◎樂(lè)卿清,廖翼江,湯桂秋,楊隆河,陳婷婷,陳思謹(jǐn),蔡 兵
(1.自然資源部第三海洋研究所,福建 廈門(mén) 361005;2.肽能九號(hào)生物科技有限公司,福建 廈門(mén) 361101)
免疫系統(tǒng)可促進(jìn)特異性免疫和非特異性免疫功能,淋巴細(xì)胞是特異性免疫應(yīng)答的主要細(xì)胞群。胸腺屬中央淋巴器官,主要功能是確保T 淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生和成熟,脾臟對(duì)抗原發(fā)生免疫應(yīng)答作用。因此淋巴細(xì)胞的增殖及淋巴器官的增重都是評(píng)價(jià)免疫系統(tǒng)的常見(jiàn)方法。巨噬細(xì)胞是機(jī)體非特異免疫系統(tǒng)的部分,在機(jī)體固有和適應(yīng)性免疫功能中扮演著重要的角色,具有吞噬、殺傷、抗原遞呈、分泌生物活性物質(zhì)和調(diào)控機(jī)體免疫等多種功能。
海參是“海八珍”之首,深受人們的喜愛(ài),也是常用的饋贈(zèng)禮品。近幾年來(lái)對(duì)海參肽研究報(bào)道非常多,其具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和保健功能[1-3],如可以提高免疫力、抗疲勞、抗腫瘤和延緩衰老等。本實(shí)驗(yàn)采取小鼠脾細(xì)胞的增殖實(shí)驗(yàn)、小鼠巨噬細(xì)胞吞噬中性紅實(shí)驗(yàn)、免疫力低下模型小鼠的淋巴器官增重實(shí)驗(yàn)探討海參肽的生物活性。
海參肽,由肽能九號(hào)生物科技有限公司提供;細(xì)胞色素C、抑肽酶、桿菌肽、甘氨酸三聚體、甘氨酸對(duì)照品、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品(AAS18)、脂多糖(LPS)和ConA,美國(guó)Sigma-Aldrich 公司;胎牛血清(Hyclone);1640-RPMIMedium(GIBCO);PBS緩沖液、HanK’s 液、CKK8 和檸檬酸三鈉,北京索來(lái)寶科技有限公司;地塞米松磷酸鈉,羅恩試劑公司;Balb/c 種小鼠(SPF 級(jí)),18~20 g,雄性,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(滬)2017-0005,上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司。
AKTA pure 蛋白層析儀,美國(guó)GE 公司;Dionex ICS 3000 離子色譜儀,美國(guó)Dionex 公司,包括帶有在線脫氣裝置的四元梯度泵,自動(dòng)進(jìn)樣器,柱溫箱;Chiomeleon 6.80 色譜工作站;STERI-CYCLE 二氧化碳培養(yǎng)箱、MEGAFGE 11R Centrifuge 離心機(jī),美國(guó)Thermo 公司;Mithras2 LB943 酶標(biāo)儀,德國(guó)Berthold公司;SW-CJ-1D 超凈工作臺(tái),蘇州凈化設(shè)備有限公司;蔡司Axio Imager A2 正置光學(xué)顯微鏡,德國(guó)Carl Zeiss AG 公司;AL204 萬(wàn)分之一分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;SQP 十萬(wàn)分之一分析天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;GR60DA 高壓滅菌鍋,美國(guó)Zealway 公司;Milli-Q Reference 超純水系統(tǒng),美國(guó)密理博公司。
1.3.1 色譜條件
色譜柱:SuperdexTM30 Increase 10/300 GL 凝膠柱;色譜條件:流動(dòng)相:50 mmol·L-1磷酸鹽緩沖液+280 mmol·L-1NaCl+10 mmol·L-1KCl; 流 速:0.5 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng):214 nm;進(jìn)樣量20 μL。
1.3.2 對(duì)照品與樣品的配制
精密稱取對(duì)照品適量,置于100 mL 容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,配制成每1 mL 含細(xì)胞色素C 5 mg、抑肽酶5 mg、桿菌肽5 mg、甘氨酸三聚體5 mg和甘氨酸20 mg 的對(duì)照品溶液;精密稱取海參肽適量,置于100 mL 容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,配制成每1 mL 含海參肽5 mg 的溶液。
