吕亚囡,董 群
(皖南医学院 微生物学与免疫学教研室,安徽 芜湖 241002)
大蒜素(Garlicin)又名大蒜新素,是由大蒜球茎中分离出的一种具有多种生物活性的化合物,具有很强的抗菌作用,被称为天然广谱抗生素,实验证明大蒜素具有广谱抗微生物活性,包括抗细菌活性,抗真菌活性以及抗寄生虫及抗病毒活性[1,2]。我室以往的研究中发现大蒜素不仅可以提高小鼠细胞免疫功能及体液免疫功能,也可增强小鼠的巨噬细胞的功能[3~5]。而免疫系统和内分泌系统作为神经内分泌免疫调节网络中的两大组成部分,其间存在着交互信息传递机制。神经内分泌系统和免疫系统可以共用细胞因子、肽类激素和神经递质并产生广泛而密切的网络联系,在这个网络中,神经内分泌激素可调控免疫,而免疫亦能调控神经内分泌[6]。本实验通过给青年小鼠和老年小鼠喂食大蒜素后,检测小鼠的有关内分泌指标,来探讨大蒜素在对免疫系统产生调节作用的同时是否也对内分泌系统产生一定的调节作用及不同年龄组间的差异。
1.1.1 实验动物 ICR雄性小鼠(批号为SCXK苏2007-0001),体重为17~20 g,6周龄,由南京青龙山动物繁殖场提供。
1.1.2 实验药物 大蒜素胶囊,由江苏正大清江制药有限公司生产(批号为H32025683);D-半乳糖(Sigma)。
1.1.3 试剂 T-SOD(总超氧化物歧化酶)测试盒、MDA(丙二醛)试剂盒,购于南京建成;IL-2、ACTH(促肾上腺皮质激素)和CORT(皮质醇)酶联免疫试剂盒,购于美国R&D公司。
1.1.4 仪器 酶标仪(郑州博塞生物工程有限责任公司,型号:2000型);高速冷冻离心机(上海良平仪器仪表有限公司);紫外分光光度计(日本东芝制作所);数显水浴箱(金坛市进程国盛实验仪器厂);37℃恒温培养箱(上海市跃进医疗器械一厂)。
1.2.1 实验动物分组 先将实验动物分青年组和老年组,各组再分对照组和实验组。即得青年对照组(YC)、青年实验组(Y)、老年对照组(DC)和老年实验组(D)。
1.2.2 衰老模型的制备 取老年组小鼠用D-半乳糖按500 mg/kg颈背部皮下注射6周,1次/d,造成亚急性衰老模型;青年组不给药。
1.2.3 喂食大蒜素 老年实验组和青年实验组小鼠分别灌服大蒜素0.4 ml×14 d(25 mg/kg),老年对照组和青年对照组分别灌服同体积的生理盐水。
1.2.4 取血 各组小鼠眼球取血,2 500转/min离心,留血清备用。
1.2.5 T-SOD、MDA检测 用比色法进行检测,具体操作严格按试剂盒进行。
1.2.6 IL-2、ACTH 和CORT的测定 用ELASA 双抗体夹心法进行检测,具体操作严格按试剂盒进行。
1.2.7 统计方法 应用SPSS 11.6软件统计包,资料数据用均数±标准差(±s)表示,组间比较用t检验,多组采用F检验。
2.1 老年组鼠从外观上看出现毛发稀疏,行动迟缓等特征,且老年组小鼠血清中MDA含量较青年组明显增加(P<0.05),T-SOD活力和IL-2水平较青年组明显下降(P<0.01),说明衰老模型制备成功(见表1)。
表1 小鼠血清中T-SOD、MDA和IL-2测定(n,±s)Tab 1 Determination of serum T-SOD,MDA and IL-2 in mice(n,±s)
表1 小鼠血清中T-SOD、MDA和IL-2测定(n,±s)Tab 1 Determination of serum T-SOD,MDA and IL-2 in mice(n,±s)
vsYC,#P <0.05;##P <0.01,n为实际存活老鼠只数
Group n T-SOD(U/ml)MDA(nmol/ml)IL-2(pg/ml)68 DC 7 30.558 ±11.765##17.248 ±1.907#173.404 ±16.876##t值 12.678 4.012 9.684 P值YC 8 92.193 ±6.726 11.999 ±2.958 331.915 ±40.1<0.01 <0.05 <0.01
