大蒜油对辐射致小鼠白细胞减少的预防作用

大蒜油对辐射致小鼠白细胞减少的预防作用 大蒜油对辐射致小鼠白细胞减少的预防作 用 第44卷第8期 2006年8月 山东大学(医学版) JOURNALOFSHANDONGU~WERsrrY(UEALTHSCIENCES) Vo1.44No.8 Aug.2006 文章编号:1671—7554(2oo6)o8,O78l一04 大蒜油对辐射致小鼠白细胞减少的预防作用 张翠丽,谢克勤,赵秀兰,朱振平,于丽华,曾涛 (山东大学学院毒理学研究所,山东济南250012) [摘要]目的:研究大蒜油对辐射引起的白细胞减少的预防作用,并初步探讨其作用机制.方法:雄 性BALB/e小鼠120只,按外周血白细胞数量随机分为6组:正常对照组,辐射模型组,碳酸锂阳性对照 组,大蒜油低,中,高剂量组.观察小鼠接受辐射前后外周血白细胞数量的改变以及脾脏系数,脾结节计 数和骨髓DNA含量的变化.结果:与辐射模型组相比,大蒜油低,中,高剂量组外周血白细胞数量分别升 高了5l%,59%和350%,大蒜油中,高剂量组骨髓DNA含量分别增加了56%和82%,大蒜油q-,高剂量 组脾脏系数分别增加了20%和39%,大蒜油低,中,高剂量组小鼠脾结节计数分别升高了41%,65%和 7l%(P均<0.05);与碳酸锂阳性对照组相比,大蒜油高剂量组白细胞数量升高了l17%,脾脏系数增加 了l7%(P<0.05).结论:大蒜油对辐射引起的白细胞减少有一定的预防作用,且效 果优于升白细胞药 物碳酸锂;其机制可能是刺激骨髓增生造血,同时刺激脾脏和脾结节增生造血. [关键词]大蒜油;辐射;白细胞;脾结节;骨髓;小鼠,近交BALBC [中图分类号]11282.7;R332[文献标识码]A Garlicoilcanpreventthedecreaseofleucocyteinducedbyradiationinmice ZHANGCui—li,XIEKe—qin,ZHAOXiu—lan,ZHUZhen-ping,YULi—hua,ZENGTao (InstituteofToxicology,SchoolofPublicHealth,ShandongUniversity,Jinan250012,Shandong,China) lABSTRACTjObjective:Toexploretheeffectandmechanismofgarlicoilinpreventingthedecreaseof whitebloodcell(WBC)inducedbyradiationinmice.Methods:BALB/cmalemiceweredistributedto6groupsac— cordingtoWBCamount:normal,radiativemodel,positiveIj2C03,garlicoillow,middleandhi曲dosegroups.The changesoftheperipheralWBClevel,thespleen'scoefficient,theamountofspleennodesandthecontentofDNAin III_alTOWweremeasured.Results:Comparedwiththeradiativemodelgroup,theamountofperipheralWBCofgarlic oillow,middleandhigtldosegroups惴 increasedhy51%,59%and350%,respectively;ThecontentofDNAin III_alTOWofgarlicoilmiddleandhighdosegroupsWaSenhancedby56%and82%,respectively;Thespleenscoet~i— cientofgarlicoilinmiddleandhighdosegroupsWaSadvancedby20%and39%;Theamountofspleennodesof garlicoilinlow,middleandhighdosegroupswereincreasedhy41%,65%and71%(P<O.05).Compal~twith Ij2Co3positivegroup,theamountofperipheralWBCofgarlicoilinhighdosegroupWaSincreasedby117%:The spleenscoefficientofgarlicoilinhi 【ghdosegroupWaSadvancedby17%(P<0.o5).Conclusion:Garlicoilcan preventtheWBCdecreaseinducedbyradiationatsomeextentpossiblybystimulatingthelnal TOWhyperplasia,the spleenandthespleennodeshyperplasia. 