【摘要】 目的 研究刺五加苷对D半乳糖(Dgal)致衰老模型大鼠免疫功能的影响。方法 以不同浓度刺五加苷作用Dgal致衰老模型大鼠后,计算脏器指数,MTT比色法测定T淋巴细胞增殖功能,ELISA法测定白介素2(IL2)、白介素6(IL6)、肿瘤坏死因子α(TNFα)浓度。结果 刺五加苷改善Dgal致衰老大鼠免疫功能具有浓度依赖性。结论 刺五加苷能改善衰老大鼠免疫功能,延缓免疫衰老。
【关键词】 刺五加苷;衰老;白介素2;白介素6;肿瘤坏死因子α
免疫功能下降已成为机体衰老的特征表现之一,引起衰老的因素都会导致免疫系统功能下降,从而发生感染、癌症及自身免疫性疾病等,使正常寿命明显缩短。刺五加药性温和,自古就被视为具有抗衰老作用的良药,汉代《神农本草经》已将它列为无毒、久服可以轻身、延年益寿而无害的上品,苷类是五加属植物的有效生物活性成分。虽然现代研究证实,刺五加提取物能调节免疫功能〔1〕,纠正自由基代谢紊乱,抗动脉硬化〔2〕、抗疲劳〔3〕,提高机体对有害剌激的抵抗能力等作用,但未见刺五加苷(CG)对免疫衰老影响方面的报道。本实验通过建立D半乳糖(Dgal)致衰老大鼠模型,研究CG延缓衰老的作用,并从免疫学角度探究其延缓衰老的机制。
1 材料与方法
1.1 材料
CG由湖南九汇现代中药有限公司生产,Dgal由Sigma公司生产,噻唑蓝(MTT)和二甲基亚砜(DMSO)由上海生工生物工程有限公司生产,白介素2(IL2)、IL6、肿瘤坏死因子α(TNFα)检测试剂盒购于北京晶美生物技术有限公司,其他试剂为国产分析纯。
1.2 仪器
DS671型天平(上海寺冈电子有限公司);紫外分光光度仪:Beckman640型;高速式离心机(上海医学仪器厂TGL16G型);恒温水浴箱(上海天平仪器厂HWC52型);电子天平(上海第二天平仪器厂MA型);XW90型振荡混合器(上海医科大学仪器厂);酶联测定仪(美国Biotec公司ELX800型)。
1.3 方法
1.3.1 衰老造模的建立
采用清洁级SD大鼠40只(实验中死亡1只)体重为200~300 g,鼠龄3~4个月,雌雄各半,饮用清洁水,标准饲料喂养,腹腔注射Dgal生理盐水100 mg·kg-1·d-1,连续给药56 d。开始注射2 w后,将大鼠随机分为5组,除中浓度组7只外,各组8只,每日按照10 ml/kg灌胃。①对照组:注射生理盐水,生理盐水灌胃;②模型组:注射Dgal,生理盐水灌胃;③低浓度组:注射Dgal,3.6 g·kg-1·d-1CG灌胃;④中浓度组:注射Dgal,7.2 g·kg-1·d-1CG灌胃;⑤高浓度组:注射Dgal,14.4 g·kg-1·d-1CG灌胃。末次灌胃给药后24 h,处死动物,测定各项指标。
1.3.2 脏器指数的计算
脏器指数(g/100 g)=脏器重量(g)×100/大鼠体重(g)。
1.3.3 T淋巴细胞增殖功能的测定
采用MTT比色法测定。
1.3.4 血清IL2、IL6、TNFα浓度的测定
采用ELISA法。
1.4 统计学处理
采用SPSS13.0统计软件,数据以x±s表示,进行单因素方差分析。
2 结 果
2.1 CG对衰老大鼠脏器指数的影响
与对照组相比,模型组胸腺指数存在非常显著意义(P<0.01);与模型组相比,中、高浓度组胸腺指数存在显著意义(P<0.05);不同浓度组间比较,低、高浓度组胸腺指数存在非常显著意义(P<0.01),中、高浓度组胸腺指数存在显著意义(P<0.05);各组大鼠脾指数间不存在显著意义(P>0.05),见表1。表1 各组大鼠免疫器官指数的比较(略)
2.2 CG对大鼠T淋巴细胞增殖功能的影响
对照组光密度值(OD值)为0.192±0.004,模型组OD值为0.134±0.003,低浓度组OD值为0.138±0.003,中浓度组OD值为0.143±0.003,高浓度组OD值为0.151±0.007。与对照组相比,模型组T淋巴细胞增殖功能浓度比较有非常显著差异(P<0.01);与模型组相比,低CG浓度组有显著差异(P<0.05);不同浓度组间比较,高、中浓度组之间作用有非常显著差异(P<0.01)。
2.3 CG对衰老大鼠血清IL2、IL6、TNFα浓度的影响
