全 文 :基金项目:国家自然科学基金(81060356)
作者简介:买尔旦·马合木提(1960-),男(维吾尔族),教授,硕士生导师,研究方向:中药民族药,E-mail::maierdan60@sina.com。
新疆紫草免疫活性有效部位的初筛
买尔旦·马合木提1,2,古丽仙·胡加2,米克热帕·阿布都买买提1,2
(新疆医科大学1附属肿瘤医院,2药学院药剂教研室,鸟鲁术齐 830011)
摘要:目的 筛选新疆紫草免疫活性有效部位。方法 注射环磷酰胺(Cys)制备小鼠免疫低下模型,将小
鼠随机分为空白对照组、模型组、阳性对照组及新疆紫草提取物高、中、低剂量治疗组,每组10只。空白对照组给
予生理盐水,阳性对照组给予香菇菌多糖(4.5mg/kg),治疗组分别给新疆紫草石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水提取
物,每天灌胃给药1次,连续9d。于给药第2天起,模型组、阳性对照组和治疗组同时腹腔注射Cys(50mg/kg),
空白对照组注射生理盐水,连续3d。以碳粒廓清法测定非特异性免疫功能;血清溶血素法测定体液免疫功能;脾
淋巴细胞增殖试验测定细胞免疫功能。结果 新疆紫草水提物可使免疫功能低下小鼠的各项免疫指标均有不同
程度的提高,分别为(模型/用药组)胸腺指数1.89/2.98,脾脏指数4.66/6.38,吞噬指数a 2.68/5.33、血清半数溶血
值(HC50)62.5/88.4及脾淋巴细胞OD值0.35/0.6。结论 新疆紫草水提物对免疫功能低下小鼠的非特异性免
疫、体液免疫以及细胞免疫功能均有明显促进作用,为免疫活性有效部位。
关键词:新疆紫草;有效部位;免疫功能
中图分类号:R961.1 文献标识码:A 文章编号:1009-5551(2013)12-1724-04
Initial Screening for immunocompetence fractions of arnebia
euchroma(Royal)Johnston
Maierdan Mahemuti 1,2,Gulixian Hujia2,Mikerepa Abudumaimaiti 1,2
(1 Affiliated Tumor Hospital of Xinjiang Medical University;2 Department of Pharmaceutics,
Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China)
Abstract:Objective To screen the immunocompetence fractions from extracts of arnebia euchroma
(Royal)Johnston (AE).Methods The immunosuppresional mice were induced by cyclophosphamide
(Cys),and randomly divided into six groups as folows:blank,modal,positive control and therapeutic
groups with high,middle and low-dosage of AE extracts of different solvents,with 10mice in each
group.The blank and control groups were given NS,the positive groups were given lentinan(4.5mg/kg),
and the therapeutic groups were given the AE extracts of petroleum ether,ethyl acetate,butanol and
water respectively,the mice were administrated by ig for 9days.From the 2nd day of the last administra-
tion,the modal,positive control and therapeutic groups were given the Cys(50mg/kg),the blank were
given NS,by ip,respectively for 3days.Nonspecific immune function was observed by the method of car-
bon granular clearance test,humoral immunity by hemolytic test and the celular immunity by spleen lym-
phocyte proliferation test.Results The water extract of AE increased the parameters of immunosuppres-
sional mice:the thymus index,spleen index,phagocytosis index a,the serum HC5level and the OD value of
spleen lymphocytes(model/water extracts)were 1.89/2.98,4.66/6.38,2.68/5.33and 62.5/88.4,respec-
tively.Conclusion The water extracts of AE helped improve immunological function of Cys suppressed
第36卷 第12期 新 疆 医 科 大 学 学 报 Vol.36 No.12
2013年12月 Journal of Xinjiang Medical University Dec.2013
mice and enhance the nonspecific,humeral and celular immunity in animals,therefore,it could be con-
firmed as immunocompetence fractions of AE.
Key words:Arnebia euchroma(Royal)Johnston;effective fractions;immunocompetence
新疆紫草[Arnebia euchroma (Royle)Johnst.
