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琼枝麒麟菜多糖对辐射损伤小鼠脾细胞免疫功能的影响



全 文 :琼枝麒麟菜多糖对辐射损伤小鼠脾细胞
免疫功能的影响
吴显劲 , 孟庆勇①
(广东医学院附属医院检验科 ,广东湛江 524001)
  摘要:目的观察琼枝麒麟菜多糖(EGP)对辐射损伤小鼠脾细胞免疫功能的影响 ,为临床用
于辐射损伤的治疗提供科学依据 。方法 将 50只小鼠随机分为正常对照组(A 组)、辐射对照组
(B组)和 3个不同剂量 EGP+辐射组(C 、D 、E组),C 、D 、E组分别以 3个不同剂量(100 、200和 400
mg·kg-1·d-1)按每 10 g体质量 0.1 mL 灌胃 ,连续 10 d;A组和 B组均用等量生理盐水灌胃 ,7 d后
除A组外均行一次性 γ射线辐射 ,每只 2 Gy , 20 h后检测脾细胞对刀豆蛋白(ConA)及脂多糖
(LPS)的增殖反应活性 ,脾混合淋巴细胞反应(MLR),脾细胞 DNA及蛋白质合成。结果 D 、E组小
鼠脾细胞对ConA的增殖值 、MLR值 、脾细胞 DNA及蛋白质合成值(4202±1042 、6302±2235;2302
±487 、3379±1024;2415±531 、3827±937;1541±164 、2098±536)cpm ,均明显高于 B组(2401±
640;1028±295;868±169;782±307)cpm(P<0.01)。E组小鼠脾细胞对 LPS 刺激的增殖值(2287
±585)cpm明显高于 B组(1078±398)cpm(P<0.01)。结论 琼枝麒麟菜多糖(EGP)对辐射损伤
脾细胞的免疫功能具有一定的调节作用 。
    关键词: γ射线; 麒麟菜多糖; 免疫调节; 脾细胞
     中图分类号:R967  文献标识码:A  文章编号:1001-5248(2007)01-0024-03
  琼枝麒麟菜(Eucheuma gelatinae)是一类海洋植
物 ,属红藻门 ,红翎菜科 ,广泛地分布在我国南海海
域。琼枝麒麟菜中含有丰富的多糖 , 主要由半乳糖
组成 ,同时还含有少量的葡萄糖 、木糖 、塔罗糖和艾
杜糖 。近年来研究表明 ,麒麟菜多糖具有抗病毒 、抗
菌作用〔1〕 ,但其抗辐射作用未见报道 。本实验采用
2 Gy γ射线辐射小鼠为模型 ,观察琼枝麒麟菜多糖
(Eucheuma gelatinae polysaccharide , EGP)对照射小鼠
脾细胞增殖 、脾细胞 DNA 及蛋白质合成影响 ,以探
讨 EGP在细胞水平上的抗辐射作用 ,为麒麟菜多糖
成为临床抗辐射药物提供证据 。
1 材料和方法
1.1 实验动物  昆明小鼠 50只 ,雄性 ,6 ~ 8周龄 ,
体质量(20±2)g ,由广东医学院实验动物中心提供。
1.2 材料来源 EGP 从海南产琼枝麒麟菜中提取 ,
基金项目:广东省医学科研基金项目课题(No.A2004455)
作者简介:吴显劲(1973-),男 ,研究生 ,医学硕士。从事药物生化研
究。
①广东医学院分析中心
藻体经 95 ℃水浴提取 、醇沉淀及流水透析后真空干
燥制得 ,由红外光谱鉴定呈 β -糖苷键型特征吸收
峰 ,醋酸纤维薄膜电泳检测为电泳纯 ,硫酸-酚法测
得总糖质量分数为 83%。
1.3 主要试剂及仪器 RPMI-1640培养液(Gibco ,
美国),小牛血清(Hyclone ,美国), ConA 和 LPS(Sig-
ma ,美国),3H-TdR 、3H-TyR(中科院上海原子核研究
所);CO2 培养箱(150 ,丹麦),标准架液体闪烁系统
(LS-6000SC ,美国)。
1.4 辐射条件 60Co γ射线一次性全身均匀辐射 ,
辐射距离为 80 cm ,剂量率为 0.673Gy·min-1 ,吸收剂
量为2 Gy 。
1.5 分组处理 小鼠随机分为正常对照(A)组 、照
射对照(B)组和 3个不同剂量 EGP+辐射组(C 、D 、
E),每组 10 只。C 、D 、E 组分别以 3 个不同剂量
(100 、200和 400 mg·kg-1·d-1)给予 ,按每 10 g 体质量
0.1 mL 灌胃 ,连续 10 d;A组和 B组均用等量生理
盐水灌胃;停止灌胃 20 h后行一次性 γ射线全身辐
射(正常对照组不辐射)。
1.6 细胞悬液制备  照射后 20 h小鼠断头处死 ,
·24· 解放军预防医学杂志 2007 年 2月 第 25 卷第 1 期 J Prev Med Chin PLA February 2007 Vol.25 No.1
DOI :10.13704/j.cnki.jyyx.2007.01.007
无菌条件下取出脾脏置于盛有 RPMI-1640培养液的
培养皿中 ,毛玻片研磨后 ,用 200目不锈钢网滤出单
细胞悬液 ,经 Hanks 液洗 2次(1 000 r·min-1 , 5 min)
后用 RPMI-1640培养液调细胞浓度至 5×106·mL-1
(脾细胞)。
1.7 检测指标 (1)脾细胞对 ConA及 LPS 的增殖
反应〔3〕:取 96孔培养板 ,每孔加入 5×106·mL-1昆明
小鼠脾细胞悬液 100μL ,同时加入100μL ConA(5μg
