黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟的保護(hù)作用

石 勇,胡夢林,于艾清,宋祥福,修家祺,李鐵驥

(1.吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,長春 130021;2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院,長春 130021)

研究報告

黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟的保護(hù)作用

石 勇1,胡夢林1,于艾清2,宋祥福1,修家祺1,李鐵驥1

(1.吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,長春 130021;2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院,長春 130021)

目的探討黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟的保護(hù)作用。方法將 40只雄性小鼠隨機(jī)分成 4組,即對照組、苯甲醛染毒組(苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3)、苯甲醛染毒黃芪多糖低劑量保護(hù)組[黃芪多糖: 10 mg/(kg·d),苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3]、苯甲醛染毒黃芪多糖高劑量保護(hù)組[黃芪多糖:20 mg/(kg·d),苯: 5 g/m3,甲醛:50 mg/m3]。采用靜式吸入染毒,每天 2 h,連續(xù) 30 d,并同時采用飲水的方式給予黃芪多糖保護(hù)。末次染毒 24 h內(nèi),處死小鼠,對小鼠脾中谷胱甘肽 (GSH)含量及谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-PX)活性進(jìn)行測定和分析。結(jié)果苯、甲醛染毒黃芪多糖保護(hù)各組脾組織中 GSH含量和 GSH-PX活性均高于苯、甲醛染毒組,均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)而與對照組的差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P>0.05),苯、甲醛染毒黃芪多糖保護(hù)組高劑量組脾組織中GSH-PX活性高于低劑量組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)論黃芪多糖對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟具有保護(hù)作用,且對脾中 GSH含量的作用有隨劑量增加而增大的趨勢,對脾中 GSH-PX活性的作用隨劑量增加而增大。

苯;甲醛;黃芪多糖;脾;谷胱甘肽;谷胱甘肽過氧化物酶

苯及甲醛是工業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)原料,室內(nèi)污染物的主要來源也是由一些建筑裝飾產(chǎn)品中釋放出的苯和甲醛。室內(nèi)環(huán)境的污染指數(shù)與患病危險性呈線性關(guān)系[1]。苯和甲醛對造血系統(tǒng)具有損害作用[2],并具有一定的遺傳毒性[3,4]。黃芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)具有多種功能,如免疫促進(jìn)、抗腫瘤以及促進(jìn)造血系統(tǒng)功能的作用[5]。本文采用亞急性動物實驗,通過苯和甲醛聯(lián)合染毒后給與 APS,觀察對小鼠脾臟中 GSH以及GSH-PX含量的影響,研究其對脾臟的保護(hù)作用。

1 材料和方法

1.1 實驗動物與分組

吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心清潔級雄性 I CR小鼠[SCR-(吉)2003-0001]40只,體重 18～20 g。隨機(jī)分為對照組、苯醛染毒組 (苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3)、苯醛染毒黃芪多糖低劑量保護(hù)組[黃芪多糖:10 mg/(kg·d),苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3]、苯醛染毒黃芪多糖高劑量保護(hù)組[黃芪多糖:20 mg/(kg·d),苯:5 g/m3,甲醛:50 mg/m3],共 4組,每組均為 10只小鼠。

1.2 實驗試劑與器材

99.9%苯,分析純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;38%甲醛,分析純,天津化學(xué)試劑二廠;谷胱甘肽(GSH)試劑盒,南京建成生物工程研究所;谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-PX)試劑盒,南京建成生物工程研究所;黃芪多糖,本實驗室自備;56 L靜式染毒柜 8個;722型光柵分光光度計,上海第三分析儀器廠。

1.3 實驗動物染毒

對小鼠采用靜式染毒,每天 2 h,連續(xù) 30 d,同時采用飲水的方式給與黃芪多糖保護(hù),根據(jù)預(yù)實驗實測每天小鼠飲水量結(jié)果,確定每組小鼠的給水總量,以確保正式實驗時每組鼠把水溶液總量全部飲完,然后進(jìn)一步確定每只鼠給予黃芪多糖量及水溶液濃度。小鼠黃芪多糖實際攝入量分別為:對照組0 mg/(kg·d);黃芪多糖低劑量保護(hù)組 10 mg/(kg ·d);黃芪多糖高劑量保護(hù)組 20 mg/(kg·d)。

1.4 脾臟檢查

1.4.1 內(nèi)臟組織勻漿的制備:取脾組織稱重,用生理鹽水沖洗干凈后,分別加入 10倍質(zhì)量的生理鹽水,勻漿,離心 (3500 r/min,10 min),取上清,于4℃中保存,24 h內(nèi)進(jìn)行檢測。

