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首页医源资料库在线期刊中华中西医杂志2005年第6卷第15期

多糖的免疫调节作用研究进展

来源:中华中西医杂志
摘要:多糖(polysacchrides)是由十几个以上的单糖以糖苷键连接而成的高分子多聚物,是生物体内普遍存在的一类生物大分子,具有广泛的生理功能。70年代以来,科学家们发现多糖及多糖复合物参与和介导了细胞各种生命现象的调节,特别是免疫功能的调节,是一种良好的免疫调节剂。到目前为止,已有300多种多糖类化合物从天然产物......

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  多糖(polysacchrides)是由十几个以上的单糖以糖苷键连接而成的高分子多聚物,是生物体内普遍存在的一类生物大分子,具有广泛的生理功能。70年代以来,科学家们发现多糖及多糖复合物参与和介导了细胞各种生命现象的调节,特别是免疫功能的调节,是一种良好的免疫调节剂。到目前为止,已有300多种多糖类化合物从天然产物中被分离提取出来,已发现有100多种中药的多糖类化合物具有免疫促进作用。多糖尤其是中药多糖因具有增强机体免疫功能及抗肿瘤等药理作用,且几乎没有毒性,成为当前的研究热点。

    由于多糖发挥免疫调节作用是多途径、多环节、多靶点的,本文将分别从整体、器官、细胞、分子、基因等不同水平对近年来多糖免疫调节作用的研究进展作一综述。

  1 整体水平的免疫调节(神经—内分泌—免疫网络)
    
  自1977年Besedovsky首先提出神经内分泌免疫调节(NIM)网络系统后,对NIM的研究逐渐深入。神经系统通过其广泛的外周神经突触及其分泌的神经递质和众多的内分泌激素,甚至还有神经细胞分泌的细胞因子,来调控免疫系统的功能,而免疫系统通过免疫细胞产生多种细胞因子和激素样物质反馈作用于神经内分泌系统,相互交通和调节,构成神经内分泌免疫调节网络。张永祥等 [1] 实验结果表明枸杞多糖(LBP)通过调节下丘脑去甲肾上腺素(NE)含量及外周免疫器官神经递质水平,使脾脏NE含量下降至正常值的40%~50%,同时LBP还可影响血浆中皮质酮的水平,提示多糖不仅作用于免疫系统,还参与调节NIM的平衡。
    
  2 器官水平的免疫调节
    
  苗明三等 [2] 观察了大黄多糖对衰老模型小鼠胸腺和脾脏的影响,结果显示模型组胸腺、脾脏明显萎缩,胸腺皮质细胞数及脾淋巴鞘淋巴细胞数明显减少,而大黄多糖可明显拮抗衰老小鼠免疫器官及组织的萎缩,使胸腺皮质厚度增加,皮质细胞数增加,脾小结增大及淋巴细胞数增加,说明多糖可兴奋免疫器官,从而增强机体的免疫功能。

  3 细胞水平的免疫调节
    
  3.1 对T、B淋巴细胞功能的影响 T、B淋巴细胞是介导机体特异性免疫(细胞免疫和体液免疫)的主要细胞。当归多糖单独应用对小鼠脾T淋巴细胞体外培养有明显促进增殖作用,并与ConA有协同作用,但单独应用对小鼠胸腺细胞无促进增殖作用,加入亚适量ConA方显示其增殖作用,说明中药多糖只对ConA活化的T细胞有促进增殖作用。当归多糖单独或与有丝分裂原LPS协同作用于体外培养的小鼠脾B淋巴细胞,可显著增强脾B淋巴细胞增殖,刺激指数明显增高。钟鸣等 [3] 研究表明距骨(紫云英属)多糖可选择性的增加CD4 + T细胞的比例,促使CD4 + /CD8 + 比值大大增高,使不稳定的CD4 + /CD8 + 比率趋于平衡而发挥其免疫调节作用。江振友等 [4] 用溶血素实验间接反映灵芝多糖对免疫原刺激后小鼠抗体生成细胞的数量情况,实验结果表明低剂量组抗体生成细胞数明显增加。

    3.2 对巨噬细胞和NK细胞功能的影响 单核-巨噬细胞系统和NK细胞是机体非特异性免疫的重要组成部分。灵芝多糖能增强小鼠腹腔巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬百分率,促进网状内皮系统的功能,加速碳粒的清除。枸杞多糖能使巨噬细胞数量增加,吞噬活力增强,核酸代谢、能量代谢及酶活性增强。王君等 [5] 报道当归多糖体内体外试验均可增强肝脏Kupffer细胞对中性红的吞噬能力。韩纪举等 [6] 研究发现灵芝多糖可增强NK细胞对K562细胞的杀伤活性,认为可能是由于灵芝多糖激活了杀伤激活性NKCR所致。人参多糖不仅能增强小鼠NK细胞活性,而且能使大黄致“脾虚”模型小鼠受抑的NK细胞得到恢复。