1KEYWORDS]Garlicoil;Radiation;itebloodcell;Spleennodes;Marrow;Mice,InbredB ALBC 【作者简介]张翠丽(1978一).女,硕士,研究方向:神经毒理学.[ 通讯作者]谢克勤(1955一).男.教授,理学博士,博士生导师.Tel:(0531)8382132;E.mail:keqinx@sdu.edu.cn 782山东大学(医学版)44卷8期 大蒜油是从大蒜中提取的一种挥发油,其主 要成份为85%的s.烯丙基蒜氨酸,2%的丙基蒜氨 酸和13%的s.丙基蒜氨酸等,这些物质在室温下 即会发生分解,降解成各种含硫的有机化合物…. 大蒜油有降血脂,预防动脉硬化,防治冠心病,脑 血栓,消炎杀菌,抗癌,提高机体免疫力,保护肝 脏,降血压,降血脂和延缓衰老等作用[1].而对其 抗辐射和恢复辐射造成的白细胞减少作用的研究 除本室外尚无报道].本实验通过建立辐射致小 鼠白细胞减少模型,观察小鼠接受辐射前后大蒜 油对外周血白细胞数量的影响,小鼠脾脏系数,脾 结节计数以及骨髓DNA含量的变化,以期阐明大 蒜油是否具有抗辐射作用,为进一步科研和临床 应用提供科学依据. 1材料与方法 1.1材料SPF级BALB/c健康雄性小鼠120只, 体重l8,22g,由山东大学实验动物中心提供;大 蒜油(药品级)由河南许昌元化生物科技有限公司 提供;7辐射源由山东省农科院原子能辐射中心提 供. 1.2辐射致小鼠白细胞减少模型制备120只体 重l8,22g的雄性BALB/c小鼠,适应性喂养5d 后,按白细胞数量随机分为正常对照组,辐射模型 组,碳酸锂阳性对照组,大蒜油低,中,高剂量组, 每组20只.大蒜油用玉米油稀释,低,中,高剂量 组大蒜油浓度分别为4%,8%和16%;碳酸锂浓度 为1.5meCn~,均经口灌胃,灌胃量为O.2ml/20g体 重,1次,d,连续8d;辐射模型组灌胃等体积生理 盐水.在灌胃第5天,除正常对照组外,各组小鼠 均接受同一剂量的?Co7射线全身照射1次,照射 总剂量为7.5Gv(辐射源距动物20cm,照射时间为 22.70min,剂量率33.04rad/min).每次灌胃前给 小鼠称重,并密切观察其变化. 1.3外周血白细胞计数于小鼠灌胃前ld和实 验结束后,分别自眼球内眦采血20(一次性定 量采血管用EDTA.2K处理)1次,用CA.500自动血 球记数仪(日本)测定外周血白细胞数量. 1.4骨髓DNA含量测定实验结束后,将小鼠颈 椎脱臼处死,取小鼠一侧完整股骨,除去软组织, 用注射器吸取l0rnl0.005mol/LCaCI2溶液将骨髓 全部冲入离心管内,4?冰箱中放置30rain, 2500r/rain离心15min,弃上清,向沉淀物中加入 0.2mol/LHCIO45rrd充分混匀,90?加热15rain, 冷却后,3500r/rain离心10rain,取上清,用Uv. 2100紫外分光光度仪(美国)268nlll测定其紫外吸 光值(opticaldensity,OD). 1.5脾脏系数及脾结节计数实验结束后,小鼠 颈椎脱臼处死,取脾脏,称重,计算脾脏系数:脾脏 系数=脾重/体重X100;然后将脾脏迅速放入 10%的福尔马林液中固定,石蜡包埋,用LEICA石 蜡切片机(德国)切片,HE染色,显微镜下进行脾 结节计数. 1.6统计学处理以上各项检测指标,均用 SPSS11.5统计学软件进行One.wayANOVA中 LSDsposthoetests.P<0.05为差异有统计 学意义 2结果 2.1大蒜油对辐射小鼠外周血白细胞数量的影 响见表1.由表1可见,实验前各组小鼠外周血 白细胞数量与正常对照组比较,差异无统计学意 义(P>0.05).实验结束后,辐射模型组白细胞数 量为2.32,降低至实验前的32%(P<0.01);与辐 射模型组相比,碳酸锂阳性对照组,大蒜油低,中, 高剂量组白细胞计数分别增加了107%,51%, 59%和350%(P均<0.01).与碳酸锂阳性对照 组相比,大蒜油低,中剂量组白细胞水平相对偏 低,但差异无统计学意义(P>0.05);大蒜油高剂 量组白细胞计数升高了117%(P<0.01). 表1各组小鼠外周血白细胞计数比较(牙?s,×l0P个,L) <0.05,-P<0.0lVS辐射模型gt;<0.0l,,s碳 酸锂阳性对照组 2.2大蒜油对辐射小鼠骨髓DNA含量的影响 见表2.