1.4.2 脾生化指標(biāo)測定:用試劑盒對脾組織 GSH含量、GSH-PX活性進(jìn)行測定。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

各組數(shù)據(jù)處理經(jīng) SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果

2.1 各組GSH含量

由表 1可見,苯、甲醛染毒組脾臟中 GSH的含量與對照組相比明顯降低(P<0.01);苯、甲醛染毒黃芪低劑量保護(hù)組和高劑量保護(hù)組與苯、甲醛染毒組相比 GSH含量明顯升高(P<0.01)。

表 1 脾組織中 GSH的含量 (±s,n=10,mg/gprot)Tab.1 Content of GSH in spleen tissues (±s,n=10,mg/gprot)

表 1 脾組織中 GSH的含量 (±s,n=10,mg/gprot)Tab.1 Content of GSH in spleen tissues (±s,n=10,mg/gprot)

注:＊P<0.01 vs對照組,△P<0.01 vs與苯、甲醛染毒組比較。Note:compared with control group＊P<0.01;compared with Benzene and formaldehyde group△P<0.01.

組別 Group GSH對照組(Control) 347.443±66.690苯、甲醛染毒組 (Benzene+for maldehyde) 206.699±59.358＊低劑量黃芪多糖保護(hù)組 (Low dose ofAPS) 334.425±66.970△高劑量黃芪多糖保護(hù)組 (High dose ofAPS) 323.148±56.193△

2.2 各組GSH-PX活性

表 2 脾組織中 GSH-PX活性(±s,n=10,U/mg·Pr)Tab.2 GSH-Px activity in spleen tissues (±s,n=10,U/mg·Pr)

表 2 脾組織中 GSH-PX活性(±s,n=10,U/mg·Pr)Tab.2 GSH-Px activity in spleen tissues (±s,n=10,U/mg·Pr)

注:＊P<0.01與對照組比較;△P<0.01與苯、甲醛染毒組比較;○P <0.01與高劑量黃芪保護(hù)組比較。Note:compared with control group＊P<0.01;compared with Benzene and formaldehyde group△P<0.01;compared with high dose of APS group○P<0.01.

組別 Group GSH-PX對照組(Control) 14.603±1.645苯、甲醛染毒組 (Benzene+for maldehyde) 8.986±0.443＊低劑量黃芪多糖保護(hù)組 (Low dose ofAPS) 13.501±1.763△○高劑量黃芪多糖保護(hù)組 (High dose ofAPS) 16.396±1.008△

由表2可見,苯、甲醛染毒組明顯低于對照組(P<0.01);苯、甲醛染毒高劑量黃芪多糖保護(hù)組和黃芪多糖低劑量保護(hù)組的 GSH-PX活性明顯高于苯、甲醛染毒組(P<0.01),且APS高劑量保護(hù)組與低劑量組相比明顯升高(P<0.01)。

3 討論

黃芪多糖對造血系統(tǒng)有著廣泛的影響。黃芪多糖對人骨髓粒單集落、紅細(xì)胞集落的形成均有促進(jìn)作用,對造血功能障礙有明顯保護(hù)作用[6]。黃芪多糖對動物機(jī)體免疫器官的促進(jìn)作用,主要體現(xiàn)在對動物胸腺、脾臟、法氏囊等免疫器官重量的增加及對創(chuàng)傷動物免疫器官重量減輕的拮抗作用。黃芪多糖能顯著提高機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫的能力,黃芪多糖可刺激正常小鼠脾細(xì)胞的增殖反應(yīng),還可明顯促進(jìn)適量濃度 ConA與LPS誘導(dǎo)脾細(xì)胞的增殖反應(yīng)[7,8]。

苯和甲醛可引起多系統(tǒng)損害,如呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)[9,10]等的損害并且與血液疾病的發(fā)生有重要關(guān)系[11,12]。苯的毒作用與苯在體內(nèi)代謝過程中產(chǎn)生醌類、·、·OH、H2O2等自由基有關(guān)[13]。甲醛可以引起小鼠脂質(zhì)過氧化的發(fā)生,從而造成機(jī)體損害的發(fā)生[14]。