与对照组相比,模型组IL2、IL6、TNFα浓度具有非常显著意义(P<0.01);与模型组相比,高浓度组IL2、IL6、TNFα浓度具有非常显著意义(P<0.01),中浓度组IL2、TNFα浓度具有非常显著意义(P<0.01),IL6浓度具有显著意义(P<0.05),低浓度组IL2、IL6、TNFα浓度不具有显著意义(P>0.05);不同浓度组间比较,中、高浓度组之间IL2、IL6、TNFα浓度具有非常显著意义(P<0.01),见表2。表2 CG对衰老大鼠血清IL2、IL6、TNFα浓度的影响(略)
3 讨 论
免疫衰老是免疫系统由基因严格控制的衰老过程,免疫衰老始于增龄导致的胸腺萎缩。衰老免疫学说认为,胸腺是免疫系统的中枢器官,其衰退可导致T淋巴细胞减少,免疫杀伤力降低,整体免疫功能下降,导致机体衰老。脾作为机体重要免疫器官,机体的细胞免疫、体液免疫及非特异性免疫都与脾功能密切相关。本实验结果显示,中、高浓度CG组胸腺指数存在显著意义,表明其可以通过减缓胸腺萎缩改善机体的免疫功能,但由于Dgal衰老模型组大鼠的脾指数和对照组不存在显著意义,因此CG对脾功能的作用有待进一步研究。
T淋巴细胞增殖功能是评价衰老机体细胞功能的指标,衰老时T淋巴细胞增殖功能下降,对细胞刺激因子的刺激应答功能亦下降。延缓衰老的药物可以使机体对“非己”抗原识别功能增强,T淋巴细胞增殖功能提高,吞噬细胞功能增强,整体免疫功能增强,导致免疫防御功能增强,不易受感染,延缓病变和衰老的发生。本研究测定不同实验组T淋巴细胞增殖功能,发现CG具有提高衰老大鼠T淋巴细胞增殖功能的作用。
IL2产生及IL2受体表达与衰老的关系,已引起老年医学和免疫学研究的关注〔4〕。IL2一定程度上反映了机体细胞免疫功能的状态,IL2浓度随增龄而降低,其合成减少、浓度降低是导致免疫衰老的重要原因,被认为是免疫衰老的主要分子机制。本研究结果显示:中、高浓度CG具有提高衰老大鼠血清IL2浓度,改善机体细胞免疫功能,并且该作用随着CG作用浓度的升高而逐渐增强。
IL6是老年人感染与死亡的重要的预测指标,是单核细胞、巨噬细胞及T淋巴细胞产生的多效能细胞因子,它不仅在免疫网络中传导免疫反应信号,而在活化淋巴细胞产生抗体等方面起重要作用。IL6作为一种主要的免疫调节物,可以作用神经内分泌系统,影响全身各系统的功能活动,是神经内分泌和免疫系统之间相互作用的重要途径。IL6浓度异常升高可导致一系列的免疫和神经内分泌功能紊乱,加速老年人的整体衰老进程,是动脉粥样硬化、痴呆等老年性疾病的主要原因〔5〕。本研究发现,中、高浓度CG具有降低衰老大鼠血清IL6浓度增强免疫功能的作用。
TNFα是一个由T细胞和活化巨噬细胞产生的多功能细胞因子,能诱导多种细胞增殖或凋亡,具有调节细胞免疫反应,炎性白细胞浸润和炎症反应,诱导内皮细胞衰老的作用〔6〕。TNFα浓度变化随大鼠月龄增长逐渐升高〔7〕,而且TNFα高浓度的鼠行为迟钝,寿命缩短。本实验研究发现中、高浓度CG可以显著降低衰老大鼠血清中TNFα浓度,延缓衰老进程。
Dgal衰老模型是利用连续注射大剂量Dgal,造成动物糖代谢紊乱而建立的,本实验中模型组大鼠胸腺指数、T淋巴细胞增殖功能、血清IL2、IL6、TNFα浓度和对照组比较均具有显著意义,表明Dgal衰老模型可导致大鼠的免疫衰老。而CG作用组大鼠胸腺指数、T淋巴细胞增殖功能、血清IL2、IL6、TNFα浓度都具有非常显著意义,表明CG可提高衰老大鼠免疫功能,延缓免疫衰老,并且该作用具有浓度依赖性。
参考文献
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3 张娅婕,甘振威,谢 林.刺五加茶抗疲劳及免疫调节作用研究〔J〕.吉林中医药,2008;28(7):536.
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6 周建军,高云飞,王宏芳, 等.TNFα诱导血管内皮细胞的衰老〔J〕.科学通报,2001;46(19):163640.
7 李艳芳,师树田,曹晓菁.大鼠血清白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α随增龄而变化〔J〕.中华老年心脑血管病杂志,2007;9(12):8446.