;
2.ChemistryColegeofGuangxiUniversity,Nanning530001,China;3.GuangxiNormalColege,Nanning530001,China)
[Abstract] Objective:ToobserveefectandmechanismofnButanollysateofalcoholextractsfromActinidiarufaroot(monomer
ofR6,R8).Method:Tunel,Wright'sstainwithGiemsa'sstaindyeing,andHoechst33258PIdoubledyeingassaywereusedtodetect
theapoptosisofSGC7901tumorcelstreatedwithR6,R8.TheSGC7901tumorcelswererandomlydividedintocontrolgroupandtwo
treatmentgroupsadministered0.05g·L-1R6,R8,respectively,for72h).FCMassaywasusedtodetecttheapoptosis.Agaroseelec
trophoresisassaywasusedtodetectDNAstrandbreakoftumorcelsandrevealantitumoractionmechanism.Result:Theapoptosisper
centageofthetumorcelin24h,48h,72hwas(17.08±2.78)%,(29.68±2.96)%,(52.46±3.81)%;(14.75±2.14)%,
(2735±3.79)%,(45.64±5.24)%,respectively,forthetreatmentgroup,significantlyhigherthanthatinthecontrolgroup(1.94±
155)%,(2.78±1.84)%,(11.8±2.79)%(P<0.01)bytunnelassay.Wright'sstainwithGiemsa'sstaindyeingassay,Hoechst
33258PIandFCMdoubledyeingassayshowedsameaction.R6andR8hadtheefectofinducingtheDNAhistogramoftumorcels
(P<001).Conclusion:TheantitumormechanismsmaybeassociatedwithinducingtheinjuryofDNAandstimulatingapoptosis.
[Keywords] activecomponentsextractedfromrootsofActinidiarufa;tumorcelstrain;apoptosis;antitumormechanism
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070810
[基金项目] 重庆市教委基础研究项目(050207)
[通讯作者] 周才琼,Email:zhoucaiqiong@swueducn
印度人参根提取物对免疫低下小鼠免疫功能的影响
周才琼,张 雨
(西南大学 食品科学学院,重庆 400716)
[摘要] 目的:印度人参根提取物(IRRE)对免疫低下小鼠的免疫调节作用。方法:给免疫低下小鼠灌胃印度
人参根提取物5,25,085g·kg-1体重,观察其对免疫低下小鼠免疫功能的影响。结果:印度人参根提取物可减缓
由环磷酰胺引起的生长缓慢和脏器指数下降,对小鼠迟发型变态反应和抗体生成细胞有增强作用,在刀豆球蛋白
A(ConA)刺激的淋巴细胞转化实验中,印度人参根提取物各剂量组显著高于环磷酰胺组(P<005)。各剂量组骨
髓DNA含量、血清一氧化氮(NO)含量显著高于空白组和环磷酰胺组,但磷酸酶活性变化不大。结论:印度人参根
提取物对由环磷酰胺导致的巨噬细胞吞噬功能下降和脾脏损伤有一定恢复能力,能有效保护环磷酰胺所导致的骨
髓抑制作用。
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[关键词] 印度人参;免疫低下小鼠;DNA含量;NO含量;磷酸酶活性;免疫作用
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)16201405
  印度人参 Withaniasomnifera是茄科睡茄属植
物,用于印度草医学已有3000多年的历史,在印度
长期以来都作为堕胎药、抗生素、壮阳药、收敛剂、通
便剂、利尿剂、止痛剂和滋补剂使用。近年来,常被
用于治疗支气管炎、哮喘、溃疡、失眠、老年痴呆、焦
