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中草药成分在体内对PCV2的抗病毒和免疫调节作用
摘 要
简介:该研究的目的是研究中草药中常见的皂甙A,皂甙D,三七皂甙,三七皂甙R1和白头翁皂苷B4的抗病毒和免疫调节作用。材料和方法:用0.2 mL含107TCID50 / mL病毒的猪圆环病毒2(PCV2)溶液肌内(im)攻击对照小鼠。首先以0.2 mL PCV2溶液对高中低剂量皂苷组的小鼠进行免疫攻击,三天后,以三种剂量(10、5或1种中的一种)的五种皂苷之一进行腹膜内治疗。在药物对照组中,腹膜内给予小鼠10 mg / kg的给定皂苷,空白对照组的小鼠接受相同体积的生理盐水。结果:结果表明,皂苷可以降低PCV2诱导的免疫病理损害的发生率和严重程度,例如体温升高,体重减轻,贫血和内部器官肿胀。此外,已发现皂苷可影响免疫球蛋白水平和蛋白质吸收。结论:数据表明皂苷可能有效调节免疫反应。
关键词:猪圆环病毒,皂苷,抗病毒特性,免疫系统。
介绍
猪圆环病毒2(PCV2)是已知最小的动物病毒,属于圆环病毒科的圆环病毒属(4)。已证明PCV2是猪圆环病毒相关疾病(PCVAD)的病原体,其中包括猪多系统衰竭综合征(PMWS),猪皮炎和肾病综合征(PDPNS),猪呼吸道疾病综合症(PRDC),先天性震颤( CT)和生殖衰竭(6,12)。自1990年代初出现以来,PCVAD一直是对全球养猪业的威胁,造成了巨大的经济损失(14,28)。
传统上,疫苗接种被认为是预防病毒性疾病的最有效方法(13、16)。但是,疫苗对疾病的保护期是有限的,并且不能通过疫苗根除该病毒(7)。此外,没有有效的疫苗可预防多因素疾病,例如PCVAD(24)。因此,迫切需要寻找替代的有效措施来控制该疾病。除了消除发烧和清除毒素之外,许多中草药还可以有效抑制病毒病原体(26)。它们还被广泛用于预防或治疗其他非病毒性传染病,并且与许多常用药物相比,它们显示出更高的功效,更低的毒性,更少的副作用以及更低的残留水平。
皂苷A(SSA)和皂苷D(SSD)是源自柴胡柴胡(Bupleurum falcatum L.(Umbelliferae))的主要三萜皂苷,中,日医通常针对炎症和感染性疾病开具处方。据报道,这些活性成分具有免疫调节,抗炎,抗菌,抗病毒和抗癌作用(15)。最近,有研究表明,SSD可能在激活的T淋巴细胞中表现出抗增殖作用,部分是通过抑制NF-kappa;B,NF-AT和AP-1信号传导来实现的(25)。
三七总皂甙(PNS)是三七的主要活性成分。它们由30多种不同类型的皂素组成;其中,人参皂甙Rg1和Rb1含量高。PNS表现出抗癌活性,并已显示出对多种恶性肿瘤(包括结直肠癌,肺癌,胃癌,皮肤癌,前列腺癌和肝癌)的有效治疗(2)。三七皂苷R1(SR1)是三七(27)独有的成分。它已被证明是保护心脏免受败血性休克并具有抗炎作用的有前途的化合物(19)。以Anemoside B4(AB4)为主要药理有效化合物的白头翁(Pulsatilla koreana Nakai)具有多种生物学作用,包括降血糖,抗肿瘤,神经保护和抗血管生成活性(20)。
在本研究中,评估了五种皂苷(SSA,SSD,PNS,SR1和AB4)的抗病毒和免疫调节作用。通过测量对PCV2暴露后对生理和生化血液指数的影响来评估每种药物的作用。这些研究的目的是为进一步研究皂苷和开发用作抗病毒和免疫调节剂的新药提供理论依据。
材料与方法
试剂
纯SSA,SSD,PNS,SR1和AB4(各自为20 mg /小瓶;批次#110777,#110778,#110745,#110870和#111766)均购自美国国立药物控制研究所,生物制品(中国北京)。将所有成分分别用生理盐水稀释至三种浓度(1、5和10 mg / mL)。然后将稀释的溶液通过0.22-mu;m的膜过滤,并保存在4ordm;C下。
病毒
PCV2菌株是从江苏省农业科学院人畜共患病防治实验室从疑似PMWS病例中分离出来的(11),并在PK-15细胞上繁殖。通过IFA和PAM确定的病毒滴度为107TCID50 / mL。
动物
