蜂花粉对地塞米松致小鼠小肠组织结构损伤的影响

2020-04-20 02:53朱诗兰范苏婉李升和
安徽科技学院学报 2020年6期
关键词:隐窝绒毛肠道

杨 亚,朱诗兰,范苏婉,任 曼,李升和

(安徽科技学院,农业农村部猪肉质量安全控制重点实验室,动物营养调控与健康安徽省重点实验室,安徽 凤阳 233100)

蜂花粉(Bee pollen),是蜜蜂从显花植物花蕊内采集的花粉粒,加入了特殊的腺体分泌物混合而成的一种不规则团状物[1],含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、矿物元素和多种生物活性酶等[2]。研究表明,蜂花粉具有促进生长、增强免疫力、延缓衰老、抗氧化、抗癌和抗动脉粥样硬化等多种生物功能和药理作用[3]。

肠道是机体重要的免疫和消化器官[4],其巨大的表面积和丰富的淋巴组织在整体免疫中扮演着重要角色,直接或间接影响营养物质的吸收及机体免疫功能,正常的肠道结构功能是动物机体健康的保证[5]。方小明等[6]研究发现,荷花蜂花粉能够改善5-氟尿嘧啶造成的结肠粘膜损伤以及肠道传输功能失调。卜凡方[7]研究发现,便秘可能会导致小肠绒毛受压迫,影响营养吸收功能,摄取油菜蜂花粉对此现象有所改善。王允超等[8]研究发现,破壁蜂花粉能调节肠道菌群平衡,促进乳酸菌等有益菌生长,降低肠道pH,改善肠道内环境。目前,围绕蜂花粉开展的研究主要在于其营养成分、对正常动物的生产性能和免疫功能的影响。而对肠组织损伤模型的影响研究较少。因此,本试验以地塞米松(Dexamethasone,DEX)建立的肠组织损伤模型小鼠为试验对象,研究不同浓度的蜂花粉对肠组织损伤小鼠小肠组织结构的影响,以期为蜂花粉的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验动物 6周龄清洁级昆明系健康小鼠60只,体重18~25 g,购于江苏省南京市青龙山实验动物繁殖场,合格证号:SCXK(沪)2018-0004。

1.1.2 试验药物 地塞米松磷酸钠注射液(山西省芮城科龙兽药有限公司,批准文号:兽药字040192530);破壁蜂花粉(安徽省宿松县刘氏蜂产品有限责任公司),纯度≥98%。

1.2 试验方法设计

清洁级6周龄健康小鼠60只,体重18~25 g,随机分为空白对照组、模型组和实验Ⅰ~Ⅳ组,每组10只,雌雄各半。第1~7天,模型组和试验Ⅰ~Ⅳ组连续隔日注射地塞米松(40 mg/kg)4次塑造模型,第8~22天Ⅰ~Ⅳ组分别饮用添加0.357、0.714、1.071、1.429 mg/mL蜂花粉的水,空白对照组和模型组饮用蒸馏水。小鼠饲养环境温度25~27 ℃, 湿度55%~63%, 光照12 h。自由饮水和采食(饲喂基础日粮)。

1.3 样品采集与处理

试验期22 d,禁食不禁水12 h后,吸入乙醚麻醉处死小鼠,取小肠各段,立即置于4%多聚甲醛固定保存;制作组织蜡块;切片;HE染色;封片;用BA410型生物显微镜,采集小肠各段切片结构,用Image-Pro Plus 6.0软件进行测量。

1.4 数据分析处理

2 结果

2.1 蜂花粉对模型小鼠小肠组织结构形态的影响

2.1.1 蜂花粉对小鼠十二指肠组织结构形态的影响 由图1可见,与对照组相比腹腔注射地塞米松导致小鼠十二指肠肠绒毛数量减少,存在肠绒毛粘连现象,小肠腺损伤严重,肠上皮缺损,隐窝加深,而对照组的肠绒毛排列整齐,呈柱状,环形皱襞较多,结构完整,隐窝深浅适度。与模型组和对照组相比,试验Ⅰ组绒毛增长,宽度变宽,隐窝较明显,无粘连现象;试验Ⅱ组绒毛数量变多,绒毛增粗,隐窝深度变浅;试验Ⅲ组绒毛最为发达,绒毛细长,排列紧密,隐窝明显变浅,排列紧凑;试验Ⅳ组绒毛密度明显增大,长度增加。综合观察,试验Ⅲ、Ⅳ组的十二肠绒毛高度均比试验Ⅰ、Ⅱ组高,隐窝深度均比Ⅰ、Ⅱ组低,效果明显。

