香菇多糖和黃芪多糖對免疫抑制小鼠免疫功能調節的研究①

顏 愛 李 波 李潤成 喻 凱 余興龍 (湖南農業大學動物醫學院，長沙410128)

多糖是指由10個以上單糖分子鏈接成的碳水化合物。天然活性多糖是一種良好的免疫增強劑，能夠顯著提高機體的特異性或非特異性免疫。香菇多糖分離于香菇子實體，黃芪多糖由黃芪根部提取，兩者都具有很好的免疫調節作用，在抗病毒、抗腫瘤等方面有廣泛的應用[1-3]，它們原料豐富，價格便宜，本研究選用兩種多糖腹腔注射免疫抑制模型小鼠，通過檢測小白鼠多項免疫指標來評價兩種多糖的免疫活性，為臨床上更好的應用提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 清潔級昆明種雌性小鼠，18～22克，由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供。

1.1.2 主要試劑 香菇多糖(純度＞45%，陜西方晟生物科技有限公司，BZ-021)，黃芪多糖(純度＞90%，陜西方晟生物科技有限公司，BZ-017)，依據文獻[4]提供方法去除多糖中的蛋白，用蒸餾水配制成濃度為10 mg/ml備用;環磷酰胺(江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，10051521);小鼠淋巴瘤細胞(Yac-1細胞，上海中科院細胞庫，TCM28);MTT(Sigma公司，88417)，細菌脂多糖(LPS，Sigma 公司，L2630);伴刀豆素球蛋白(ConA，Sigma公司，C2010);IL-2、IL-4、IL-10和IFN-γ檢測試劑盒(R＆D公司，批號分別為 VAL602、VAL603、VAL605、VAL607)。

1.2 方法

1.2.1 遲發型變態反應及臟器指數

1.2.1.1 動物分組及處理 80只小鼠隨機平均分成8組，香菇多糖和黃芪多糖分別設高、中、低劑量組，依次為 20、13、7 mg/kg[5]，另設正常對照組(簡稱對照組)和免疫抑制模型對照組(簡稱模型組)。除對照組用等體積生理鹽水處理外，其余各組按40 mg/kg環磷酰胺制備免疫抑制模型，每天腹腔注射1次，連續3天。第4天除模型組外分別腹腔注射多糖溶液(0.5 ml/只)，均連續5天，模型組等體積注射生理鹽水。

1.2.1.2 遲發型變態反應(DTH) 小鼠連續腹腔注射香菇和黃芪多糖5天后，以0.2%的綿羊紅細胞懸液致敏所有小鼠，致敏后第4天用游標卡尺測量小鼠右后足跖部的厚度，測量三次取均值，然后局部注射20 μl的20%綿羊紅細胞，24小時后同一部位測定足跖厚度，以兩次平均厚度差表示DTH的程度。

1.2.1.3 臟器指數 DTH試驗完成后，斷頸法處死小鼠，稱量體重，解剖摘取免疫器官脾臟和胸腺，去除筋膜和脂肪組織后稱重，根據公式計算脾指數和胸腺指數。免疫器官指數=免疫器官重(mg)/體重(g)。

1.2.2 淋巴細胞和細胞因子

1.2.2.1 動物分組及處理 40只小鼠隨機分成4組，10只/組，分別是對照組、模型組、香菇多糖組和黃芪多糖組，各組處理同前，多糖劑量根據上述結果選用13 mg/kg，給予多糖后4天，眼球摘除取血法收集血液，分離血清凍存備用，然后斷頸處死小鼠制備脾細胞懸液(細胞濃度為2×107個/ml)。靶細胞為復蘇傳代后收集的對數期Yac-1細胞(細胞濃度為4×105個/ml)。

