2. 海军医学研究所, 上海 200433
2. Naval Medical Research Institute, Shanghai 200433 China
刺五加多糖(Acanthopanax Senticosus Polysaccharide)是从五加科植物刺五加的根或根茎中提取出糖类成分。研究表明其具有抗肿瘤、增强免疫、抗氧化、保肝、抗菌、抗病毒、抗衰老及促进肝脾组织核酸代谢和吞噬功能等作用,国内外对刺五加的抗辐射作用也进行了诸多研究,发现了其抗辐射的多种活性成分,能够通过多种途径对机体产生辐射防护作用。造血、胃肠道及生殖系统是辐射最敏感的几大系统,笔者研究了刺五加多糖对60Coγ射线照射大鼠胃肠道及生殖系统的保护作用。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 样品刺五加多糖(多糖含量≥80%)西安小草植物科技有限责任公司批号:XC110701;WR-2721注射用安磷汀(安福定)湖北葛店人福药业有限责任公司批号:090902;523片军事医学科学院放射与辐射医学研究所研制批号: 20080601。
1.1.2 实验动物雄性Wistar大鼠,6周龄,购自上海西普尔-必凯实验动物有限公司,动物许可证号码:SCXK(沪)2008- 0016。
1.1.3 主要仪器MEK-5216型血细胞计数仪NIHON KOHDEN公司; BH-2显微镜系统Olympus公司。
1.2 方法 1.2.1 动物分组及给药方法实验动物随机分为正常对照组(给予药物同等体积蒸馏水灌胃,不照射)、模型对照组(给予药物同等体积蒸馏水灌胃,照射)、WR-2721组、523片组和刺五加多糖200mg/kg·d、100mg/kg·d及50mg/kg·d3个剂量组; 给药组每组9只,阴性对照组12只,模型对照组11只。刺五加多糖组灌胃给药,剂量见上,照射前连续给药10d、照射后第3天开始继续给药10d;WR-2721照射前30min腹腔注射140mg/kg; 523片组照射前半天及照后1天内分别灌胃,剂量分别为2mg/kg及1mg/kg。期间动物自由摄食和饮水。
1.2.2 照射源与照射方法在海军医学研究所辐照室进行照射,放射源为60Coγ射线,照射距离为1m,吸收剂量率为0.388 Gy/h,照射时间为12.8h,累积照射剂量为5Gy。
1.2.3 动物体重和白细胞数的测定各组动物分别于照射前5d、照后第3、10、14天,测定体重,并用断尾法取大鼠尾静脉血20μl进行血细胞计数,测定WBC。
1.2.4 动物脏器指数的测定照后第14天,脱颈处死,分离肝脏、脾脏、胸腺、睾丸、附睾,称重并计算肝脏、脾脏、胸腺、睾丸、附睾指数。
1.2.5 动物精子相对计数测定照后第14天,取大鼠左侧附睾放入盛有3ml生理盐水的平皿中,用眼科剪充分剪碎,并轻压组织块,使精子溢出,通过单层擦镜纸过滤,滤液4000r/min离心10min,沉淀物加入lml精子固定液,充分混匀,固定2h后,滴入血细胞计数板,计数4个方格内精子数.计为R,按公式R×4000×固定液体积/附睾重,获得精子相对计数。
1.3 统计学处理所有数据均采用SPSS13.0统计软件处理,实验数据采用均数±标准差(
如表 1所示,照后第3、10、14d模型对照组体重均较正常对照组非常明显下降(P<0.0l); 照后3、10d,刺五加多糖各给药组较模型对照组有显著或非常显著性升高,随给药剂量的增大,大鼠的体重增加,说明刺五加多糖对辐射大鼠的体重有保护作用。
结果见表 2,①与未给药组比较,照前第5天刺五加给药组白细胞数显著性或非常显著性升高; 并有明显剂量依赖关系。②照射后第3天,模型对照组白细胞非常显著下降(P<0.01);刺五加多糖组和两种阳性药组WBC均比模型组非常显著回升,但仍低于正常对照组。③照后第10天,各组动物白细胞均显著回升,与模型组比较,刺五加多糖组与WR-2721组及523片组均显著升高,并且刺五加多糖组显示明显的剂量依赖关系。上述结果提示刺五加多糖对正常动物白细胞具有一定程度的刺激作用,能够显著促进受照动物的WBC恢复。