虑、帕金森症等[1]。有研究报道,印度人参根提取
物具有增强免疫功能的作用[23],能显著降低用环磷
酰胺引起的Swiss白化病小鼠白细胞减少症[4]。本
研究探讨了印度人参根提取物对免疫低下小鼠的免
疫调节作用。
1 材料
1.1 动物 昆明种小鼠,18~22g,普通级,合格证
号0002418。豚鼠,体重450~500g。购自第三军
医大学实验动物中心,合格证号 0002418。饲养室
温度(20±2)℃,湿度65%~80%。
1.2 药物 采用引种至重庆北碚西南大学农业综合
开发实验室实验基地栽培的印度人参。3月份播种,
常规管理,当年10月底到11月收获,50℃下烘干。
取过40目筛印度人参根按1∶10加入60%乙醇50℃
回流提取48h,共2次,合并2次提取液,减压浓缩得
醇提物,于4℃冰箱保存备用。
1.3 试剂 2,4二硝基氟苯(DNFB);环磷酰胺
(CP);左旋咪唑(LMS);巴比妥酸;巴比妥钠;伴刀
豆球蛋白 A(ConA);噻唑蓝(MTT);绵羊红细胞
(SRBC);RPIM1640干粉培养基(GIBCO公司);酸
性磷酸酶试剂盒;碱性磷酸酶试剂盒;一氧化氮
(NO)试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
主要配制试剂[57]:Hank's液;PBS缓冲液;MTT
(5g·L-1)液;Giemsa染液;SA缓冲液;无血清 RP
MI1640培养液;ConA液;酸性异丙醇;DNFB溶液
(现用现配)。
1.4 仪器 SW-CJ-F无菌工作台(苏州安乐空
气技术有限公司);SZ-93自动双重纯水蒸馏器(上
海沪西分析仪器厂);XDS-1B倒置显微镜(重庆光
电仪器有限公司);MB-Ⅳ酶标仪(上海麦莎生物
科技有限公司);HHCP-TW二氧化碳培养箱(上
海贺德实验设备有限公司)。
2 方法
2.1 实验用血及制备 鸡红细胞悬液制备:取鸡血
置有玻璃珠的锥形瓶中,一个方向充分摇动以脱纤
维。用生理盐水洗涤2~3次,2000r·min-1离心
10min,去上清,用生理盐水配成20%的鸡红细胞悬
液,4℃保存。绵羊血:第三军医大学实验动物中心
所喂养绵羊静脉取血,将羊血放入有玻璃珠的灭菌
锥形瓶中,朝一个方向摇动以脱纤维,置4℃冰箱保
存备用,可保存2周。豚鼠血制备补体:豚鼠心脏采
血,及时分离血清,使用前将1mL压积 SRBC加入
到5mL豚鼠血清中,放4℃冰箱30min,经常振荡,
离心取上清,分装小瓶,-70℃保存。用时以(SA)
液按1∶10稀释[57]。
2.2 免疫低下小鼠造模及给药 小鼠60只,雌雄
各半,称重编号,采用随机数字法分成6组,设正常
组,CP组,LMS组和印度人参根提取物(IRRE)高、
中、低剂量组[8]。正常组每日生理盐水灌胃,连续
15d;CP组从第1天开始,每天1次腹腔注射CP(20
mg·kg-1),共注射5次;LMS组除隔天1次腹腔注
射CP(剂量同 CP组,共 5次)外,每日用 LMS(20
mg·kg-1)灌胃给药,连续15d;印度人参根提取物
剂量组前5d每天注射 CP,按照给药剂量(5,25,
085g·kg-1)分别灌胃给药,连续15d[9]。
2.3 脏器指数观察 给小鼠称重并记录,按剂量灌
胃,最后1d断头处死小鼠,解剖取出肝脏、胸腺、脾
脏和肾脏,分别用生理盐水漂洗后滤纸吸干,称重并
计算脏器指数。
肝脏指数(%)=肝脏质量(g)/体重(g)×100%
脏器指数=脏器质量(mg)/体重(g)
2.4 ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞转化试验(MTT
法) 脾细胞悬液制备:无菌取脾,研磨,过200目
筛网,PBS液冲洗,收集分离的脾细胞悬液,1500r
·min-1离心5~10min,弃上清;加红细胞裂解液
10mL,混匀脾细胞,静置4~5min,待红细胞完全破
碎,1500r·min-1离心10min,弃上清去除红细胞,
PBS液洗2~3遍后将细胞悬浮于1mL完全培养液
中,台盼蓝染色计数活细胞数在95%以上,调整细
胞密度2×106个/mL。
淋巴细胞增殖反应:将细胞悬液加入96孔细胞
培养板,每孔100μL。每个实验组设6个复孔,同
时设对照孔6个,分别加 ConA液50μL(相当于5
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μg·mL-1)或RPMI1640培养液至终体积200μL。
置5%CO2,37℃培养箱中培养72h。培养结束前4
h,每孔加入20μLMTT,继续培养4h。培养结束
后,1000r·min-1离心5min,弃上清,每孔加100
μL酸性异丙醇,吹打均匀,使紫色结晶完全溶解,酶
标仪570nm处测吸光度(A)。淋巴细胞增殖活力
用加ConA孔的A减去不加ConA孔的A表示。