1.4.1 色譜條件
氨基酸分析柱(AminoPac PA-10,2 mm×250 mm);氨基酸保護(hù)柱(AminoPac PA-10,2 mm×50 mm);流動(dòng)相:流動(dòng)相A 為去離子水,流動(dòng)相B 為250 mmol·L-1NaOH 溶液,流動(dòng)相C 為1.0 mmol·L-1NaOAc,進(jìn)行梯度洗脫,流速0.25 mL·min-1,積分脈沖安培檢測(cè)器,柱溫:30 ℃,進(jìn)樣量為25 μL。
1.4.2 樣品的配制
精密稱取海參肽樣品100 mg 置于消解管中,加入6 mol·L-1鹽酸溶液10 mL 于110 ℃下加熱水解24 h,放冷轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中,加水稀釋至刻度,精密吸取1 mL 至100 mL 的容量瓶中,加水稀釋至刻度,即得。
用含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng)巨噬細(xì)胞(Raw264.7),調(diào)整細(xì)胞濃度,將其接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,使得細(xì)胞濃度為2×104個(gè)/孔,然后加入不同濃度海參肽(n=6)。以不加藥組為對(duì)照。培養(yǎng)24 h 后吸去培養(yǎng)基,用PBS 洗滌多余的培養(yǎng)基,加入0.33%中性紅,37 ℃下,5% CO2孵育30 min,PBS 洗凈多余中性紅,加細(xì)胞裂解液(無(wú)水乙醇∶冰醋酸=1∶1,體積比),震蕩10~15 mim 后,在酶標(biāo)儀上540 nm 處測(cè)吸光度值,通過(guò)吸光值的大小評(píng)價(jià)樣品促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬中性紅能力。
將小鼠脫頸處死,立即置于75%酒精中浸泡5 min,無(wú)菌取脾,于PBS 中清洗2 遍,置于盛有4 ℃預(yù)冷PBS 的200 目細(xì)胞篩中,用5 mL 注射器內(nèi)芯研磨,研磨后透過(guò)細(xì)胞篩的即為脾細(xì)胞懸液。于1 500 r·min-1,4 ℃離心5 min,棄上清;加入3 mL Tris-NH4Cl 溶液混勻,于1 500 r·min-1,4 ℃離心5 min,棄上清,加入1640RPMI-FBS 液重懸細(xì)胞,稍靜置,轉(zhuǎn)移上清液到新的離心管,以4×106~5×106個(gè)/mL 200 μL/孔鋪96 孔板,2 h 后加入海參肽及陽(yáng)性藥ConA 和LPS 處理,46 h 后,以1∶10 的比例加入CCK8(20 μL/200 μL),2h 后檢測(cè)450 nm 吸光度,620 nm 為參比波長(zhǎng)。
同1.6 方法無(wú)菌取健康小鼠脾淋巴細(xì)胞。分別加入地塞米松(終濃度為10 μmmol·L-1)、海參肽(終濃度為10μg·mL-1)或兩者共同培養(yǎng),對(duì)照組加PBS。比較海參肽對(duì)地塞米松誘導(dǎo)脾細(xì)胞死亡的影響。
體內(nèi)給藥實(shí)驗(yàn)動(dòng)物采用Balb/C 小鼠(雄性,SPF級(jí)),每組10 只動(dòng)物,適應(yīng)性飼養(yǎng)5 d 后,分成5 組:正常對(duì)照組、免疫低下模型組、海參肽低、中及高劑量組(100 mg·kg-1、200 mg·kg-1、400 mg·kg-1);免疫低下模型組采用隔日腹腔注射地塞米松,40 mg·kg-1·d-1,連續(xù)10 次,建立小鼠免疫低下模型,正常對(duì)照組腹腔注射生理鹽水。首次腹腔注射地塞米松次日,開(kāi)始灌胃給海參肽,給藥21 d,正常組、模型組給予同體積的水。給藥結(jié)束后,稱小鼠體重,取胸腺及脾稱重,計(jì)算胸腺及脾臟指數(shù)。
通過(guò)與對(duì)照品出峰時(shí)間比較,經(jīng)過(guò)計(jì)算,海參肽的主峰位置為12.63 mL;對(duì)應(yīng)的分子量為1 648 Da。其半峰位置為9.11 mL 和16 mL,對(duì)應(yīng)分子量為10 673 Da和276 Da。海參肽的凝膠色譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 海參肽的凝膠色譜圖