AE]为常用中药,现代药理学研究发现紫草具有抗
肿瘤、抗病毒、抗菌、消炎、抗生育、降血糖、抗脂质过
氧化等作用[1]。其有效化学成分主要分为两大类:
一类是脂溶性很强的萘醌类色素,主要包括紫草素
及其衍生物;另一类是水溶性成分如:多糖和酚酸
类。Kashiwada等[2]发现中国内蒙古生长的新藏假
紫草 [Arnebiaeuchroma (Royle)Johnst]又名新
疆软紫草。其干燥根的热水提取物有很强的抗
HIV-1活性,70%含水丙酮提取物具有抑制急性感
染的 H9 细胞中的 HIV复制的作用。本课题组前
期研究从新疆紫草根水溶性提取物中分离得到了咖
啡酸四聚体、咖啡酸四聚体同分异构体和二氢苯并
呋喃衍生物等单体化合物,并证实这些成分在体外
对HIV感染的正常人T淋巴细胞传代细胞株 MT-
2有明显的抑制作用[3],对 HIV-1整合酶具有一定
的抑制活性[4]。免疫调节作用对防治艾滋病有着重
要的意义,为进一步了解这些水溶性成分以及新疆
紫草其他不同极性溶剂提取物对免疫机能的影响,
本研究初步考察新疆紫草的石油醚、乙酸乙酯、正丁
醇和水提取物对小鼠的非特异性免疫、体液免疫和
细胞免疫功能的调节作用,旨在明确新疆紫草免疫
调节作用的物质基础,为进一步开发利用新疆紫草
积累基础研究资料。
1 材料与方法
1.1 仪器、药品与试剂 仪器:冷冻干燥机(美国
Edwards pirani公司,1001型),紫外可见光分光光
度计(澳大利亚GBC公司,Centra20),CO2 培养箱
(南京庚辰科学仪器有限公司,HR40-IIA2),96孔
培养板,酶标仪 (奥地利 TECAN 公司,Infinite
F 50)。实验药品:新疆紫草(新疆参茸药业有限责
任公司,批号10082004),经新疆医科大学药学院生
药学教研室帕丽达教授鉴定为新疆紫草 [Arnebia
euchroma(Royle)Johns],注射用环磷酰胺(江苏
恒瑞医药股份有限公司,批号32020857),香菇菌多
糖片 (福建省闽东力捷迅药业有限公司,批号
35021351),石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等均为分析
纯,水为纯净水。试剂:墨汁稀释液:临用时,将墨汁
用生理盐水稀释4倍,即得;绵羊红细胞悬液(SRBC):
临用前,将绵羊红细胞用生理盐水洗涤3次,每次
1 500r/min离心5min,弃去上清,用生理盐水以
3∶5稀释,即得;豚鼠血清稀释液:取豚鼠3只,取血
离心,分离血清,冷藏保存,临用时以生理盐水10倍
稀释,即得;都氏试剂:将碳酸氢钠1.0g、氰化钾
0.05g、高铁氰化钾0.2g加蒸馏水至1 000mL,现用
现配,即得。DMEM培养液(Hyclone),胎牛血清(上
海生工生物工程有限公司),刀豆蛋白A(ConA,Sig-
ma),MTT(上海美季生物技术有限公司)。
1.2 实验动物 昆明种小鼠,清洁级,体质量 (20
±2)g,雌雄各半,由新疆医科大学实验动物中心提
供,动物合格证号:新医动字SYXK(新)2003-0001,
在室温环境下分笼饲养,自由摄食进水。
1.3 实验方法
1.3.1 供试品的制备 称取新疆软紫草干燥根
20kg,剪碎,用石油醚加热回流3次,回收溶剂,得
到沉红色粘稠状的石油醚提取物(280g)。药材残
渣用70%丙酮水溶液回流3次,每次2h,合并滤
液,减压回收丙酮。所得水溶液适当浓缩后,依次用
乙酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶媒,得乙酸乙酯、正丁
醇、水层萃取物。将各萃取物冷冻干燥,得乙酸乙酯
提取物(560g)、正丁醇提取物(240.06g)和水层萃
取物(99g)。将水层萃取物加适量水混悬,依次经
MCI-GEL CHP20P、Sephadex LH-20 及 ODS-A
C18,柱层析,以水-甲醇体系洗脱,冷冻干燥,得水溶
性部位(48.78g)。临用前,水提物用蒸馏水溶解,
其余提取物用橄榄油配制成所需浓度的混悬液。
1.3.2 动物分组及给药方法 取实验小鼠,随机分
为模型组、空白对照组、阳性对照组及各提取物高、
中、低剂量治疗组,每组10只。空白对照组给予生
理盐水,阳性对照组给予香菇菌多糖(4.5mg/kg),
治疗组分别给予新疆紫草石油醚、乙酸乙酯、正丁醇
和水提取物,每天灌胃给药1次,连续9d。于给药