A:空白对照组 B:地塞米松处理组 C~F:地塞米松+蜂花粉试验Ⅰ~Ⅳ组图1 蜂花粉对小鼠十二指肠组织结构的影响(HE染色,100×)Fig.1 Effects of bee pollen on duodenal tissue structure in mice (HE staining, 100×)

2.1.2 蜂花粉对小鼠空、回肠组织结构形态的影响 蜂花粉对小鼠空肠、回肠组织结构的影响见图2。显微观察可见,模型组的肠绒毛低矮,数量减少,排列较稀疏,绒毛顶端上皮细胞脱落,隐窝深度变浅;对照组的肠绒毛呈柱状,绒毛粗短,排列整齐,结构完整,隐窝较浅。与对照组和模型组相比,试验各组绒毛均有所增长,宽度变宽,隐窝较明显;综合比较试验Ⅲ组绒毛细长,排列紧密且整齐,隐窝明显加深,数量增多,排列紧凑,效果最佳。

A:空白对照组;B:地塞米松处理组;C~F:地塞米松+蜂花粉试验Ⅰ~Ⅳ组图2 蜂花粉对小鼠空肠组织结构的影响(HE染色,100×)Fig.2 Effects of bee pollen on jejunal tissue structure in mice (HE staining, 100×)

2.2 蜂花粉对模型小鼠小肠绒毛的影响

2.2.1 蜂花粉对小鼠十二指肠绒毛的影响 蜂花粉对小鼠十二指肠绒毛的影响见图3。与对照组相比,模型组十二指肠绒毛高度较空白对照组显著降低了20%。与空白对照组和模型组相比,各试验组绒毛高度均有所增高,其中试验Ⅲ组分别极显著升高了34%和67%。试验组间相比较,试验Ⅲ组十二指肠绒毛高度显著性高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组(P<0.05)。

与对照组相比,模型组小鼠十二指肠的隐窝深度极显著上升了64%。与对照组和模型组相比,试验Ⅲ组分别极显著降低了33%、59%;试验Ⅳ组较对照组升高了10%,差异不显著。试验组间相比较,其中试验Ⅲ组隐窝深度显著性低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组。综合比较,试验Ⅲ组蜂花粉浓度对小鼠十二指肠组织结构的保护和促进作用最好,与组织结构观察结果一致。

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2.2.2 蜂花粉对小鼠空肠绒毛的影响 蜂花粉对小鼠空肠绒毛和隐窝的影响见图4,模型组的绒毛高度较对照组下降了4.93%;试验Ⅱ组的绒毛高度较对照组和模型组分别升高了19.82%、23.78%,差异均具有极显著性;试验Ⅲ组的绒毛高度较对照组和模型组分别升高了25.16%、28.85%,差异均具有极显著性;试验Ⅳ组的绒毛高度较对照组和模型组分别升高了2.60%和7.42%,和模型组相比差异显著。

图4 蜂花粉对小鼠空肠绒毛的影响Fig.4 Effect of bee pollen on jejunum villi in mice

模型组的小鼠空肠隐窝深度较对照组极显著的降低了16.29%;试验Ⅰ组的空肠隐窝深度较对照组和模型组分别升高了2.68%、18.53%,试验Ⅱ组的空肠隐窝深度较对照组和模型组分别升高了3.8%、19.49%;试验Ⅲ组的隐窝深度较对照组与模型组分别升高了6.33%、21.59%;同对照组及模型组相比,试验Ⅳ组的空肠隐窝深度分别升高了3.26%和19.02%。综合来看,蜂花粉对空肠绒毛的保护作用明显,但是对肠隐窝的促进作用不明显,可能跟蜂花粉的吸收部位有关。

2.2.3 蜂花粉对小鼠回肠绒毛的影响 蜂花粉对小鼠回肠组织结构的影响见图3,与对照组相比,模型组的绒毛高度降低了8%,差异极显著;试验Ⅲ组的绒毛高度较对照组和模型组分别升高了21%、31%,均具有极显著性差异(P<0.001);试验Ⅳ组的绒毛高度较对照组和模型组分别升高了9%和19%,差异均具有极显著性(P<0.001)。