·mL-1)或 LPS(20μg·mL-1),在恒温 37 ℃、5%CO2 的
培养箱中培养 72 h , 终止前 6 h 每孔加入 1.85 ×
104Bq·(30μL)-1的3H-TdR , 多头细胞收集器收获细
胞 ,测其3H-TdR掺入量。(2)脾混合淋巴细胞反
应〔4〕:取 5×106·mL-1昆明小鼠脾细胞作为反应细
胞 ,小鼠脾细胞用 MMC(丝裂霉素 C)处理(质量浓
度25 μg·mL-1),37 ℃温育 30 min ,然后用 RPMI-1640
培养液洗 3次(1000 r·min-1 ,10 min)调浓度至5×106
·mL-1 , 作为刺激细胞。将反应细胞和刺激细胞各
100μL加入96孔平底板中 ,三复合孔培养 ,在恒温
37 ℃、5%CO2培养箱中培养96 h。收获前 12 h每孔
加入 18.5 kBq·(30μL)-1的3H-TdR ,多头细胞收集器
收获细胞于玻璃纤维滤纸上 ,液闪测定每分钟计数 。
(3)脾细胞 DNA和蛋白质合成〔3-5〕:取 96孔培养板 ,
每孔加入 200μL 5×106·mL-1昆明小鼠脾细胞悬液 ,
于37 ℃, 5%CO2 培养箱中培养 48 h后 ,加入 1.85
×104 Bq·(30 μL)-1的3H-TdR 液(DNA 合成)和3H-
TyR液(蛋白质合成),继续培养24 h后收集细胞 ,多
头细胞收集器将细胞收集于玻璃纤维滤纸上 , 80 ℃
烘干 ,置于玻璃闪烁杯中 ,加入 10 mL闪烁液 ,应用
标准架液体闪烁系统测3H-TdR掺入量。
1.10 统计学处理 用 SAS8.2软件进行单因素方
差分析 ,组间差异的显著性用 q检验 。
2 结果
2.1 琼枝麒麟菜多糖对辐射损伤小鼠脾细胞 ConA
及 LPS 的增殖反应   由表 1 看出 ,小鼠接受60Co γ
射线 2 Gy辐射后 , B组小鼠脾细胞对 ConA 、LPS 的
增殖值及MLR值明显低于A 组(P >0.01);与 B组
比较 ,C组小鼠脾细胞对 ConA 、LPS的增殖值及MLR
值差异无显著性(P >0.05);D组脾细胞对 ConA的
增殖值及MLR值明显高于 B组 , 差异有显著性(P
<0.01), E组小鼠脾细胞对 ConA 、LPS 刺激的小鼠
脾细胞增殖值及MLR值均明显高于模型组 ,差异有
显著性(P <0.01)。
2.2 琼枝麒麟菜多糖对辐射损伤小鼠脾细胞 DNA
和蛋白质合成的影响   由表 2 可以看出 ,小鼠接
受60Co γ射线 2 Gy 辐射后 , B组小鼠脾细胞脾细胞
DNA和蛋白质合成明显低于 A 组(P <0.01);D组
和 E组小鼠脾细胞 DNA和蛋白质合成降低程度较
B组小 ,差异有显著性(P<0.01)。C 组小鼠脾细胞
DNA和蛋白质合成与 B组相比 ,差异无统计学意义
(P>0.05)。
表 1 琼枝麒麟菜多糖对辐射损伤小鼠脾细胞增殖反应的影响( x ±s , n=10)
组别 EGP剂量(mg·kg-1) 剂量(Gy) ConA(计数·min-1) LPS(计数·min-1) MLR(计数·min-1)
A 0 0 10 978±1408 3 298±605 5 298±1 435
B 0 2 2 401±640** 1 078±398** 1 028±295**
C 100 2 2 852±801 1 103±269 1 539±696
D 200 2 4 202±1042## 1 436±291 2 302±487##
E 400 2 6 302±2235## 2 287±585## 3 379±1024##
  与A 组比较:**P <0.01; 与 B组比较:##P<0.01
表 2 琼枝麒麟菜多糖辐射损伤对小鼠脾细胞DNA
 和蛋白质的影响( x ±s , n=10)
组别 EGP 剂量(mg·kg-1)
剂量
(Gy)
DNA
(计数·min-1)
Protein
(计数·min-1)
A 0 0 6648±1180  3504±416 
B 0 2 868±169** 782±307**
C 100 2 1056±146 1102±383
D 200 2 2415±531## 1541±164##
E 400 2 3827±937## 2098±536##
 与A 组比较:**P<0.01; 与 B组比较:##P<0.01
3 讨论
  脾脏是机体最大的淋巴器官 ,是各类免疫细胞
居住的场所 ,也是对抗原产生免疫效应的重要基地 ,
对辐射非常敏感。辐射作用于脾细胞使机体免疫功
能降低〔2〕 。由于免疫系统以网络调节形式发挥作
用 ,并与神经-内分泌以及凝血系统相互作用 ,免疫
细胞 、组织及器官的局部损害 ,必然会引发其它系统
功能紊乱〔3〕。免疫功能下降是加重急性放射损伤 、
·25·解放军预防医学杂志 2007 年 2 月 第 25卷第 1 期 J Prev Med Chin PLA February 2007 Vol.25 No.1
引起感染 、诱发多种放射疾病的主要原因。因此 ,提
高机体免疫功能 ,增强机体的抵抗力是提高辐射防
护的重要手段。
  本次实验结果表明 ,小鼠接受 2 Gy γ射线全身
辐射后20 h ,小鼠胸腺细胞自发掺入3H-TdR 、脾细胞
对ConA及 LPS的增殖反应 ,脾细胞 DNA 和蛋白质