第2天起,模型组、阳性对照组和治疗组同时腹腔注
射CTX(50mg/kg),空白对照组注射生理盐水,连
续3d。小鼠的给药剂量=折算系数×成人用量,结
合预试结果确定[5-6]。
1.3.3 对碳粒廓清功能的影响 小鼠在末次给药
后禁食不禁水12h,分别称重,从尾静脉注入墨汁
稀释液,立即计时。分别在注入墨汁后2min(t1)和
10min(t2),用经肝素处理的定量毛细管由小鼠眼
眶后静脉丛取血 20μL,并立即加入到 0.1%
Na2CO3 溶液2mL中,用毛细管吹打均匀,混匀后
5271 第12期 买尔旦·马合木提,等:新疆紫草免疫活性有效部位的初筛
于600nm处测定吸光度,以 Na2CO3 溶液作为空
白对照。脱臼处死小鼠取肝、脾称重,计算脏器指
数,以吞噬指数表示小鼠碳粒廓清能力[7]。脏器指
数=脏器重量(mg)/小鼠体质量(g);碳粒廓清率K
=(lgA1-lgA2)/(t2-t1);吞噬指数a=K1/3×体
质量/(肝重+脾重),其中A1 为2min时的吸光值;
A2 为10min时的吸光值。
1.3.4 对血清溶血素含量的影响 在给药第5天,
每只小鼠腹腔注射0.2mL10%(v/v)SRBC致敏。
末次给药后禁食不禁水12h,摘眼球取血,分离血
清,1∶400(v/v)生理盐水稀释。取稀释血清1mL
加至反应管内,再加入10% 的SRBC 0.5mL,并
于每管中加入豚鼠血清稀释液1mL,37℃水浴中
孵育10min,冰浴终止反应,离心,取上清1mL,加
都氏试剂3mL,混匀,10min后在540nm处测定
吸光度(以1mL生理盐水为空白对照)。另设半数
溶血管,取10%的SRBC 0.25mL,加3mL都氏试
剂,混匀,10min后在540nm处比色,结果以 HC50
(半数溶血值)表示。按照下列公式计算血清 HC50
值,即 HC50=(样品吸光度/绵羊红细胞半数溶血时
吸光度)×稀释倍数[8]。
1.3.5 ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖能力的影
响 给药第9天,无菌取脾,常规制备脾淋巴细胞悬
液,计数,用含10%胎牛血清的DMEM培养液调浓
度为1×106 个/mL。加入96孔板中,100μL孔,
每个样本做 8 个复孔,4 孔加入 10μL ConA
(20mg/L),另外4个孔不加ConA,每孔的终体积
达到200μL,不足的用完全 DMEM 培养液补齐。
置37℃、5%CO2 培养箱培养48h,终止培养前4h
取出,轻轻吸弃上清液 100μL,加入 MTT 液
20μL,振荡5min,继续培养4h取出,加入DM-
SO150μL/孔,振荡5min,在酶标仪570nm 处读
取OD值。用加ConA的OD值减去不加ConA的
OD值,所得OD值代表淋巴细胞的增殖能力[8]。
1.4 统计学处理 采用SPSS17.0系统软件对数据
进行统计学处理,所有数据用均数±标准差 (珚x±s)
表示,检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 新疆紫草不同溶剂提取物对碳粒廓清功能的
影响 与空白组相比,不同溶剂提取物中模型组小
鼠胸腺指数、脾脏指数及吞噬指数均下降,差异均有
统计学意义 (P <0.05)。与模型组相比,水提物各
剂量组的脏器指数和吞噬指数均提高,除水提物低
剂量组胸腺指数外,其差异有统计学意义 (P <
0.01);石油醚提取物、乙酸乙酯提取物和正丁醇提
取物对以上指标的影响不明显,结果见表1~4。
表1 石油醚提取物对免疫器官碳粒廓清功能的
影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 胸腺指数 脾脏指数 吞噬指数a
空白对照组 - 3.03±0.42 6.77±1.34 4.81±1.47
模型组 50 1.89±0.52* 4.66±0.77* 2.68±0.79*
阳性对照组 4.5 3.11±0.36△ 7.25±1.18△ 4.89±0.64△
高剂量组 18.9 2.66±0.33△ 4.74±1.52 3.23±0.09
中剂量组 14.7 1.25±0.31 3.84±0.77 1.59±0.23
低剂量组 10.5 1.65±0.54 5.50±1.46 1.82±0.57
