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目的:
1、研究开口箭皂苷抗内毒素、抗炎作用。
2、研究开口箭皂苷对免疫功能的影响。
3、探讨开口箭皂苷对内毒素血症以及全身炎性反应综合征(SIRS)的应用前景。
方法:
1、采用水饱和正丁醇从开口箭植物的根茎中提取总皂苷。
2、将64只昆明种小鼠随机分为4组:模型组(生理盐水)、阳性药组(地塞米松5mg/kg)、STCB高、低剂量组(400,200mg/kg)。腹腔注射铜绿假单胞菌脂多糖(LPS)60mg/kg制备小鼠内毒素中毒死亡模型,STCB预防性灌胃给药,观察中毒情况、小鼠存活率及存活时间。
3、将40只小鼠随机分为5组,腹腔注射铜绿假单胞菌脂多糖(LPS)10mg/kg,摘眼球取血,制备血清,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测内毒素血症模型小鼠血清中白介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的含量。
4、取小鼠4只,Hanks液灌洗腹腔,收集腹腔渗出细胞体外培养,采用LPS刺激小鼠腹腔渗出细胞作为体外炎症模型,用(10,20,40μg/ml)STCB干预,在37℃下培养16h后ELISA法检测培养上清IL-1β和TNF-α的含量来观察STCB的抗炎作用。
5、正常小鼠40只,随机分为5组:DTH模型组、阳性药物(地塞米松10mg/kg)组、STCB高、中、低剂量(800、400、200mg/kg)组。给药组小鼠分别连续灌胃给药7d。于给药后第1日用1%二硝基氟苯(dinitro-fluorobenzene,DNFB)腹部涂抹致敏,末次给药后将1%DNFB涂抹于小鼠右侧耳廓,24h后处死动物,用打孔器取相同面积两侧耳片称重,比较给药组与模型对照组耳廓肿胀程度,并称取各组小鼠脾脏和胸腺,计算相关指数。
6、正常昆明小鼠40只,随机分为5组,即模型组、阳性药物组(地塞米松10mg/kg),STCB高、中、低剂量(800,400,200mg/kg)组,每组8只。给药组小鼠分别连续灌胃干预药物7d。给药后第2天上午,各鼠腹腔注射20%(V/V)的生理盐水兔红细胞0.2ml进行免疫,同日下午继续给药,免疫后第6天,动物摘眼球取血,分离和收集血清用于血清溶血素水平测定。
7、取Balb/c小鼠脾脏,制备脾细胞悬液,加入不同浓度的STCB,同时加入ConA或LPS刺激,在37℃下培养48h,用MTT比色法检测ConA和LPS诱导的小鼠脾细胞的(增殖)代谢活力。
8、取Balb/c小鼠脾脏,制备脾细胞悬液,调节浓度后,加入4μg/mlConA刺激,用(20,40,80μg/ml)STCB干预,在37℃下培养16h后ELISA法检测培养上清IL-2的含量。
9、统计分析采用SPSS13.0统计软件,多个样本均数比较,经方差齐性检验后进行单因素方差分析(One-wayANOVA),方差齐时,采用LSD方法进行组间两两比较;方差不齐时,用DunnettT3方法进行组间两两比较,显著性水准取α=0.05,以P<0.05时,组间差异判断为具有统计学意义。
结果:
1、给内毒素半小时后,动物毛色开始失去光泽,呼吸急促,行动迟缓。随着时间的推移,动物开始蜷缩在一起,拒食,有些动物会阴部有大片潮湿,淹淹一息,20小时后陆续有动物死亡,存活动物48小时后逐渐恢复正常。内毒素休克模型实验中,经STCB(200,400mg/kg,连续5d)预处理的动物存活率高于模型组,其存活率依次为31.3%,37.5%和18.8%,但没有统计学意义(x2=1.424,P=0.494)。不过内毒素休克模型实验中给STCB(200,400mg/kg)药组小鼠的存活时间明显长于模型组(P=0.051,P=0.028)。
2、正常小鼠血清促炎细胞因子IL-1β和TNF-α的含量很低,腹腔注射LPS后3小时,小鼠血清中的IL-1β和TNF-α的含量明显升高(P<0.001,P<0.001),分别达到基础水平的47倍和67倍。经开口箭皂苷(200,400mg/kg)预处理的动物血清IL-1β和TNF-α的含量升高的幅度均低于LPS模型组,IL-1β的含量分别下降24%和42%(P=0.247,P=0.006),TNF-α的含量分别下降31%和41%(P=0.047,P=0.004);体外STCB(10,20,40μg/ml)明显抑制由LPS诱导的小鼠腹腔渗出细胞分泌的TNF-α(P=0.023,P<0.001,P<0.001),高剂量STCB(40μg/ml)可抑制IL-1β的产生(P=0.013)。
3、STCB高、中、低三个剂量中(800,400,200mg/kg),只有高剂量可以显著降低DTH小鼠耳廓肿胀度(P=0.018)以及胸腺指数(P=0.020),但对脾指数无显著影响(P=0.062)。
4、高剂量开口箭总皂苷(800mg/kg)可显著抑制溶血素的作用(P=0.001),中、低剂量(400,200mg/kg)不明显(P=0.064,P=0.512)。
5、高剂量开口箭总皂苷(80μg/ml)可显著抑制ConA或LPS刺激的小鼠脾细胞增殖反应(代谢活力)(P<0.001,P<0.001),同时亦可抑制IL-2的产生(P=0.011),中浓度(40μg/ml)可显著抑制ConA或LPS刺激的小鼠脾细胞增殖反应(P=0.001,P<0.001),对IL-2的分泌无明显影响(P=0.061),开口箭总皂苷低浓度(20μg/ml)组与ConA组或LPS组相比没有统计学意义(P=0.136,P=0.061),对IL-2的分泌亦无明显影响(P=0.330)。
结论:
1、采用腹腔注射铜绿假单胞菌脂多糖(LPS)60mg/kg、10mg/kg成功建立小鼠内毒素中毒休克致死模型和内毒素血症模型;
2、STCB具有一定抗LPS毒性作用,能使内毒素休克模型小鼠的存活时间显著延长;
3、整体实验中,STCB能够明显抑制内毒素血症小鼠血清中细胞因子TNF-α和IL-1β的分泌;体外实验表明STCB能直接抑制被活化的巨噬细胞功能;
4、成功建立迟发型超敏反应小鼠实验模型和溶血素实验模型;
5、STCB高剂量时对细胞免疫和体液免疫有一定的抑制作用,中、低浓度抑制表现不显著;
6、高剂量STCB可抑制ConA活化后的脾细胞分泌IL-2,提示STCB可能通过抑制IL-2的分泌从而抑制免疫功能。