2.5 DNFB诱导小鼠迟发型变态反应(DTH) 灌
胃至第14天时,每鼠腹部用硫化钡脱毛约3cm2,用
50μLDNFB溶液均匀涂抹于右耳两面进行攻击,攻
击后24h,颈椎脱臼处死小鼠,剪下左右耳片,用打
孔器取下 8mm耳片称重。用左右耳质量差表示
DTH的程度。
2.6 抗体生成细胞检测(Jerne改良玻片法) 取脱
纤维绵羊血,生理盐水洗涤3次,每次离心(2000r
·min-1)10min,计数细胞,在第10天时每只鼠经
腹腔注射用生理盐水配成2%的细胞悬液02mL。
将SRBC免疫5d后的小鼠颈椎脱臼处死,取
出脾脏,放入盛有Hanks液的小平皿内,轻轻撕碎脾
脏,制成细胞悬液,经 200目筛网过滤,1000r·
min-1离心10min,用 Hanks液洗2遍,最后将细胞
悬浮在5mLRPMI1640培养液中,计数细胞,调整
细胞密度5×106个/mL。
将表层培养基(1g琼脂加双蒸水至100mL)加
热溶解后,45℃水浴保温,与等量 pH72~74,2
倍浓度的Hanks液混合,分装小试管,每管05mL,
再向管内加50μL10% SRBC(SA液配制),20μL
脾细胞悬液(5×106个/mL),迅速混匀,倾倒于已刷
琼脂糖薄层的玻片上,待琼脂凝固后,将玻片水平扣
放在片架上,放入CO2培养箱中温育1~15h,然后
用SA缓冲液稀释的补体按体积(1∶10)加入到凹槽
内,继续温育1~15h,计数溶血空斑数。
2.7 巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验 小鼠腹腔注射
20%鸡红细胞悬液1mL。间隔30min,颈椎脱臼处
死动物,仰位固定于鼠板,正中剪开腹壁皮肤,经腹
腔注入生理盐水2mL,转动鼠板1min。然后吸出
腹腔洗液1mL,平均分滴于2片载玻片上,放入垫
有湿纱布的搪瓷盒内,移入37℃孵箱温育30min。
孵毕,生理盐水漂洗除去未贴片细胞。晾干,以丙
酮甲醇(1∶1)固定,4%Giemsa磷酸缓冲液染色 3
min,再用蒸馏水漂洗晾干,上镜观察。计算巨噬细
胞吞噬率和吞噬指数。
吞噬率(%)=吞噬鸡红细胞的巨噬细胞数/计数的巨
噬细胞数×100%
吞噬指数=被吞噬的鸡红细胞总数/计数的巨噬细胞
2.8 血清酸、碱性磷酸酶活性及 NO含量测定 摘
除眼球取血,室温下静置10min使血液凝固,置4℃
冰箱冷藏过夜,使血清析出,按试剂盒提供测定方法,
分别测定血清中酸、碱性磷酸酶活性和NO含量。
2.9 骨髓 DNA含量测定 取小鼠右侧股骨,除净
软组织,用0005mol·L-1CaCl210mL将全部骨髓
冲入离心管,置4℃冰箱30min,2500r·min-1离
心15min,弃上清,将沉淀物加入 02mol·L-1
HClO45mL,90℃加热 15min,冷却过滤,滤液在
260nm处测A(1A代表50μm·mL-1双链DNA)。
2.10 数据处理 实验结果采用软件包 SPSS120
进行统计处理。同组样本前后比较采用配对 t检
验。试验数据均以 珋x±s表示。
3 结果
3.1 根部乙醇提取物净重及得率 准确称取
1000g实验材料,按12实验方法所提取的乙醇提
取物净重238g,得率为238%。在印率人参根活
性成分定性研究中,显示根中含有机酸、酚类、水解
鞣质及黄酮类,内酯,甾体及其苷类,还有生物碱,这
几类成分的检查均为正反应[10]。根的乙醇提取液
可能含极性较高的苷元、苷类,生物碱盐类,亲水性
生物碱,有机酸盐类及鞣质等成分[11]。
3.2 IRRE对免疫抑制小鼠体重及脏器指数的影响
 小鼠注射CP后,胸腺、脾脏和肝脏指数均有不同
程度下降,表明 CP可使小鼠上述器官萎缩。LMS
组脏器指数均高于空白组,但无显著性差异。印度
人参根提取物各剂量组脏器指数均高于 CP组,其
中高剂量组脾脏指数和胸腺指数显著高于空白组
(P<005),说明IRRE对由 CP引起的免疫器官及
主要脏器的变化有一定保护作用。见表1。
3.2 IRRE对免疫抑制小鼠细胞免疫功能的影响 
IRRE对DNFB诱导的小鼠迟发性变态反应结果,高
剂量组比 CP组、LMS组和空白组分别高 557%,
46%,91%,表明 IRRE对由 CP造成的免疫低下
模型的迟发型变态反应有增强作用。见表2。
在ConA诱导淋巴细胞转化实验中,IRRE各剂
量组显著高于CP组(P<005),高剂量组显著高于
空白组(P<005)。提示 IRRE对由 CP造成的脾
脏功能下降有一定恢复能力。
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表1 印度人参根提取物对免疫抑制小鼠体重及脏器指数的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·kg-1

增重
/g
胸腺指数