注:与空白对照组比较,*P <0.05;与模型组比较,△P <0.05。
表2 乙酸乙酯提取物的免疫器官碳粒廓清
功能的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 胸腺指数 脾脏指数 吞噬指数a
空白对照组 - 3.03±0.42 6.77±1.34 4.81±1.47
模型组 50.0 1.89±0.52* 4.66±0.77* 2.68±0.79*
阳性对照组 4.5 3.11±0.36△ 7.25±1.18△ 4.89±0.64△
高剂量组 37.8 2.85±0.51 4.32±0.85 2.51±0.58
中剂量组 29.4 1.87±0.55 5.17±1.10 2.36±0.79
低剂量组 21.0 1.76±0.34 5.06±1.72 2.46±0.59
注:与空白对照组比较,*P <0.05;与模型组比较,△P <0.05。
表3 正丁醇提取物对免疫器官碳粒廓清功能
的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 胸腺指数 脾脏指数 吞噬指数a
空白对照组 - 3.03±0.42 6.77±1.34 4.81±1.47
模型组 50.0 1.89±0.52* 4.66±0.77* 2.68±0.79*
阳性对照组 4.5 3.11±0.36△ 7.25±1.18△ 4.89±0.64△
高剂量组 16.2 1.84±0.85 4.09±0.70 2.81±0.85
中剂量组 12.6 1.75±0.53 4.43±0.85 2.20±0.71
低剂量组 9.0 1.75±0.43 4.21±1.58 2.21±0.65
注:与空白对照组比较,*P <0.05;与模型组比较,△P <0.05。
表4 水提物对免疫器官碳粒廓清功能的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 胸腺指数 脾脏指数 吞噬指数a
空白对照组 - 3.03±0.42 6.77±1.34 4.81±1.47
模型组 50.0 1.89±0.52* 4.66±0.77* 2.68±0.79*
阳性对照组 4.5 3.11±0.36△ 7.25±1.18△ 4.89±0.64△
高剂量组 3.3 2.46±0.57# 6.32±1.58△ 4.46±1.01△
中剂量组 2.6 2.98±0.71# 6.38±1.13△ 5.33±1.31△
低剂量组 1.8 2.21±0.35# 6.15±1.01# 4.45±1.06△
注:与空白组比较,*P<0.01;与模型组比较,△P<0.05;与阳性组比
较,#P <0.05。
2.2 对小鼠血清溶血素水平和脾淋巴细胞增殖能
力的影响 与空白对照组相比,不同溶剂提取物中
模型组小鼠的血清 HC50值、脾淋巴细胞OD值均下
降,差异均有统计学意义 (P <0.05)。与模型组比
较,水提物各剂量组的血清HC50值均显著升高(P<
0.01),其中中剂量组作用明显。石油醚提取物、乙酸
乙酯提取物和正丁醇提取物对以上指标的影响不明
显。提示紫草水提物能促进小鼠溶血素抗体的生成,
促进小鼠脾淋巴细胞增殖能力,结果见表5~8。
6271 新 疆 医 科 大 学 学 报 第36卷
表5 石油醚提取对血清HC50值及脾淋巴细胞
OD值的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 半数溶血值(HC50) 脾淋巴细胞OD值
空白对照组 - 80.4±12.2 0.588±0.10
模型组 50.0 63.1±24.3* 0.363±0.05*
阳性对照组 4.5 91.1±9.10 0.553±0.10
高剂量组 18.9 51.1±10.1# 0.369±0.10△
中剂量组 14.7 48.4±10.5△ 0.397±0.09△
低剂量组 10.5 46.7±7.41# 0.229±0.08#
注:与空白对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.01;与阳性
对照组比较,#P <0.05。
表6 乙酸乙酯提取物对血清(HC50)及脾淋巴细胞
OD值的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 半数溶血值(HC50) 脾淋巴细胞OD值