如表 3可见,①模型对照组肝脏指数大于空白对照组,考虑照射后肝脏损伤,出现肝肿大; 刺五加中、低剂量组及WR-2721、523片组较模型对照组均有一定程度的降低,说明药物对肝肿大有一定治疗作用。②照后模型对照组的脾脏、胸腺指数较正常对照组均有显著或非常显著性下降(P<0.05或P<0.01),说明60Coγ射线对大鼠的脾脏及胸腺有损伤作用。刺五加高、低剂量组脾脏指数均较模型对照组有升高趋势; 各给药组胸腺指数均较模型对照组有升高趋势。考虑刺五加多糖对辐射大鼠的造血器官有一定的保护作用。照后模型对照组肠道长度较正常对照组非常明显缩短(P<0.01),给予刺五加多糖后肠道有明显增长,但随给药剂量的增大,肠道逐渐缩短,刺五加多糖对大鼠的肠道有保护作用。
如表 4可知,照后模型对照组的睾丸、附睾指数及精子相对计数较正常对照组均下降。给予刺五加多糖后,生殖系统各项指标升高,说明刺五加多糖对辐射所致生殖系统损伤有保护作用。
刺五加[1]为五加科植物刺五加Acanthopanax sentocosus (Rupret Maxim. Harms)的干燥根茎或茎,该植物主要分布在中国东北、华北、俄罗斯远东地区及日本北海道、朝鲜等地,我国黑龙江野生资源丰富。刺五加有促性腺、抗疲劳和防止记忆衰退等活性,医学上称之为“适应原”样药物。特别是所含的多种糖类及刺五加苷是理想的干扰素(CFN)促诱导剂,可提高肌体内IFN水平,增强肌体免疫力。研究发现[2]刺五加多糖能增强小鼠脾脏和肠系膜淋巴结的重量、细胞数目、脾脏白髓总体积和淋巴结皮质总体积,能明显对抗环磷酰胺所致的免疫抑制作用。用刺五加多糖及其刺五加苷B、D和E对S180和S7811白血病细胞系进行抗干扰素诱生和促诱生实验,结果表明刺五加多糖及其苷B、D和E为理想的干扰素促诱生剂。Han[3]等从刺五加组织培养的果实中分离获得一种均一化多糖,可以明显促进小鼠腹腔巨噬细胞效应分子的产生,对巨噬细胞功能的促进作用及激活Toll阳细胞跨膜受体有关。Li & Zhou[4]分离刺五加根总多糖并口服饲喂15GyX射线照射的大鼠,发现刺五加多糖对辐射所诱导的体重、饮食和饮水量减少有明显的保护作用,血清中丙二醛水平显著降低,抗氧化酶活性明显增强。现代医学研究表明刺五加具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射、抗损伤及抗疲劳作用,具有广泛的应用价值。本文通过口服饲喂刺五加多糖,观察其对5Gy60Coγ射线辐照大鼠的胃肠道及生殖系统的影响。
辐射后机体各个系统、器官及组织都有可能受到损害,其中以造血、胃肠道及生殖系统最为敏感。造血系统损伤是机体最早出现的损伤之一[5]。骨髓是机体主要的造血组织,外周血细胞数可以间接反应骨髓造血功能。研究表明[6-9]辐射损伤后,造血细胞增殖、分裂能力下降,血细胞来源减少,数量随之减少。由于各类血细胞的寿命不同,因此它们的变化亦有差别。其中白细胞寿命短暂,受辐射后急剧下降,在第3天降至最低。胃肠道也是辐射损伤的重要靶器官[10]。肠上皮细胞对电离辐射高达敏感,照射后可发生增殖抑制及坏死脱离等一系列异常病理变化,导致肠粘膜形态结构破坏、机械屏障保护作用削弱,引起肠粘膜免疫功能下降。生殖系统是辐射又一敏感系统,研究表明[11]电离辐射可以引起染色体畸变率、精子畸形率均不同程度升高; 睾丸指数下降; 睾丸形态组织学检测出现不同程度的损伤。
本研究结果表明,照射后,大鼠外周血WBC迅速下降,第3天降至最低,之后缓慢升高; 大鼠体重下降; 肝指数升高,考虑照射引起肝肿大; 脾脏、胸腺指数及肠道长度指数降低; 睾丸、附睾指数及精子相对计数降低。60Coγ射线对大鼠各系统有损伤作用,与文献报道一致。刺五加多糖治疗可使辐照后大鼠的WBC较模型对照组显著升高,表明其对造血系统有一定程度的保护作用。研究同时表明刺五加多糖可提高受辐射大鼠的体重; 降低照后大鼠的肝指数,缓解辐射损伤引起的肝肿大; 提高脾脏、胸腺指数及肠道长度指数; 可提高辐射损伤大鼠的睾丸、附睾指数及精子相对计数,提示其对辐射所致胃肠道系统及生殖系统损伤均有一定的保护作用。
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