1.2.2.2 NK細胞活性 96孔細胞培養板的樣本測定孔加入已制備好的脾細胞和靶細胞懸液100 μl，效靶比50∶1，靶細胞自然釋放孔加入靶細胞和培養液各100 μl，靶細胞最大釋放孔加入靶細胞和2.5%Triton各100 μl，上述各項均設3個復孔，處理好后于37℃，5%CO2培養箱中培養4小時，將培養物分別轉入滅菌離心管，1 500 r/min離心5分鐘，取上清100 μl置96孔培養板，同時加入乳酸脫氫酶(LDH)基質液100 μl，反應3分鐘后每孔加入1 mol/L HCl 30 μl，于酶標儀490 nm處測定光密度值(OD)，計算 NK細胞活性。NK細胞活性(%)=

1.2.2.3 淋巴細胞增殖試驗 調整脾細胞濃度至2 ×106個/ml，加入 96 孔細胞培養板中，100 μl/孔，參照文獻[6]操作。

1.2.2.4 IL-2、IL-4、IL-10和 IFN-γ 含量 按照R＆D公司的ELISA試劑盒檢測說明書檢測血清中IL-2、IL-4、IL-10 和 IFN-γ 的濃度。

1.3 統計學方法 本實驗中數據資料均應用Excel進行處理，采用t檢驗方法進行統計學分析，實驗結果用±s表示，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著，P＞0.05為差異不顯著。

2 結果

2.1 對DTH的影響 香菇多糖和黃芪多糖對免疫抑制小鼠DTH影響結果見表1。環磷酰胺能顯著抑制正常小鼠的遲發型變態反應(P＜0.05)。兩種多糖各劑量均能有效消除環磷酰胺的抑制作用(P＜0.05)，并呈量效關系。比較多糖組與對照組，香菇多糖各劑量組與對照組差異無統計學意義，而黃芪多糖的中、高劑量組小鼠DTH不僅恢復，甚至顯著高于對照組(P＜0.05)。黃芪多糖在劑量為20 mg/kg時的作用尤為明顯(P＜0.01)，兩種多糖之間的差異不顯著。

表1 不同劑量的兩種多糖對小鼠遲發型變態反應程度的影響Tab．1 The effect of various doses of polysaccharides on DTH in mice

表2 黃芪多糖和香菇多糖對小鼠脾及胸腺指數的影響Tab．2 The influence of astragalus and lentinan on the spleen and thymus index of mice

表3 香菇及黃芪多糖對NK細胞活性的影響Tab．3 The influence of astragalus and lentinan on the activity of NK cell

表4 小鼠脾淋巴細胞轉化結果(OD值)Tab．4 The mice spleen lymphocyte proliferation(OD value)

表5 IL-2、IL-4、IL-10 及 IFN-γ的濃度(pg/ml)Tab．5 The concentration of IL-2，IL-4，IL-10 and IFN-γ(pg/ml)

2.2 對脾指數和胸腺指數的影響 結果見表2。與對照組相比，模型組小鼠胸腺指數顯著降低(P＜0.05)，脾指數顯著升高(P＜0.05)。在脾指數方面，兩種多糖各劑量組都能使其極顯著增高(P＜0.01)。就胸腺指數而言，多糖組與模型組之間差異無統計學意義，香菇多糖組胸腺指數有隨劑量的增大而升高的趨勢，黃芪多糖組卻呈相反趨勢。兩種多糖各個劑量組之間差異不顯著。

2.3 對NK細胞活性的影響 以乳酸脫氫酶釋放法測定小鼠NK細胞活性(結果見表3)，環磷酰胺能顯著抑制小鼠NK細胞活性(P＜0.05)。香菇多糖和黃芪多糖不僅能恢復抑制小鼠的NK細胞活性(P＜0.01)，而且都明顯高于對照組。兩種多糖比較，香菇多糖對NK細胞活性的恢復作用優于黃芪多糖，差異有非常顯著性意義(P＜0.01)。