空白对照组 - 81.5±12.2 0.588±0.10
模型组 50.0 62.5±24.3* 0.401±0.05*
阳性对照组 4.5 91.6±9.10 0.563±0.11
高剂量组 37.8 53.1±10.1# 0.463±0.13△
中剂量组 29.4 45.4±10.5△ 0.397±0.09△
低剂量组 21.0 42.7±7.41# 0.329±0.08#
注:与空白对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.01;与阳性
对照组比较,#P <0.05。
表7 正丁醇提取物对血清(HC50)及脾淋巴细胞
OD值的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 半数溶血值(HC50) 脾淋巴细胞OD值
空白对照组 - 79.5±12.2 0.631±0.10
模型组 50.0 63.5±24.3* 0.411±0.07*
阳性对照组 4.5 89.6±9.10 0.566±0.12
高剂量组 16.2 53.7±10.1# 0.563±0.15△
中剂量组 12.6 44.4±10.5△ 0.497±0.09△
低剂量组 9.0 42.1±7.41# 0.479±0.08#
注:与空白对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.01;与阳性
对照组比较,#P <0.05。
表8 水提物对血清HC50值及脾淋巴细胞
OD值的影响(n=10,珔x±s)
组别 剂量/(mg/kg) 半数溶血值(HC50) 脾淋巴细胞OD值
空白对照组 - 81.5±12.2 0.578±0.092
模型组 50.0 62.5±24.3* 0.353±0.053*
阳性对照组 4.5 91.1±11.1 0.551±0.099
高剂量组 3.3 61.1±13.1# 0.559±0.096△
中剂量组 2.6 88.4±11.5△ 0.596±0.091△
低剂量组 1.8 56.7±10.4# 0.426±0.077#
注:与空白对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.01;与阳性
对照组比较,#P <0.05。
3 讨论
本研究以非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫
功能的相关参数为指标,初步考察了新疆紫草石油
醚、乙酸乙酯、正丁醇和水提取物对免疫低下小鼠的
免疫调节作用。单核巨噬细胞的吞噬能力是是衡量
机体非特异性免疫功能的标志之一,将惰性碳粒注
入到小鼠静脉,在一定时间范围内测定小鼠体内的
碳粒清除速率来测定小鼠单核巨噬细胞系统吞噬能
力。本研究结果表明,水提取物可以显著提高环磷
酞胺诱导的免疫抑制小鼠体内碳粒清除速率,说明
水提取物可促进免疫抑制小鼠的单核巨噬细胞系统
的吞噬功能。
溶血素是一种抗红细胞抗体(IgM),绵羊红细
胞免疫小鼠可使其淋巴细胞产生血清溶血素(即
SRBC抗体),释放至外周血液。提取动物血清与绵
羊红细胞一起在补体的参与下可以产生溶血现象。
通过测定溶血过程中释放的血红蛋白量,来确定溶
血素含量,溶血素含量的多少不仅反映小鼠抗体形
成细胞的数量,也提示合成抗体的能力,以此评估小
鼠的体液免疫状态。本研究结果表明,水提取物能
够明显提高环磷酞胺诱导的免疫抑制小鼠的血清溶
血素水平,说明新疆紫草水提取物可以改善免疫抑
制小鼠的体液免疫功能。
刀豆蛋白A是一种植物血凝素,具有较好的促
淋巴细胞转化反应的作用,对调节机体免疫性反应
具有重要作用。淋巴细胞增殖结果表现为产生效应
淋巴细胞的数量,决定机体免疫应答反应的强度和
细胞免疫状态。本研究结果表明,水提取物能够明
显提高环磷酞胺诱导的免疫抑制小鼠的脾淋巴细胞
OD值,说明新疆紫草水提取物可以提高免疫抑制
小鼠的细胞免疫功能。
综上所述,新疆紫草水提物对免疫功能低下小
鼠的非特异性免疫、体液免疫以及细胞免疫功能均
有明显促进作用,为免疫活性有效部位,具有开发研
究价值。
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(本文编辑 施洋)
7271 第12期 买尔旦·马合木提,等:新疆紫草免疫活性有效部位的初筛