Balb / c小鼠 雄性,18-22 g,六周龄(预先检测为PCV2阴性)购自南京大学南京生物医学研究所(中国南京)。总共使用66只完全健康的小鼠。将所有小鼠饲养在无病原体的设施中,保持在20ordm;C,相对湿度为50%,光照12小时:黑暗12小时。所有小鼠均可随意使用过滤后的自来水。此处使用的所有协议均已获得江苏省科学技术厅的批准(许可号:SYXK(SU)2015-0005)。尽一切努力使痛苦最小化。实验流程:将小鼠随机分为22个相等的组。在后期处理过程中,将每个组分别安置在具有独立通风的不同隔离室中。
在PCV2对照组中,每只小鼠肌内(im)注入0.2 mL含107TCID50病毒/ mL的PCV2溶液。在高,中,低剂量的皂苷组中,最初用0.2 mL相同的PCV2溶液攻击小鼠,三天后腹膜内(ip)给予五种皂苷中的一种,以三种剂量之一服用(10,5,或1mg/kg体重)。在药物对照组中,给小鼠腹腔注射10 mg / kg bw的给定皂苷,而空白对照组的小鼠接受相同体积的生理盐水。表1显示了所使用的动物组和实验时间表。
生理指标的测定
每天观察所有动物的临床体征,并在感染后第七天(dpi)安乐死。从第7dpi的眼眶后神经丛收集血液,并使用AC-7020将血清用于IgG,IgM,白蛋白(ALB),球蛋白(GLO),总蛋白(TP)和碱性磷酸酶(ALP)的测量自动生化分析仪(日本日立)。使用第7 dpi收集到抗凝涂层试管中的血液用于分析血红蛋白(HGB)和白细胞(WBC),红细胞(RBC),血小板(PLT)和淋巴细胞(LY)的计数,使用GTR-6000自动血液分析仪(中国,格勒特)。
统计分析。所有数据均表示为平均值plusmn;SD。单因素方差分析(ANOVA)用于确定PCV2对照组与每个皂苷,空白对照组和各个皂苷对照组的低,中和高剂量组之间差异的显着性。所有统计分析均使用SPSS统计软件(v17.0,SPSS Inc.,美国)进行。当方差分析结果显着时,使用Dunnett检验分析对均值进行多次比较,假设存在显着差异(P lt;0.05)。
结果
TP和ALB水平。与PCV2对照组相比,大剂量和中剂量SSA,SSD和PNS组以及大剂量SR1和AB4组的TP水平显着增加(表2)。最多诱发了19.6%,19.6%,21.6%,20.8%,25.5%,17.3%,23.2%和20.4%的TP水平。SSA,SSD和PNS的高剂量和中剂量,以及SR1和AB4的高剂量与空白对照小鼠相比,PCV2对照小鼠中的ALB水平显着降低(降低了18.5%)(表3)。与PCV2对照组相比,高剂量和中剂量PNS组(27.6%和19.5%)以及高剂量SR1组(22.9%)的ALB水平显着增加。
IgG和IgM水平。与PCV2对照组相比,高剂量SSA,SSD和AB4组的IgG水平显着增加(表4)。使用大剂量SSA,SSD和AB4时,(最多)诱发了17.9%,19.1%和17.1%的效果。所有剂量的皂甙对PCV2诱导的IgM水平没有任何影响(表5)。
WBC和RBC计数。如预期的那样,与空白对照小鼠相比,PCV2对照小鼠中的WBC计数显着下降(下降了36.7%)(表6)。与PCV2对照相比,高剂量和中剂量SSA小鼠以及高剂量SSD,PNS和AB4小鼠的WBC计数显着增加。白细胞分别以高剂量和中剂量的SSA,以及高剂量的SSD,PNS和AB4最高诱导水平分别为63.3%,46.2%,54.7%,50.7%和70.9%。仅PCV2小鼠的RBC计数降低了18.4%(表7)。与PCV2对照值相比,高剂量和中剂量PNS和SR1小鼠的RBC计数分别显着增加了31.7%,19.2%,30.0%和21.8%HGB和PLT级别。与PCV2对照值相比,PCV2对照组小鼠的HGB水平降低了21.0%(相对于对照组)(表8)。中剂量PNS和SR1和大剂量SSA小鼠当中,HGB水平显着升高,分别上升28.2%,21.5%,29.7%,24.9%和23.1%。所有剂量的皂甙对PCV2诱导的PLT水平没有任何影响(表9)。
讨论区
中草药可以多种方式调节细胞功能的平衡并改善生物体的生理状况。因此,最近许多研究集中在使用中草药治疗或预防PCV2引起的健康疾病中(23)。现有数据表明PCV2引起病理效应,可能导致多种蛋白质水平和细胞数量失衡(5、17、18)。此处的实验表明,五种皂苷中的每一种都可以降低病毒相关病理学某些方面的发生率和严重程度,例如小鼠的蛋白质吸收屏障,免疫抑制和贫血。目前的结果还表明,一般而言,皂苷可以用作治疗性免疫增强方案的一部分。