模型组的小鼠回肠的隐窝深度与空白对照组的相比降低了7%;试验Ⅰ组的回肠隐窝深度较对照组和模型组分别升高了5%、13%;试验Ⅱ组的肠隐窝深度较对照组的下降了0.4%,较模型组的隐窝深度上升了8%;试验Ⅲ组的隐窝深度较对照组与模型组分别升高了10%、19%。综合分析,与空肠结果类似,蜂花粉对回肠绒毛保护作用强于对隐窝的保护。

图5 蜂花粉对小鼠回肠绒毛的影响Fig.5 Effect of bee pollen on ileal villi in mice

3 结论与讨论

3.1 地塞米松对小肠组织结构有不良影响

地塞米松属于糖皮质激素,制备免疫抑制模型的常用药物之一[9]。其大多数作用都是基于与特异性受体的相互作用的结果[10],其受体广泛存在于肝、胃肠平滑肌、淋巴组织、胸腺等细胞内[11],糖皮质激素进入靶细胞,与其受体结合后,形成激素-受体复合物作为基因转录的激活因子,合成或抑制某些特异性蛋白质,由此易导致肠道功能紊乱[12],而且大剂量的糖皮质激素会诱导胃产生较多的胃蛋白酶和胃酸, 损伤胃黏膜屏障,加快消化性溃疡进展[13]。李相玲等[14]在探讨“环磷酰胺和地塞米松对小鼠肠道黏膜免疫抑制的比较”研究中证明DEX主要通过抑制胸腺依赖性淋巴细胞,导致辅助性T细胞辅助B细胞的活化能力下降,抑制肠道淋巴细胞活化,抑制肠道粘膜免疫;潘书磊等[15]在探讨“地塞米松对仔猪肠道黏膜形态的影响”中证明DEX会影响肠道绒毛发育和营养物质的吸收。

3.2 蜂花粉对地塞米松致小鼠小肠组织结构损伤后与功能有改善和保护作用

蜂花粉营养成分丰富,具有多种生理功能, 如调节内分泌、抗炎、抗肿瘤、抗凋亡、增强应激能力、降低胆固醇等作用[16];蜂花粉因富含有酚酸和黄酮类物质具有抗氧化能力[17],其中的类黄酮可以治疗过敏性和免疫性疾病[18];蜂花粉具有很好的抗菌活性,对细菌、真菌的生长都有一定的抑制作用[19]。有研究表明蜂花粉可以明显增强机体免疫应答反应,抵御细菌和某些病毒,对机体无毒副作用, 作为免疫增强剂十分理想[20]。王允超等[21]研究发现,破壁蜂花粉能调节肠道菌群平衡,促进乳酸菌等有益菌生长,降低肠道pH,改善肠道内环境。

小肠是动物机体食物消化和选择性吸收的主要场所,其分为十二指肠段、空肠段与回肠段,而十二指肠段杯状细胞少,绒毛密集,其中的G细胞可分泌胃泌素,促进胃酸的分泌,S细胞分泌的促胰酶素可促进胰液分泌,是消化吸收功能最强的。同时肠道在机体免疫中扮演着重要的角色[22],淋巴组织广泛的分布,形成黏膜相关淋巴组织(mucosal-associated lymphoid tissue, MALT),比如肠道孤立淋巴小结,弥散淋巴组织等[23],抵御外来病菌和异物的侵袭。测定的小肠组织结构各项指标包括绒毛高度、隐窝深度及其两者的比值,此为探究模型建立后肠道受损与对照组的差异性,从而探究蜂花粉的适宜功效浓度。研究证明肠道的绒毛高度和隐窝深度可以体现肠道的功能状态,绒毛高度增加,其相应的吸收表面积也增大,吸收能力加强[24],对提高动物生产性能具有重要意义。

本次实验证明通过地塞米松磷酸钠注射液建立的肠道损伤模型与对照组相比,小鼠的绒毛高度、隐窝深度差异均显著(P<0.05),依据前人研究选择0.357 mg/mL、0.714 mg/mL、1.071 mg/mL、1.429 mg/mL蜂花粉浓度,发现其对肠道损伤小鼠的绒毛高度、隐窝深度均有显著的保护作用(P<0.05),而在以上浓度中1.071 mg/mL组对小鼠肠道的形态恢复效果最好。

综上所述,腹腔注射地塞米松对小鼠小肠的组织结构具有明显不良影响,甚至造成损伤;饮水添加不同浓度蜂花粉对地塞米松致小鼠小肠组织结构损伤有明显的缓解和保护作用,其中以添加1.071 mg/mL蜂花粉浓度组对模型小鼠小肠作用最佳。

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