大蒜化学成分(组)对免疫抑制小鼠免疫功能的调节作用

许 良，李瑞瑞，李心雨，宋百灵，李新霞*，肖文浚

(1.新疆医科大学药学院，乌鲁木齐 830011；2.新疆埃乐欣药业有限公司，乌鲁木齐 830011)

大蒜(AlliumsativumL.)是葱属植物大蒜的鳞茎，历史悠久，是人类种植的最古老的具有药效的植物[1]。大蒜化学成分的多样性是大蒜防病治病的基础，具有抗氧化[2]、抗肿瘤[3]、抗心肌缺血、降血脂和免疫调节等多种药理作用[4]，主要用于抗炎[5]、抗癌、治疗心脑血管疾病[6]和糖尿病[7]。目前，研究认为大蒜的活性作用主要是含硫氨基酸蒜氨酸在蒜酶的催化裂解下产生的大蒜辣素及其降解产物[8-9]通过代谢为H2S产生的。当大蒜组织破碎后，存在于大蒜细胞溶胶中的蒜氨酸与存在于液泡中的蒜酶相遇[10]产生大蒜辣素[9,11-12]。大蒜辣素不稳定，遇热或有机溶媒降解生成大蒜素及其他化合物。研究发现，植物多糖具有免疫调节作用，可作为广谱免疫促进剂，激活巨噬细胞和淋巴细胞等多种免疫细胞，增强其分泌细胞因子的能力，从而提高细胞的活性，进一步加强免疫作用[13]。

涉及到大蒜增强机体免疫功能的文献大多采用大蒜水提物或乙醇提取物[14-16]、大蒜辣素的降解产物大蒜素和大蒜油[17-18]以及乙醇提取的大蒜多糖[19](garlicpolysaccharide)等。

本实验建立免疫功能低下模型，分别从小鼠血液白细胞计数、吞噬细胞功能检测及细胞分子水平免疫调节等方面，研究大蒜提取物、蒜氨酸+多糖不同剂量和大蒜多糖对免疫抑制小鼠的免疫增强作用，为大蒜各化学成分提高机体免疫力提供实验基础数据。

1 仪器与材料

1.1仪器 Multiskan GO全自动酶标仪[赛默飞世尔科技(中国)有限公司]；AB135-S型分析天平(瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司)；光学显微镜(徕卡仪器有限公司)等。

1.2试药 注射用环磷酰胺(批号17080125，江苏恒瑞医药股份有限公司)；左旋咪唑片(批号161201，山东仁和堂药业有限公司)；酶联免疫吸附测定试剂盒(Elabscience公司)。

大蒜多糖(总糖含量75.2%，批号20170925)，大蒜提取物(蒜氨酸含量3.94%，潜在大蒜辣素1.8%，总糖含量41%，批号20161201，采用冷冻干燥技术的大蒜冻干粉)，蒜氨酸提取物(蒜氨酸含量4.58%，总糖含量80%，批号20171010)，均购自新疆埃乐欣药业有限公司。

1.3动物 清洁级昆明小鼠192只，6～8周龄，体质量18～22 g，雌雄各半，购于新疆医科大学动物房，许可证号：SCXK(新)2016-0003。

2 方法

2.1动物分组处理 将小鼠分为2批，每批随机分为8组，每组24只。①正常对照组；②模型对照组；③阳性对照组(左旋咪唑溶液，25 mg·d-1·kg-1)；④大蒜多糖组 (164 mg·d-1·kg-1)；⑤蒜氨酸+多糖高剂量组(以alliin计，60 mg·d-1·kg-1)；⑥蒜氨酸+多糖中剂量组(以alliin计，17.5 mg·d-1·kg-1)；⑦蒜氨酸+多糖低剂量组(以alliin计，5 mg·d-1·kg-1)；⑧大蒜提取物组(以大蒜多糖计，164 mg·d-1·kg-1)。①和②组灌胃生理盐水，②至⑧组小鼠从灌胃的第23天开始，按照1 g体质量0.01 mL的剂量腹腔注射环磷酰胺(40 mg·d-1·kg-1)，连续注射7 d，末次注射给药后禁食12 h，测定各项指标。按照每只1 g体质量0.02 mL共灌胃30 d，实验期间，小鼠正常饮食和光照。

各组给药剂量见表1。用以研究大蒜各化学成分(组)对免疫抑制小鼠的免疫功能恢复状况。

表1小鼠的给药剂量

Tab.1 Dosages for mice

组别以多糖计/mg·kg-1以alliin计/mg·kg-1以大蒜辣素计/mg大蒜多糖组16400蒜氨酸+多糖高剂量组1 048600蒜氨酸+多糖中剂量组30617.50蒜氨酸+多糖低剂量组8750大蒜提取物组16408.4

2.2测定指标及方法

2.2.1白细胞计数 第30天给药后小鼠禁食12 h，摘眼球取血，加入白细胞稀释液后于血细胞计数板上计数白细胞总数，1 μL(每立方毫米)血中白细胞总数=4格白细胞总数×50。

2.2.2ELASA法测定血清中IL-6、IFN-γ和TNF-α的水平 取血液，离心取上清液，按照试剂盒说明书测定各组小鼠血清中IL-6、IFN-γ和TNF-α的含量。

3 结果

3.1对免疫抑制小鼠外周血白细胞数的影响 见图1。与模型组比较，除大蒜提取物组外，均可提高环磷酰胺降低的白细胞数(P<0.05 或P<0.01)，可见大蒜化学成分(组)对环磷酰胺所致的外周血白细胞减少有恢复功能，且具有正向免疫调节作用。

图1大蒜化学成分(组)对免疫抑制小鼠外周血白细胞数的影响

注：与正常对照组比较*P<0.05；与CTX模型组比较△P<0.05，△△P<0.01。

Fig.1 Effect of garlic chemical composition (groups) on peripheral blood white blood cell count in immunosuppressed mice

Note：Compared with the normal control group*P<0.05； compared with the CTX model group△P<0.05，△△P<0.01.