/mg·g-1
脾脏指数
/mg·g-1
肝脏指数
/g·g-1
肾脏指数
/mg·g-1
空白 - 10 130±065 218±015 415±006 645±021 749±025
LMS - 10 170±071 273±001 461±002 657±016 785±004
CP - 9 100±045 188±002 337±003 598±036 769±005
IRRE 5 10 250±085 307±0031) 586±0061,2) 624±021 797±002
  25 10 220±039 243±003 393±006 694±021 835±002
  085 8 310±061 286±003 399±005 625±056 790±007
  注:与空白组比1)P<005;与CP组比2)P<005
表2 IRRE对免疫抑制小鼠ConA诱导淋巴细胞和
迟发型变态反应耳肿胀度的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·kg-1
n A
肿胀度
/mg
空白 - 10 0189±0021 192±021
LMS - 10 0264±00112,4) 184±018
CP - 9 0137±0018 176±027
IRRE 5 10 0255±00241,4) 274±022
  25 10 0232±00163) 158±021
  085 8 0201±00133) 129±030
  注:与空白组比1)P<005,2)P<001;与 CP组比3)P<005,
4)P<001(表3~5同)
3.3 IRRE对免疫抑制小鼠体液免疫功能的影响 
CP组溶血空斑数最低,LMS组最高;IRRE高、中剂
量组显著高于 CP组(P<005),也高于空白组,表
明IRRE可对抗 CP所致抗体生成细胞减少,对由
CP造成的脾脏损伤有一定恢复能力。见表3。
表3 印度人参根提取物对免疫抑制小鼠抗体
生成细胞的影响(珋x±s)
组别 剂量/g·kg-1 n 溶血空斑/10-6脾细胞
空白 - 10 2650±1132
LMS - 10 2882±12542)
CP - 9 1882±1531
IRRE 5 10 2830±17232)
  25 10 2651±14571)
  085 8 2591±13761)
3.4 IRRE对巨噬细胞吞噬功能的影响 CP组巨噬
细胞吞噬百分率及吞噬指数最低,LMS组最高,IRRE
各剂量组较空白组均有一定提高,高、中剂量组显著
高于CP组(P<001),提示IRRE对由CP造成的巨
噬细胞吞噬功能下降有恢复作用。见表4。
3.5 IRRE对小鼠血清酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活
性的影响 CP组酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性最
高,分别高于空白组984%和287%。IRRE各剂
量组和LMS组的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性与
空白组相比,差异均无显著性意义。
3.6 IRRE对小鼠血清 NO和骨髓 DNA含量的影
响 CP组骨髓DNA含量最低,提示CP呈明显的骨
  表4 印度人参根提取物对免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞
吞噬功能的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·kg-1

吞噬率
/%
吞噬指数
空白 - 10 2860±345 031±0013
LMS - 10 3764±2154) 039±00122,4)
CP - 9 2035±121 021±0014
IRRE 5 10 3316±1571,4) 035±00212,4)
  25 10 3084±2014) 033±00164)
  085 8 2911±1533) 031±0021
髓抑制作用;IRRE各剂量组 DNA含量均显著高于
空白组和CP组(P<001),高剂量组高于 MLS组,
表明IRRE对CP所致骨髓损伤具有一定的保护作
用。而IRRE各剂量组血清 NO含量显著高于空白
组和CP组(P<001),也高于MLS组。见表5。
表5 印度人参根乙醇提取物对免疫抑制小鼠骨髓
DNA含量(A)及血清中NO含量的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·kg1
n DNA
NO
/μmol·L-1
空白 - 10 124±0055 889±133
LMS - 10 154±00782,4) 1444±0452,3)
