守宫木(Sauropus androgynus),民间又名天绿香、减肥菜等,其嫩茎叶可食,有清热祛湿、舒肝明目等多种保健功能〔1, 2〕。守宫木原产于越南、印度、印尼等,后引入我国。1994年台湾地区连续发生阻塞性细支气管炎(bronchiolitis obliterans)的流行和暴发,调查发现是由于生吃减肥蔬菜守宫木所致〔3〕。华南农业大学研究发现,实验小鼠大量食用守宫木后陆续死亡;30 d喂养实验发现,守宫木对SD大鼠的肝、肾等多个器官均有损伤,并呈一定的剂量-反应关系〔4〕。为进一步了解守宫木的毒性机制,本研究进行了体外染色体畸变试验研究。现将结果报道如下。
1 材料与方法 1.1 材料新鲜守宫木茎叶;中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL);中国仓鼠肺细胞(V79);含10%新生小牛血清的基础培养液(MEM)(美国Gibco公司);粉碎仪、匀浆仪、超声破碎仪、真空浓缩仪、显微镜(德国Zeiss公司)。
1.2 方法 1.2.1 守宫木受试液的制备取新鲜守宫木茎叶共180 g,加纯净水270 g,粉碎仪打碎后用匀浆机制成匀浆,然后超声破碎(振幅60%,时间1 min,持续5 s,间隔1 s)2次,过180目筛,以双层滤纸过滤2次,真空抽滤,低温真空浓缩至18 ml,过滤除菌,得约15 ml过滤液(每1 ml样品制备液相当于守宫木12 g)。以此为基础用磷酸盐缓冲液(PBS)依次2倍稀释得一系列相应浓度的染毒液。
1.2.2 细胞株CHL染色体原始核型为(25±2)条,核型较为稳定。中国仓鼠肺细胞V79,该系染色体原始核型为(22±1)条,核型稳定。
1.2.3 代谢活化系统使用经多氯联苯诱导的大鼠肝匀浆(S9)并加相应的辅助因子配制成的混合物(S9mix)作为体外代谢活化系统〔5〕。
1.2.4 细胞培养条件在37 ℃、5% CO2的保湿培养箱中进行培养。基础培养基(MEM)中含10%新生小牛血清和青、链霉素(各100 U/ml)。
1.2.5 试验分组设受试物组及阳性、阴性对照组。受试物组设3个浓度组,分别为守宫木制备后100%浓缩液(即相当于含守宫木鲜样1.2 g/ml)、50%浓缩液(相当于含守宫木鲜样0.6 g/ml)和25%浓缩液(相当于含守宫木鲜样0.3 g/ml),阴性对照组为溶剂PBS,阳性对照组为(+S9)环磷酰胺(CP,山西普德药业有限公司)及(-S9)丝裂霉素CMMC (浙江海正药业股份有限公司)。
1.2.6 体外染色体畸变试验将细胞1×106/孔接种于6孔培养板中,培养24 h后,吸去培养液换无血清培养液,并加入不同浓度的受试物,代谢活化组同时加入S9mix,阴性对照组仅加培养液。作用2 h后,弃去含受试物的培养液,洗细胞3次,加入完全培养液,继续培养24 h。收获前4 h加入秋水仙素。按常规方法Trypsin消化、低渗、固定、制片、姬姆萨(Giemsa)染色〔5〕。显微镜下观察染色体结构畸变率(畸变细胞数/总计数细胞数×100%),结构畸变观察包括无着丝粒断片、断裂、互换、环状染色体及双着丝粒染色体。对各受试物组和阴性对照组选取200个,阳性对照组选取100个分散良好的中期分裂细胞,进行染色畸变分析,记录染色体结构畸变的类型和数目,并计算染色体畸变细胞率。
1.3 统计分析采用χ2检验分析比较各组间染色体畸变率。
2 结果 2.1 染色体分析(表 1,2)| 表 1 守宫木对体外CHL细胞染色体畸变分析受试物浓度 |
| 表 2 守宫木对体外V79细胞染色体畸变分析 |
因培养细胞的核型数目有小范围的波动,本实验只进行染色体结构畸变分析,未进行数目畸变分析。表 1可见,守宫木100%浓缩液组因浓度过高引起细胞死亡或生长停滞,在50%浓缩液的剂量下,对CHL细胞的染色体致畸率很高,其直接的致染色体畸变明显高于经代谢活化系统作用后的致突变效应,且染色单体型畸变明显高于染色体型畸变。表 2可见,守宫木对V79细胞的染色体致畸率较低,在50%浓缩液的剂量下,经代谢活化系统作用后的致突变效应与阴性对照组比较差异有统计学意义,且染色单体型畸变仍高于染色体型畸变。
2.2 细胞形态学改变显微镜下阴性对照组细胞形态正常,为多角形,贴壁生长伸展良好;阳性对照组细胞全部圆缩死亡;染毒2 h后100%浓度组的细胞全部圆缩死亡;CHL细胞50%浓度组细胞70%以上变圆皱缩;25%浓度组正常细胞数量不少于阴性对照组的50%;12.5%浓度组正常细胞数量均不少于阴性对照组的90%。V79细胞50%浓度组的细胞50%以上变圆皱缩,25%浓度组正常细胞数量不少于阴性对照组的70%;12.5%浓度组正常细胞数量均不少于阴性对照组的90%。
3 讨论自Lin TJ首次报道守宫木可引起失眠及渐进性呼吸困难〔3〕后,Hsiue等发现,食用守宫木与人群阻塞性通气损伤有一定的剂量效应关系。研究也提示,个体间存在对守宫木的代谢遗传学差异〔6〕,守宫木致细支气管炎发病机制存在遗传易感因素〔7〕。国内研究发现,守宫木喂饲对大鼠肝、肾、肺、睾丸等器官均有损伤,且呈一定的剂量-反应关系〔4〕。本研究发现,守宫木提取液在高浓度直接导致细胞死亡,在中高浓度下其直接或间接致突变性比低浓度显著增加,呈明显的剂量-反应关系。添加S9代谢活化系统对CHL细胞畸变率降低了1倍多,说明守宫木浓缩液可以经代谢活化系统解毒。由于各组染色单体型畸变均明显高于染色体型畸变,提示守宫木可能含有DNA单链断裂剂成分。在较高剂量( > 50%细胞死亡)时伴有高的细胞染色体畸变率,这可能与高细胞毒性条件下基因组DNA不稳定有关。化学物在染色体畸变的剂量可能显示高细胞毒性( > 50%)〔8〕。但也有文献认为,细胞毒性和染色体畸变之间无必然的因果关系〔9〕。守宫木成分复杂,其染色体畸变能力可能与多种物质的共同作用相关。本研究表明,守宫木浓缩液是一种高毒性致突变剂,其作用机制有待进一步研究。
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2009, Vol. 25