本次研究中發(fā)現(xiàn),染毒 30 d后苯、甲醛染毒組小鼠脾中 GSH的含量明顯低于對照組,同時也明顯低于苯、甲醛染毒黃芪多糖保護(hù)的兩組,苯、甲醛染毒黃芪多糖保護(hù)的兩組在同時染毒的情況下與對照組相比差異不大,且高劑量黃芪多糖保護(hù)組 GSH含量高于低劑量 APS保護(hù)組以及對照組。這表明苯、甲醛會引起脾中 GSH含量下降,可能是由于這兩種物質(zhì)在體內(nèi)會導(dǎo)致多種自由基的生成,GSH會與自由基結(jié)合從而引起其含量下降。在一定范圍內(nèi),GSH含量越高說明機(jī)體受到的損傷越小。因此,雖然受黃芪多糖保護(hù)的兩染毒組差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但還是可以得出APS保護(hù)組的保護(hù)效果具有隨劑量增加而升高的趨勢。至于無統(tǒng)計學(xué)意義的原因,可能與染毒同時加保護(hù)的時間較短有關(guān),還需進(jìn)一步的研究。

此外,染毒 30 d后苯、甲醛染毒組 GSH-PX活性明顯低于對照組。表明苯和甲醛會導(dǎo)致脾中GSH-PX活性下降,可能是由于苯和甲醛及其代謝產(chǎn)物造成的損傷超過機(jī)體代償,機(jī)體的抗氧化能力開始降低,而 GSH-PX是體內(nèi)重要的氧化物分解酶,所以 GSH-PX活性降低。另外受到 APS保護(hù)的兩組 GSH-PX活性明顯高于染毒組,并且APS高劑量保護(hù)組明顯高于低劑量保護(hù)組。因此可以說明APS保護(hù)組對脾臟具有一定的保護(hù)效果,并且在一定范圍內(nèi)隨劑量增加保護(hù)作用加強(qiáng),但其作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。

綜上,黃芪多糖對小鼠脾中 GSH含量及 GSHPX的活性均有影響,對暴露于苯、甲醛環(huán)境中小鼠脾臟具有一定的保護(hù)作用,且隨著黃芪多糖劑量的增加保護(hù)作用加強(qiáng)。

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Protective Effects of Astragalus Polysaccharides on Spleen Tissues from M ice Exposed to Compound of Benzene and Formaldehyde

SH I Yong1,HU Meng-lin1,YU Ai-qing2,SONG Xiang-fu1,X IU Jia-qi2,L I Tie-ji1
(1.Depar tment of SanitaryAnalysis,School of Public Health,Jilin University,Changchun 130021,China; 2.First Hospital,Jilin University,Changchun 130021,China)

ObjectiveTo study the protective effect of Astragalus polysaccharides on spleen tissues。MethodsFortymale mice were divided into 4 groups randomly(10 in each group):control group,benzene and formaldehyde group with no polysaccharide protection(benzene:5 g/m3,for maldehyde:50 mg/m3),low dose of Astragalus polysaccharides group with benzene and formaldehyde[Astragalus polysaccharides:10 mg/(kg·d),benzene:5 g/m3,for maldehyde:50 mg/m3],high dose of Astragalus polysaccharides group with benzene and for maldehyde[Astragalus polysaccharides:20 mg/(kg·d),benzene:5 g/m3,formaldehyde:50 mg/m3].The mice were exposed to benzene and formaldehyde 2 hours per day for 30 days continuously,and offered waterwith Astragalus polysaccharides,the mice were killed within 24 hours after the last exposure.The content of glutathione(GSH)and the activities of glutathione peroxidase(GSH-PX)were determined and detected in spleen tissues。ResultsThe contents of GSH and the activities of GSH-PX in spleen tissues in mice from the Astragalus polysaccharides protecting groups were significantly higher than that of the benzene and for maldehyde group(P<0.01),and had no significant difference to the control groups(P>0.05).The activities ofGSH-PX in spleen tissues of the low dose Astragalus polysaccharides protecting group were significantly lower than that of the high dose Astragalus polysaccharides protecting group(P<0.01)。Conclusions It is suggested that Astragalus polysaccharides could protect the spleen tissues from benzene and formaldehyde and better protection with higher dose of Astragalus polysaccharides.

Benzene;For maldehyde;Astragalus polysaccharides;Spleen;Glutathione;Glutathione peroxidase

R122.2

A

1671-7856(2010)03-0051-03

2009-10-29

石勇(1964-),男,講師,研究方向:藥物化學(xué)。

李鐵驥,男,副教授,研究方向:工業(yè)廢棄物對環(huán)境的影響。