2.2 老年组鼠的血清ACTH,CORT明显低于青年组(P<0.05)。青年实验组鼠较青年对照组鼠的ACTH、CORT水平明显增加(P <0.05),老年实验组较老年对照组的ACTH和CORT仅有增加趋势,但差异无显著性(P>0.05,见表2)。
表2 大蒜素对小鼠血清ACTH和CORT的影响(n,±s)Tab 2 Effect of garlicin on serum ACTH and CORT in mice(n,±s)
表2 大蒜素对小鼠血清ACTH和CORT的影响(n,±s)Tab 2 Effect of garlicin on serum ACTH and CORT in mice(n,±s)
vsYC,#P <0.05;△ P <0.01;vsDC,*P >0.05,n 为实际存活老鼠只数
Group n ACTH(pg/ml)CORT(ng/ml)18.689 21.135 YC 8 47.395 ±5.693 3.868 ±0.889 Y 8 54.976 ±5.196# 4.972 ±0.688#DC 7 32.682 ±6.354△ 2.359 ±0.454△D 8 38.121 ±7.685* 2.603 ±0.791*F值
现代基础医学认为神经系统、免疫系统与内分泌系统之间存在双向信息传递机制,这使三个系统内或系统之间得以相互交通和调节,构成神经-内分泌-免疫调节网络(neuro-endocrine-immunoregulatorynetwork)[7],共同维持着机体的稳态。神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在交互信息传递机制,即神经、内分泌系统能调节免疫系统的功能,而免疫系统也能反过来调控神经、内分泌系统的某些功能[8]。它们相互交织、协调作用,构成一个立体的网络结构,共同负责机体对不同外环境和内环境的适应性反应[9]。
表1结果显示,老年小鼠MDA升高,SOD降低说明老年机体的抗氧化能力降低,机体内自由基的产生和清除这一动态平衡被打破。随着年龄的增长,机体内抗氧化防御系统机能减退,造成自由基堆积而产生氧化应激损伤[10]。IL-2俗称免疫细胞增殖因子,老年小鼠IL-2水平的显著下降,表明其T细胞或(和)B细胞增殖能力下降,所以老年小鼠免疫力下降。根据神经-内分泌-免疫调节网络学说,免疫的改变必然导致内分泌的改变。促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质醇(CORT)的含量可以反映垂体-肾上腺皮质轴的功能变化[11]。本研究中老年组鼠ACTH及CORT水平均低于青年组,说明随着年龄增长,垂体的功能有所减退。这一结果与衰老机制中的神经内分泌学说相吻合,神经内分泌理论认为神经元和相关激素的功能消耗是衰老的根本原因。而下丘脑-垂体-肾上腺素轴(HPA)则是衰老的主要调控者[12]。
老年组和青年组小鼠灌服大蒜素后,血清中ACTH和CORT的水平升高,但是只有青年组小鼠中实验组和对照组的差异具有显著性(P<0.05)。老年实验组灌服大蒜素后,ACTH和CORT水平仅有上升趋势,与老年对照组相比差异并无显著性意义(P>0.05)。这可能与衰老机体的HPA轴自身的调控能力以及下丘脑、垂体、肾上腺等器官的老化有关。衰老过程中,下丘脑各核团的神经元随增龄呈现不同程度的丢失,其所含递质也有不同程度的改变,导致内分泌功能不足,从而推动机体衰老[13]。可能正是因为衰老机体HPA轴各组分器质性及功能性的改变而使本次实验中老年小鼠服用大蒜素后ACTH和CORT水平仅出现上升趋势。如果长期服用大蒜素是否可促其水平提高明显,有待进一步探讨。
本研究证实大蒜素具有调节机体内分泌系统的作用,能够促进ACTH和CORT的分泌,尤以青年组明显。
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