氨基酸含量測(cè)定結(jié)果顯示肽能九號(hào)生物科技有限公司制備的海參肽含有的氨基酸種類(lèi)達(dá)到16 種,其中甘氨酸含量最高,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 海參肽的氨基酸含量結(jié)果表
海參肽對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬能力的影響結(jié)果見(jiàn)表2,從表中可以看出,海參肽在低中高3 個(gè)濃度(1~100 μg·mL-1)下,具有顯著增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬中性紅的能力,并且具有劑量依賴性,活性比陽(yáng)性藥LPS 強(qiáng)。

表2 海參肽對(duì)巨噬細(xì)胞Raw264.7 吞噬中性紅能力的影響表
表3、表4 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,海參肽單獨(dú)給藥對(duì)淋巴細(xì)胞的增殖無(wú)影響,和絲裂原LPS 及ConA 有協(xié)同作用,刺激了小鼠淋巴細(xì)胞增殖,與LPS 或ConA相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3 海參肽對(duì)B 淋巴細(xì)胞增殖的影響表

表4 海參肽對(duì)T 淋巴細(xì)胞增殖的影響表
表5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,地塞米松能誘導(dǎo)脾細(xì)胞的死亡,而海參肽能顯著保護(hù)地塞米松誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。

表5 海參肽對(duì)地塞米松誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞死亡的保護(hù)作用表
表6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,海參肽在中高兩個(gè)濃度(200 mg·kg-1、400 mg·kg-1)下,增加了免疫力低下小鼠的胸腺重量,并且具有劑量依賴性。高劑量的海參肽也增加了免疫力低下小鼠的脾臟的重量。

表6 海參肽對(duì)小鼠免疫器官的影響表(n=10)
氨基酸含量分析表明,肽能九號(hào)生物科技有限公司制備的海參肽氨基酸種類(lèi)豐富,含量充足,甘氨酸含量達(dá)到29.71%。有關(guān)海參肽的氨基酸含量與功能的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。
采用ConA、LPS 刺激淋巴細(xì)胞的增殖是細(xì)胞水平評(píng)價(jià)樣品對(duì)免疫力影響的經(jīng)典方法[4]。本文采用了肽能九號(hào)公司提供的海參肽樣品,首先對(duì)LPS 和ConA 誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞(B 細(xì)胞或T 細(xì)胞)增殖活性進(jìn)行了探討,結(jié)果表明海參肽有提高淋巴細(xì)胞增殖的作用。
地塞米松是臨床上常用的免疫抑制劑,對(duì)免疫反應(yīng)的多個(gè)環(huán)節(jié)有抑制作用[5]。本實(shí)驗(yàn)采用地塞米松誘導(dǎo),建立細(xì)胞及小鼠免疫抑制模型。給予地塞米松后,其細(xì)胞數(shù)量減少,動(dòng)物的體重、胸腺及脾臟指數(shù)均顯著降低,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肽能九號(hào)生物科技有限公司自提的海參肽對(duì)地塞米松誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡有保護(hù)作用,對(duì)免疫低下小鼠的胸腺和脾臟有增重的作用。研究提示海參肽可以通過(guò)對(duì)T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞的增殖來(lái)提高免疫力低下小鼠的免疫功能。
市場(chǎng)上海參肽的復(fù)方很多[6-7],提示肽能九號(hào)生物科技有限公司自提的海參肽可以和其他提高免疫力的食品復(fù)配,在滿足提高免疫力功能的同時(shí),改善口感和風(fēng)味,有一定的升值空間。