3.2对免疫抑制小鼠血清IL-6、IFN-γ和TNF-α水平的影响 见图2。与模型组比较，大蒜多糖组、蒜氨酸+多糖高剂量组和中剂量组可明显恢复环磷酰胺降低的IL-6水平；大蒜多糖组、蒜氨酸+多糖高剂量组、中剂量组和大蒜提取物组均可明显恢复环磷酰胺降低的IFN-γ水平；各给药组均可恢复环磷酰胺降低的TNF-α水平，差异有统计学意义(P<0.05 或P<0.01)。

图2大蒜化学成分(组)对免疫抑制小鼠血清IL-6、TNF-α和IFN-γ水平的影响

注：与正常对照组比较*P<0.05，**P<0.01；与CTX模型组比较△P<0.05，△△P<0.01。

Fig.2 Effect of garlic chemical composition (groups) on serum IL-6，TNF-αand IFN-γlevels in immunosuppressed mice

Note：Compared with the normal control group*P<0.05，**P<0.01； compared with the CTX model group△P<0.05，△△P<0.01.

以血清中IL-6、IFN-γ和TNF-α含量为评价指标，对比各成分组药效关系，结果见图3。由图3可知，大蒜多糖与大蒜提取物对比，仅有多糖单一成分的效果不如含硫化合物协同作用效果好，而蒜氨酸+多糖的协同效果又优于大蒜提取物组。

图3大蒜各成分组药效关系对比

注：横坐标为多糖含量。蒜氨酸+多糖低剂量(以大蒜多糖计，87 mg·d-1·kg-1)；大蒜多糖(164 mg·d-1·kg-1)；大蒜提取物 (以大蒜多糖计，164 mg·d-1·kg-1)；蒜氨酸+多糖中剂量组(以大蒜多糖计，306 mg·d-1·kg-1)；蒜氨酸+多糖高剂量组(以大蒜多糖计，1 048 mg·d-1·kg-1)。

Fig.3 Comparison of the pharmacodynamic relationship between garlic components

Note：The abscissa is the polysaccharide content，polysaccharide content was arranged from small to large on the abscissa.alliin+polysaccharide low dose group (garlic polysaccharide，87 mg·d-1·kg-1)； garlic polysaccharide (164 mg·d-1·kg-1)； garlic extract (garlic polysaccharide，164 mg·d-1·kg-1)； alliinic acid+polysaccharide middle dose group (garlic polysaccharide，306 mg·d-1·kg-1)； alliinic acid+polysaccharide high dose group (garlic polysaccharide，1 048 mg·d-1·kg-1).

3.3对免疫抑制小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响 见图4。与模型组比较，大蒜多糖组、蒜氨酸+多糖中剂量组、低剂量组和大蒜提取物组均可明显恢复环磷酰胺降低的免疫抑制小鼠碳廓清指数K；蒜氨酸+多糖中剂量组、低剂量组和大蒜提取物组可恢复环磷酰胺降低的免疫抑制小鼠的吞噬指数α(P<0.05或P<0.01)。蒜氨酸+多糖各剂量组之间差异无统计学意义(P>0.05)。

图4大蒜化学成分(组)对免疫抑制小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响

注：与正常对照组比较*P<0.05；与CTX模型组比较△P<0.05。

Fig.4 Effect of garlic chemical composition (groups) on phagocytosis of macrophages in immunosuppressed mice

Note：Compared with the normal control group*P<0.05； compared with the CTX model group△P<0.05.

4 讨论

本实验中，大蒜提取物组除水分外保留了大蒜原有的所有成分，包括蒜氨酸(3.94%)、大蒜多糖(41%)及有活力的蒜酶；临用前加水、蒜氨酸和蒜酶反应生成大蒜辣素(潜在大蒜辣素1.8%)；蒜氨酸+多糖组(含蒜氨酸4.58%，大蒜多糖80%)是经鲜蒜灭酶后提取，不含蒜酶；大蒜多糖组(含大蒜多糖80%)既不含蒜酶也不含蒜氨酸。大蒜各成分组(表1)药效关系对比，结果显示，蒜氨酸+多糖中剂量组和大蒜多糖组均能升高由造模导致的白细胞计数、碳廓清指数K和血清中IL-6、IFN-γ及TNF-α水平下降(P<0.05)；蒜氨酸+多糖低剂量组可升高由造模导致的白细胞计数、碳廓清指数K和血清中TNF-α水平下降；蒜氨酸+多糖高剂量组可升高由造模导致的白细胞计数及血清中IL-6、IFN-γ和TNF-α水平下降；大蒜提取物组可升高由造模导致的碳廓清指数K和血清中IFN-γ，TNF-α水平下降。

实验结果表明，大蒜各成分组均可升高免疫因子水平，对免疫抑制小鼠的免疫功能具有正向调节作用，但无剂量依赖关系，无论是单一成分还是组合成分，均可将免疫功能提升到趋近于正常水平，建议根据成本优化组合设计产品处方。