2.4 對脾淋巴細胞增殖能力的影響 MTT法測定小鼠脾淋巴細胞的增殖能力(表4)，結果顯示，模型組和對照組間差異不顯著;當用LPS刺激脾淋巴細胞時，兩種多糖都能顯著提高小鼠B淋巴細胞的轉化能力(P＜0.05);當使用ConA刺激時，香菇多糖和黃芪多糖均極顯著提升T淋巴細胞的轉化能力(P＜0.01);兩種多糖影響T細胞增殖的差異不顯著，但在B細胞轉化方面香菇多糖極顯著高于黃芪多糖(P＜0.01)。

2.5 對細胞因子水平的影響 用ELISA方法檢測血清中IL-2、IL-4、IL-10和IFN-γ的濃度水平，結果見表5。環磷酰胺對于所測血清細胞因子水平均有明顯的抑制效果(P＜0.05)，兩種多糖皆能拮抗環磷酰胺的抑制作用，香菇多糖對四個因子水平的促進作用極顯著(P＜0.01)，但只有IFN-γ水平恢復至正常，黃芪多糖僅顯著提高IL-4和IL-10水平，對IL-2和IFN-γ僅有恢復趨勢。此外，香菇多糖對IL-2、IFN-γ和IL-4三種因子的促進作用要顯著高于黃芪多糖(P＜0.05)，而對于IL-10兩者差異不顯著。

3 討論

脾臟和胸腺是機體重要的免疫臟器，脾指數和胸腺指數在一定程度上可以反映機體免疫功能。環磷酰胺能升高脾臟指數可能是環磷酰胺停用后，脾臟會迅速恢復并出現“反跳”現象[7，8];而降低胸腺指數，則可能是胸腺淋巴細胞較脾淋巴細胞更易于凋亡，不僅如此，胸腺淋巴細胞的凋亡可直接或間接地促進脾淋巴細胞的增殖[9]，而且在應激或免疫抑制劑的作用下，胸腺比脾臟更易于萎縮[10]。有研究發現香菇和黃芪兩種多糖有拮抗抑制劑降低小鼠臟器指數的作用，本研究中與其存在差異，從隨黃芪多糖劑量的增加胸腺指數降低的趨勢看，不排除是對胸腺的毒副作用，事實上有研究表明延長黃芪多糖的給藥時間可對胸腺產生輕度的抑制作用[11]。

致有絲分裂原ConA和LPS可分別使小鼠T、B淋巴細胞分裂增殖，常用于衡量淋巴細胞免疫應答的功能。在本研究中，兩種多糖的應用可促進淋巴細胞的增殖，說明它們能恢復環磷酰胺對淋巴細胞增殖的抑制作用。

NK細胞即參與適應性免疫應答，也是固有免疫重要的效應細胞。NK細胞通過分泌IFN-γ、TNF-α和GM-CSF等細胞因子發揮免疫調節作用，其自身的殺瘤功能也可被IFN-α、IFN-γ和IL-2等細胞因子所強化。多糖能消除環磷酰胺對NK細胞活性的抑制作用，表明香菇多糖和黃芪多糖在提高NK細胞活性方面有積極作用。

Th1和Th2細胞是兩種重要的淋巴細胞亞群，它們比例的相對恒定對維持免疫功能的穩定至關重要，檢測 IL-2、IFN-γ 和 IL-4、IL-10可以分別反映Th1和Th2細胞的功能，而且這些細胞因子也具有廣泛的生物學活性。本研究中，Th1和Th2型細胞因子均受到環磷酰胺的顯著抑制，香菇多糖對Th1和Th2型細胞因子水平都顯著提高，有利于抑制小鼠免疫功能的恢復，而黃芪多糖則對Th2的促進作用更為明顯，可能是來源的不同的多糖對免疫的影響不同。

本文通過檢測免疫抑制小鼠多項免疫指標評估香菇和黃芪多糖對小鼠免疫功能的調節作用，表明香菇和黃芪多糖在劑量為13 mg/kg時可以較理想地恢復免疫抑制小鼠的免疫能力，且香菇多糖的效果優于黃芪多糖。

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