革皮氏海参总皂苷促进小鼠骨髓造血机能的作用及其机制的研究
海参皂苷是海参的主要次生代谢产物,是海参体内特有的一类三萜类化合物。本实验通过急性毒性、30d喂养实验研究革皮氏海参总皂苷对小鼠或大鼠的一般毒性以及长期摄入对生长发育产生的有害效应,并检测其毒作用性质和靶器官,观察长期摄入对机体造成的危害。在确定海参皂苷的毒作用性质及半数致死量(median lethal dose,LD50)的基础上,在其安全性应用范围内来研究海参皂苷对小鼠骨髓造血机能的促进作用。本实验采用连续3次腹腔注射环磷酰胺(Cyclophosphamide,Cy)的方法建立骨髓抑制小鼠模型。采用0.5％羧甲基纤维素调制的革皮氏海参总皂苷灌胃模型小鼠,研究其对小鼠骨髓造血功能的影响,并对其作用机理进行了较系统和深入地研究。主要研究结果如下:
革皮氏海参总皂苷对小鼠的LD50:雄性为1.08g/kg,雌性为1.1 g/kg。一次性灌胃海参皂苷,小鼠血清中尿素氮(serum urea nitrogen,BUN)、肌酐(creatinine,Cr)、谷草转氨酶(aspartate aminotarnferase,AST)和谷丙转氨酶(alaninetransaminase,ALT)含量同正常对照组无显著差异,说明海参皂苷对小鼠肾脏和肝脏功能无明显损伤效应。30d喂养实验显示,海参皂苷对大鼠血液生化学和尿液生化学指标均无显著影响,说明其对大鼠肝脏,肾脏和心血管等器官无明显毒性损伤。另外,海参皂苷明显促进雄性大鼠外周血中白细胞(white bloodcell,WBC)数和血小板数(plastocyte,PLT)增加。
采用细胞培养和组织培养方法,研究海参皂苷对骨髓造血功能的影响。结果表明,海参总皂苷促进小鼠WBC、RBC、PLT和血红蛋白(hemoglobin,Hb)含量以及网织红细胞(reticulocyte,RET)数量,促进骨髓有核细胞(bone marrownucleated cell,BMNC)分裂增殖,刺激造血干细胞(hemopoietic stem cell,HSC)的增殖与分化,对体外培养粒-单系(P＜0.01)、红系(P＜0.05)和巨核系祖细胞(p＜0.01)集落生成有明显的促进作用;同时海参皂苷刺激肺、脾脏和腹腔巨噬细胞等组织中分泌多种造血生长因子,促进小鼠骨髓造血。
利用流式细胞术、RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)法检测海参总皂苷对小鼠骨髓细胞细胞周期分布和细胞凋亡的影响。结果显示,海参皂苷促进骨髓细胞从S期进入到G2/M期,同时促进细胞G2/M期调控点cyclin B1基因的表达,促进细胞有丝分裂;提高抑制凋亡基因bcl-2和bcl-xl mRNA的表达(p＜0.01,p＜0.01),抑制细胞凋亡。说明海参皂苷可通过调整细胞周期、促进细胞有丝分裂、抑制细胞凋亡,来促进小鼠骨髓造血功能。
通过RT-PCR法检测小鼠骨髓细胞造血生长因子粒细胞巨噬细胞刺激因子(granulocyre-macrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)、促红细胞生成素受体(erythropoietin receptor,EPOR)和血小板生成素(thrombopoietin,TPO)mRNA表达。结果显示,海参皂苷显著促进骨髓细胞EPOR(P＜0.05)、GM-CSF(p＜0.01)和TPO mRNA(p＜0.01)的表达,推测海参皂苷通过促进小鼠骨髓细胞合成和分泌EPO、GM-CSF或TPO,有效促进EPO、GM-CSF或FPO与其相应受体结合,刺激骨髓红系祖细胞、粒-单系祖细胞或巨核系祖细胞的增殖和分化,达到促进造血的功能。
本论文首次对海参皂苷的安全性评价进行分析,为其以后在临床上的应用以及营养品和保健品等领域提供一定的科学依据。在其安全性应用范围内研究海参皂苷促进小鼠骨髓造血功能的作用,并对其机制进行探讨,为海参皂苷的的开发和高值化利用提供一定的理论基础。
革皮氏海参总皂苷;急性毒性;骨髓造血机能;喂养实验;动物模型
中国海洋大学
硕士
水产品加工及贮藏工程
王静凤
2011
中文
R282.77;R285.5
88
2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）