来自天津科技大学食品工程与生物技术学院的韩丽荣、魏硕名和王旭锋等人以小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞为研究对象,采用噻唑蓝(MTT)法、细胞染色法、相关酶活力的测定以及关键蛋白酶等方法,研究DHA的免疫调节活性,这将为DHA在食品和保健品中的应用提供科学依据。
1.DHA增殖和吞噬活性实验结果
DHA对RAW264.7增殖活性的影响
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不同质量浓度的DHA与细胞共培养24 h后细胞的增殖能力均有所增加,但其对应质量浓度的增殖能力均小于共培养48 h后的增殖能力。阳性对照组中,经过LPS处理细胞后,细胞增殖能力增加最显着,说明RAW264.7细胞处于正常可被激活的状态。共同培养48 h后的细胞,在给药800 ng/mL时,增殖能力达到顶峰,细胞增殖率为73.03%;在1 000 ng/mL时,细胞增殖能力有所下降,但同空白对照组相比,细胞仍表现为增殖作用。共培养72 h后的细胞,由于细胞营养条件的限制,随着作用剂量的增加,细胞数量增幅较小。
在实验范围内,DHA与RAW264.7细胞的最佳作用时间为48 h,最佳作用剂量为800 ng/mL,因此后续实验选定DHA的作用时间为48 h。
DHA对RAW264.7吞噬活性的影响
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当DHA质量浓度为800 ng/mL时,RAW264.7细胞吞噬活性最高。中性红吞噬实验初步说明DHA能够激活RAW264.7细胞,通过提高巨噬细胞的吞噬能力来发挥DHA的免疫活性,执行各种免疫防御功能,且在一定的质量浓度范围(0~1 000 ng/mL)内,RAW264.7细胞的吞噬活性与DHA具有明显的剂量依赖关系。
2.DHA对RAW264.7细胞形态的影响
扫描电子显微镜观察结果
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以800 ng/mL的DHA作用细胞48 h后,细胞体积增大,表面突起明显,贴壁面积明显增大,褶皱增加,并有部分伪足出现;而空白对照未经激活的细胞体积较小,形状规则,细胞表面突起较小。以上结果表明RAW264.7细胞在800 ng/mL的DHA作用下,外部形态已呈现明显的活化特征。
AO染色结果
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对照组细胞处于静息状态,细胞呈圆形,形状规则、大小均匀、体积较小,DHA作用组细胞体积变大、数目增多,细胞核区的绿色荧光亮度增强,说明在DHA作用下,RAW264.7细胞被激活,细胞核酸代谢旺盛。
糖原PAS染色结果
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细胞质中的糖原经DHA作用后被染成紫红色,与对照组细胞相比,DHA作用组细胞的细胞质染色加深,细胞总数明显增多,细胞形态进一步分化,不规则程度加深。当DHA质量浓度为600 ng/mL时,细胞内糖原被紫红色浓染,表明细胞内糖原代谢加快;当DHA质量浓度为800 ng/mL时,视野内梭形细胞聚集,细胞数量进一步增多。以上结果表明,DHA能通过促进RAW264.7细胞内糖原代谢加快细胞的分化。
3. DHA对RAW264.7细胞酶活性的影响
DHA对RAW264.7细胞ACP活性的影响
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与对照组相比,当400 ng/mL DHA作用于RAW264.7细胞48 h后,细胞内ACP活力极显着升高,继续增加DHA的质量浓度,细胞ACP活力也随之增强。当DHA质量浓度为800 ng/mL时,ACP活力达到最大值123 U/g pro,是对照组酶活力的2.20 倍。以上结果表明,DHA能促进RAW264.7细胞分泌ACP,提高细胞的吞噬、杀菌能力。
DHA对RAW264.7细胞LSZ活性的影响
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与对照组相比,各剂量组RAW264.7细胞的溶菌酶活力极显着增强,在作用质量浓度为400~800 ng/mL的范围内,细胞中溶菌酶的活力随DHA作用质量浓度的增加而增加,呈现明显的质量浓度依赖性,并在800 ng/mL时活力达到最大值。以上结果表明,DHA能促进RAW264.7细胞产生溶菌酶。
DHA对RAW264.7细胞SOD活性的影响
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在实验剂量下,DHA可以刺激RAW264.7细胞,使细胞SOD活力与对照组相比呈极显着增强,当质量浓度在400~800 ng/mL范围内时,作用效果具有剂量依赖,细胞代谢能力随着作用剂量的增加逐步提高,细胞处于活化状态。
4.DHA对RAW264.7细胞MAPKs相关蛋白的影响
正常细胞组中,ERK1/2蛋白磷酸化程度较低,而p38和JNK蛋白磷酸化程度很低。使用600~800 ng/mL的DHA单独诱导巨噬细胞,可以发现,ERK1/2、p38和JNK的磷酸化程度明显升高,并且在800 ng/mL时磷酸化程度最高,到1 000 ng/mL时出现了下降。结果表明:DHA能够引起ERK1/2、p38和JNK出现一定程度的磷酸化,说明DHA诱导巨噬细胞激活部分依赖了MAPKs信号转导通路。
结 论
当DHA质量浓度为800 ng/mL,作用48 h时,RAW264.7细胞增殖率达到最大值,为73.03%。中性红实验结果表明DHA可以显着增强RAW264.7细胞的吞噬活性。扫描电子显微镜结果显示DHA具有促进RAW264.7细胞活化的作用;吖啶橙染色结果表明在DHA作用下,细胞核酸代谢旺盛,RAW264.7细胞被激活;糖原染色结果表明DHA能通过促进RAW264.7细胞内糖原代谢加快细胞的分化。通过对RAW264.7细胞中相关酶活力的测定,结果表明DHA能够显着提高酸性磷酸酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶的活力。丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs) 蛋白通路结果表明:DHA能够引起细胞外信号调节激酶1/2、p38和应激活化蛋白激酶出现一定程度的磷酸化,说明DHA诱导巨噬细胞激活部分依赖了MAPKs信号转导通路。以上研究结果证明:DHA具有一定的免疫调节活性,可为DHA的应用提供理论依据。