CP - 9 104±0080 1055±133
IRRE 5 10 157±00482,4,5) 2028±1112,4,6)
  25 10 146±00732,4) 1638±2562,4)
  085 8 133±00841,4) 1527±1672,3)
  注:与LMS组比较5)P<005,6)P<001
4 讨论
印度人参含睡茄内酯、生物碱、睡茄醇、有机酸
及丰富的铁等,根部生物碱主要是睡茄碱(witha
nine),生物碱含量在013%~031%[12],睡茄内酯
含量在0019% ~0484%[13]。有报道睡茄内酯类
化合物具有免疫增强作用[2,4]。
磷酸酶是生物体内重要的解毒酶系,并在生物
体的骨化及在磷化物和其他一些营养物质的消化、
吸收和转运中起重要作用[14]。其中,酸性磷酸酶是
巨噬细胞标志酶,其活性的高低可反映巨噬细胞被
激活的程度[15]。本实验中CP组酸性磷酸酶和碱性
磷酸酶活性均高于其他各组,可能是 CP选择性杀
灭T细胞,而钙调神经磷酸酶对 T细胞的活化具有
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调控作用,当 T细胞水平降低时,机体会提高钙调
神经磷酸酶的表达,以增强T细胞的活化[1617]。
活化的巨噬细胞可分泌多种生物活性物质,如
NO,IL1,TNFα及活性氧等,NO是巨噬细胞发挥细
胞毒作用、免疫调节作用及细胞内杀菌作用等方面
的重要介质和始动因子,参与一系列免疫调节作
用[15],是机体抗感染防御体系中的一个重要因子,
而NO的增加可能是印度人参对免疫刺激的原因之
一。骨髓属一级免疫器官,机体内所有血细胞(包
括巨噬细胞、淋巴细胞、肥大细胞等)都能在骨髓中
产生,因此骨髓DNA含量的恢复能在某种程度上反
映免疫功能的强弱[18]。本研究发现 IRRE可显著
提高免疫低下小鼠骨髓DNA含量,提示印度人参根
提取物能有效保护生物体免疫体系,明显提高小鼠
的非特异性免疫功能。
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ImmunomodulatoryefectofIndianginsengrootextractonimmunodeficiencymice
ZHOUCaiqiong,ZHANGYu
(FoodScienceColege,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China)
[Abstract] Objctive:ToinvestigatetheimmunoregulationactionofIndianginsengrootextract(IRRE)inimmunodeficiency
mice.Method:ImmunodeficiencymicewerefedIRREwithdosesof5,2.5,0.85g·kg-1for15daysbeforetheirimmunefunction
wereobserved.Result:IRREcouldrelieveretardedgrowthandvisceraindexdropofmiceinducedbyCP,couldheightentheresponse
ofdelayedhypersensitivityandtheamountofantibodyinserum.TheproliferationofConAinducedmitogenicresponseforspleenlym
phocytewerealsoincreased,comparedwiththeCPgroup(P<0.05).IRREcouldenhancethecontentofmarowDNAandNOofse
rumwithnochangeofacidphosphataseandalkalinityphosphatase.Conclusion:IRREcouldenhancethephagocytosisofceliacmac
rophage,protectthespleenfromdamageandimprovemarowinhibitioninimmunodeficiencymice.
[Keywords] Indianginseng;immunodeficiencymice;DNAcontent;NOcontent;activityofphosphatase;immunomodulatory
efect
[责任编辑 古云侠]
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第33卷第16期
2008年8月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 16
August,2008