合成能力均明显降低 ,说明电离辐射对小鼠 T 、B 淋
巴细胞免疫功能造成了急性损伤。预防性给予小鼠
琼枝麒麟菜多糖后再进行照射 ,可明显抑制上述指
标的改变 ,而且琼枝麒麟菜多糖对受照小鼠的上述
指标的改善程度与用药剂量呈正相关。以上结果与
刘志辉等〔4〕报道相一致 ,证明琼枝麒麟菜多糖对辐
射损伤脾细胞具有一定的保护作用 。
  琼枝麒麟菜多糖的抗辐射免疫功能损伤可能与
多糖的生物活性有关 。首先 ,多糖是细胞膜的重要
组分 ,可以强化免疫细胞 ,抵御射线对细胞膜的损
伤。其次 ,免疫细胞上含有多糖受体 ,多糖成分作用
于细胞膜 ,使膜上相关分子活化 ,启动信号传导途
径 ,使受损细胞生命活动趋于正常〔5-6〕 。由此可见 ,
琼枝麒麟菜多糖的抗辐射损伤机制之一是提高免疫
细胞对辐射的抗性 ,促进辐射损伤的修复 。
参考文献:
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EFFECT OF EUCHEUMA GELATINAE POLYSACCHARIDE ON THE IMMUNE
FUNCTION OF SPLENOCYTES IN MICE EXPOSED TO γ-RAYS
WU Xian-jing , MENG Qing-yong
(Department of Clinical Laboratory , Affiliated Hospital of Guangdong Medical College , Guangdong Zhanjiang 524001 , China)
  ABSTRAC:Objective To investigate the effect of Eucheuma gelatinae polysaccharide (EGP)on the immune
function of splenocytes inγ-rays irradiated mice , so as to provide scientific basis for clinical therapy for irradiated injury.
Methods Fifty mice were randomly divided into 5 groups , normal control group(A group), irradiated control group(B
group)and 3 EGP treatment groups(C ,D ,E groups).C ,D ,E groups were fed with EGP 100 ,200 ,400 mg·kg-1·d-1 re-
spectively for 10 days , and A , B groups were fed with equal volume of physiological saline.On the 7th d , B ,C , D ,E
groups were irradiated withγ-rays(2.0 Gy).Proliferation response of splenocytes to ConA and LPS ,mixed lymphocytes
response(MLR), DNA and protein synthesis of splenocytes were examined 20 h after irradiation.Results The prolifera-
tion response of splenocytes to ConA , MLR , DNA and protein synthesis of splenocytes in D 、E groups treated with EGP
〔(4202±1042 ,6302±2235;2302±487 , 3379±1024;2415±531 , 3827±937;1541±164 , 2098±536)cpm re-
spectively〕were significantly greater than those in B group〔(2401±640 , 1028±295 , 868±169 , 782±307)cpm〕(P<
0.01), and proliferation response of splenocytes to LPS〔(2287±585)cpm〕 in E group was greater than that in B group
〔(1078±398)cpm〕(P <0.01).Conclusion Eucheuma gelatinae polysaccharide has some modulatory effect on the im-
mune function of splenocytes injured by irradiation.
  KEYWORDS:γ-rays;Eucheuma gelatinae polysaccharide;immunomodulation;splenocyte
(收稿日期:2005-07-27;修回日期:2006-12-07)
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