血清总磷值在一定程度上代表了饮食中蛋白质的水平以及蛋白质的消化和吸收程度(8)。在本研究中,可以看到,所有测试的皂苷均显着提高了TP水平,其中SSD的作用最大。可用于修复组织并提供能量的白蛋白已被PNS和SR1剂量相关地诱导。TP由白蛋白和球蛋白组成。人参伪皂苷可显着提高白蛋白水平以修复肝脏损伤,而柴胡皂苷可显着提高球蛋白水平以增强免疫功能。它们都增加了总蛋白质含量,从而促进了养分的吸收和利用,但是白蛋白与球蛋白的比例没有改善。
IgG在动物血清中显示最高浓度。它可以表现出抗菌,抗病毒和抗毒素的免疫活性(10)。同时,IgG是疫苗血清学诊断和监测的主要抗体(1)。我们发现SSD可以显着提高IgG的水平。这可能代表了一种有时可将皂苷用于治疗免疫疾病的机制。已知IgG和IgM是体液应答中重要的免疫球蛋白。SSA和SSD可以提高免疫球蛋白对病毒的中和作用(3、29)。由于血清中IgA含量低,因此我们没有检测到相关值。
在与感染相关的压力期间,WBC和RBC的数量通常会减少。本研究表明,除SR1外,所有皂苷的WBC计数均显着增加(相对于感染宿主的水平)。许多研究表明,中性粒细胞数量的下调是PCV2感染的基本特征之一。目前的研究证实了这种现象。显然,白细胞下调可能引起免疫抑制。WBC的作用多种多样,但主要包括抗炎活性,介导TH1和TH2免疫应答的负反馈。先前的发现已经证实,红细胞也具有免疫调节功能。PCV2暴露后,PNS和SR1增加RBC数量的能力远高于其各自对照组的能力。
皂苷具有清除有毒物质,减轻疼痛和改善血液循环的能力(21、22)。在当前的研究中,HGB的量被大大下调以响应PCV2。这样的发现与其他研究一致。在PCV2感染期间,HGB产量下调可能导致小细胞性贫血。在当前的研究中,在用PCV2直接刺激后,PNS或SR1对HGB产生了上调。我们实验室中正在进行的研究将需要确定在免疫和病理生理学中测试的皂苷的调节途径。
这五种皂苷可能至少部分通过调节免疫球蛋白和HGB的含量,对免疫和循环系统产生一定的治疗作用,并对抗由病毒感染引起的免疫调节作用和相关综合征。另外,已发现PCV2可影响被测小鼠的温度和体重。先前的体外研究表明,当已经用PCV2刺激靶细胞时,IL-4,IL-10,IL-2和IFN的产生也受到特定影响(9)。这些发现保证了皂苷在临床环境中的抗病毒活性得到了进一步的探索。未来的研究将阐述每种经过测试的皂苷对病毒的具体作用方式。
表1.使用的动物组和实验时间表
|
组别 |
肌肉内0小时 |
腹膜内3小时 |
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|
试剂 |
剂量 |
试剂 |
剂量 |
|
|
PCV2控制 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0.2 mL |
- |
- |
|
SSA大剂量 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0.2 mL |
SSA |
10mg/kg |
|
SSA中剂量 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0.2 mL |
SSA |
5mg/kg |
|
SSA低剂量 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0.2 mL |
SSA |
1mg/kg |
|
SSD大剂量 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0.2 mL |
SSD |
10mg/kg |
|
SSD中剂量 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0.2 mL |
SSD |
5mg/kg |
|
SSD低剂量 |
PCV2 |
107TCID50病毒/ mL,含0 剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料 资料编号:[416536],资料为PDF文档或Word文档,PDF文档可免费转换为Word |
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