魷魚墨黑色素鐵促進骨髓造血及作用機制的研究.pdf

1、魷魚墨黑色素(Squid ink melanin, Me)是以吲哚結構為主體的異聚物，能螯合多種金屬離子。黑色素鐵(Squid ink melanin-Fe, Me-Fe)是利用其絡合特性制備的異聚物螯合鐵。北太平洋魷魚是主要的魷魚加工品種，在我國東南沿海產量很高，魷魚墨的高值化利用尚未引起重視。本論文從魷魚墨中提取了高純度黑色素，通過生物絡合制備了黑色素螯合鐵，系統(tǒng)研究了黑色素鐵的安全毒理學性質；通過建立缺鐵性貧血(Iron defi

2、ciency anemia, IDA)模型和機能性貧血模型，研究了黑色素鐵改善貧血的作用及作用機制；另外，采用外翻腸囊法和體內法研究了黑色素鐵的消化吸收特點。主要研究結果如下：
　　魷魚墨黑色素鐵安全無毒。小鼠經口急性毒性試驗顯示，實驗動物沒有出現(xiàn)中毒癥狀，無一例死亡，經口最大耐受量大于18000mg/kg·bw，屬無毒級別；遺傳毒性試驗（Ames試驗、小鼠骨髓細胞微核試驗、小鼠精子畸形試驗）的結果均為陰性，表明黑色素鐵沒有明顯的

3、致突變性；30d喂養(yǎng)實驗顯示，黑色素鐵對大鼠血液生化學和尿液生化學指標均無顯著影響，說明其對大鼠肝臟、腎臟和心血管等器官無明顯毒性損傷。
　　魷魚墨黑色素鐵具有顯著地改善缺鐵性貧血和促進紅系造血的作用。結果顯示，黑色素鐵能顯著提高IDA大鼠紅細胞數(shù)(RBC)數(shù)、血紅蛋白(Hb)含量、紅細胞壓積(HCT)、平均紅細胞體積(MCV)，增加血清鐵(SI)和血清促紅細胞生成素(EPO)含量，有效降低血清總鐵結合力(TIBC)和紅細胞內游離

4、原卟啉(FEP)含量。同時，與無機鐵相比，魷魚墨黑色素鐵易被機體吸收利用，生物利用度高。采用體外骨髓細胞培養(yǎng)和集落培養(yǎng)的方法對黑色素鐵促進骨髓造血的作用途徑進行了探討，結果表明：黑色素鐵能顯著提高粒單系祖細胞集落產率、紅系祖細胞集落產率，對巨核系祖細胞集落產率無影響。RT-PCR結果顯示，黑色素鐵能顯著上調骨髓細胞粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(granulocyre-macrophage colony-stimulating factor

5、, GM-CSF)、促紅細胞生成素受體(erythropoietin receptor, EPOR) mRNA的表達，對血小板生成素(thrombopoietin, TPO)mRNA表達無影響。提示魷魚墨黑色素鐵可誘導機體造血微環(huán)境合成、分泌GM-CSF、EPO等造血生長因子，促進骨髓粒單系、紅系造血細胞增殖分化，改善缺鐵性貧血癥狀。
　　利用RT-PCR的方法檢測了IDA大鼠骨髓細胞中ERK信號通路關鍵蛋白激酶和核內因子c-Ju

6、n、c-Fos的mRNA表達，對其促進紅系造血的作用機制進行探討。結果表明：魷魚墨黑色素鐵能提高大鼠骨髓細胞中Raf-1/MEKs/ERKs和核內因子c-Jun、c-Fos的基因表達。提示魷魚墨黑色素鐵可以通過增強Raf-1/MEK/ERK信號轉導通路，有效地調控紅系細胞增殖分化以保證EPO/EPOR生物效應的發(fā)揮，達到促進紅系造血的目的。
　　采用連續(xù)3次腹腔注射環(huán)磷酰胺的方法建立小鼠機能性貧血模型，研究魷魚墨黑色素鐵對小鼠骨髓

7、造血功能的影響。結果表明，魷魚墨黑色素鐵可顯著促進骨髓粒單系和紅系祖細胞增殖，對巨核細胞增殖無影響；誘導體內合成分泌GM-CSF、EPO造血生長因子，促進骨髓粒單系、紅系造血；促進小鼠外周血WBC、RBC數(shù)量和Hb含量的恢復。
　　采用大鼠外翻腸囊法結合體內法初步探討了魷魚墨黑色素鐵在大鼠體內的消化吸收特點。結果表明，黑色素鐵可以整體的形式被腸粘膜上皮細胞所攝取，灌胃后2h大鼠血清鐵濃度達到最高。
　　綜上所述，魷魚墨黑色素