由表2可知,与正常对照组相比,辐射模 张翠丽,等.大蒜油对辐射致小鼠白细胞减少的预防作用783 型组骨髓DNA含量降低了90%(P<0.01);与辐 射模型组相比,大蒜油低剂量组骨髓DNA含量略 有增加.但差异无统计学意义(P>0.05),碳酸锂 阳性对照组,大蒜油中,高剂量组骨髓DNA含量分 别增加了98%,56%和82%(P均<0.01).与碳 酸锂阳性对照组相比,大蒜油低剂量组骨髓DNA含 量偏低(P<0.01);大蒜油中,高剂量组骨髓DNA 含量略微偏低,但差异无统计学意义(P>0.05). 2.3大蒜油对辐射小鼠脾脏系数的影响见表 3.由表3可见,与正常对照组相比,辐射模型组 脾脏系数降低了72%(P<0.01);与辐射模型组相 比,碳酸锂阳性对照组,大蒜油中,高剂量组脾脏 系数分别增加了19%,20%和39%(P均<0.01). 与碳酸锂阳性对照组相比,大蒜油低剂量组脾脏 系数偏低(P<O.01);大蒜油中剂量组脾脏系数略 有增加,但差异无统计学意义(P>0.05);大蒜油 高剂量组脾脏系数增加了17%(P<O.01). 表2各组小鼠骨髓DNA含量比较(?5,/OD值) .-p<0.01vs辐射模型组;P<0.01,,s碳酸锂阳性 对照组 表3各组小鼠脾脏系数比较(元?s) "P<0.01vs辐射模型组;P<0.01vs碳酸锂阳性对照组 2.4大蒜油对辐射小鼠脾结节计数的影响见 表4.由表4可见,与正常对照组相比,辐射模型 组小鼠脾结节计数降低了41%(P<0.01);与辐射 模型组相比,碳酸锂阳性对照组,大蒜油低,中,高 剂量组小鼠脾结节计数分别增加了59%,41%, 65%和71%(P均<0.01).与碳酸锂阳性对照组 相比,大蒜油低,中,高剂量组小鼠脾结节计数无 明显变化. 一P<0.01vs辐射模型组 3讨论 近年研究表明,大蒜油可诱导肿瘤细胞分化, 同时诱导肿瘤细胞凋亡;大蒜素对小鼠实验性 肝损伤有一定的保护作用l4;大蒜提取液对苯并 芘诱发的小鼠遗传损伤有防护作用b】. 本研究用?Co'/射线照射小鼠,制备小鼠白细 胞减少模型.结果表明,辐射模型组白细胞数量 为实验前的32%,证明模型制备是成功的.与辐 射模型组相比,大蒜油低,中,高剂量组白细胞计 数均明显升高,说明大蒜油对辐射所致的白细胞 减少有一定的预防作用.与碳酸锂阳性对照组相 比,大蒜油高剂量组白细胞数量升高了l17% (P<0.01),说明大蒜油的浓度对预防辐射所致的 白细胞减少起决定性作用,而且合适浓度大蒜油 的升白细胞作用优于传统的升白细胞药物碳酸 锂. 骨髓是出生后的主要造血器官,所以辐射导 致的骨髓抑制可能是造成白细胞明显减少的重要 原因.与辐射模型组相比,大蒜油中,高剂量组骨 髓DNA含量均增加(P<0.01),说明合适浓度的 大蒜油可对抗辐射所致的骨髓DNA含量减少;与 碳酸锂阳性对照组相比,大蒜油中,高剂量组骨髓 DNA含量略微偏低,但差异无统计学意义(P> 0.05),说明大蒜油的升白细胞机制可能与碳酸锂 784山东大学(医学版)44卷8期 相似,通过刺激骨髓增生造血达到升白细胞的目 的. 正常情况下,骨髓以外的组织在出生后不再 参与造血,但是在某些特殊情况下,这些组织又可 恢复其造血功能,并造成器官的相应肿大].射 线对造血系统的损伤主要发生在造血干细胞,祖 细胞及有增殖能力的骨髓幼稚细胞,对成熟血细 胞的直接杀伤效应并不十分明显.小鼠经?Coy (7,7.5Gy)照射后,骨髓中部分存活的脾结节生 成单位(colonyformingunit.spleen,CFU.s)迁移到脾 脏形成结节,因此,小鼠脾结节计数可用来测定多 向造血干细胞J.所以辐射导致的脾脏抑制可能 是造成白细胞明显减少的另一重要原因. 与辐射模型组相比,大蒜油中,高剂量组脾脏 系数均增加,同时大蒜油低,中,高剂量组小鼠脾 结节计数均升高(P<0.05),说明大蒜油可对抗辐 射所致的脾脏抑制,刺激脾脏和脾结节增生造血; 与碳酸锂阳性对照组相比,大蒜油高剂量组脾脏 系数和脾结节计数均增加(P<0.05),说明合适浓 度的大蒜油在刺激脾脏增生造血方面可能要优于 碳酸锂. 本次实验结果表明,大蒜油对辐射导致的白 细胞减少有一定的预防作用,具体机制可能是刺 激骨髓增生造血,同时刺激脾脏和脾结节增生造 血,这为进一步的科学研究和临床应用提供了科 学依据.大蒜油中含有丰富的大蒜素,大蒜油的 这种作用是否与大蒜素有关尚待进一步探讨. 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