    3.3 对红细胞的影响 1981年Siegel等提出了红细胞免疫系统概念,开拓了免疫学新领域。现已知红细胞具有免疫粘附,清除抗原,增强吞噬,激发淋巴细胞免疫及转运,清除免疫复合物等功能,其免疫功能主要是通过RBC细胞膜上的C3b受体介导来实现的。季宇彬等研究结果表明黄芪多糖能明显提高荷瘤小鼠的红细胞C3b受体花环率和红细胞C3b受体花环促进率,降低红细胞免疫复合物花环率和红细胞C3b受体花环抑制率,最近他们还发现仙人掌多糖可增加荷瘤小鼠红细胞膜带3蛋白的含量,降低膜交联蛋白的含量,改善膜脂流动性,降低荷瘤小鼠红细胞膜的微黏度,从而部分恢复、提高红细胞膜结构的完整性与生理功能的正常性,增强红细胞的免疫功能 [7] 。

  4 分子水平的免疫调节
    
  4.1 激活补体 补体系统在机体非特异性和特异性免疫中都起着重要的作用。Nair PK等 [8] 研究发现青牛胆属植物中提取的多糖可使血中C3a成分逐渐增高,证明其能激活人血清补体的替代途径。另有报道,当归多糖可明显升高血瘀症大鼠的血清补体C3、C5的含量 [9] 。

    4.2 对细胞因子的影响 猪苓多糖可诱导小鼠腹腔巨噬细胞体外培养上清中IL-1的产生,用 3 H-TdR掺入法测定IL-1的活性,12h即表现活性,48h达高峰。刺五加多糖、茯苓多糖、银耳多糖在体外具有诱导小鼠脾细胞产生IL-2的作用。大枣多糖既可促进免疫抑制小鼠脾细胞产生和分泌IL-2,又能降低血清IL-2R的水平 [10] 。将给予灰树花多糖的小鼠腹腔注射NDV(新城鸡瘟病毒)后,结果显示灰树花多糖能促进NDV诱生干扰素,这可能是灰树花多糖抗病毒感染的作用机理。树舌多糖本身对体外培养的人扁桃体细胞干扰素的诱生无明显作用,而对PHA诱生的干扰素水平可明显提高,适宜诱生时间39h,产生的IFN以γ型为主。当归多糖在体外可以显著增强腹腔巨噬细胞分泌TNF-α的功能,体内用药无直接促进腹腔巨噬细胞分泌TNF-α的功能,但可使腹腔巨噬细胞在LPS刺激下分泌TNF-α的功能显著增强,提示当归多糖对正常腹腔巨噬细胞无影响,但可以增强活化的腹腔巨噬细胞分泌细胞因子 [11] 。

    4.3 对淋巴细胞信息转导的影响 cAMP、cGMP是细胞内重要的第二信使,大量研究表明多糖能够调节淋巴细胞内cAMP、cGMP的含量和相对比值。黄芪多糖可明显降低创伤小鼠血浆及腹腔巨噬细胞、脾细胞、胸腺细胞、肠系膜淋巴细胞内cAMP水平,升高cGMP水平,拮抗创伤小鼠激活状态的巨噬细胞及脾细胞内cAMP/cGMP比值增高,纠正cAMP、cGMP的比例失衡。李明春等 [12] 发现灵芝多糖能引起小鼠腹腔巨噬细胞中cAMP浓度迅速升高,其作用可能是其与受体结合,激活G蛋白,活化腺苷酸环化酶,进而使cAMP浓度升高。Ca 2+ 作为一种重要的信使分子,对细胞免疫功能起重要的调节作用。如灵芝多糖、银耳多糖、黄芪多糖均可通过促进细胞外钙的内流和细胞内钙的释放升高细胞钙,其机制可能是多糖受体能激活细胞膜的钙通道引起Ca 2+ 内流。NO是新发现的具有广泛生物活性的信息分子。李宗锴等 [13] 实验结果表明牛膝多糖在体外提高老年大鼠PMФNO产生和NOS的活性,但对LPS诱导的PMФNO的产生和NOS的活性无影响;牛膝多糖还可显著提高老年大鼠脾淋巴细胞NO的产生和NOS的活性。李明春等 [14] 报道灵芝多糖能引起T细胞中的PKA和PKC活性明显增强并具有剂量依赖性,还可引起T细胞中PKC发生质膜转位。王道福等 [15] 实验表明毛木耳多糖能引起腹腔巨噬细胞中PKC活性明显升高,并引起巨噬细胞中PKC发生质膜转位。
    
  5 基因水平的免疫调节
    
  如今对于多糖免疫调节机制的研究已深入到基因水平,研究发现灵芝多糖在转录水平上能剂量依赖性增强小鼠脾脏静息T细胞中IL-2和IL-3mRNA的表达,培养上清中IL-2和IL-3活性亦明显升高,而对活化的T细胞不产生影响 [16] 。另有研究发现灵芝多糖在转录水平上剂量依赖性诱发巨噬细胞IL-1α和TNF-αmRNA的表达,并增强培养上清中IL-1α和TNF-α的活性 [17] 。庞启深等 [18]实验证明螺旋藻多糖在明显提高核酸内切酶对损伤DNA 的切除活性和增强辐射引起的DNA修复合成的作用,证实多糖的抗突变作用。Adams等 [19] 发现PGG多糖可激活鼠单核细胞系中的NF-κB样和NF-IL-6样转录因子复合物。而刘俊英等 [20] 实验结果表明黄芪多糖可以使创伤小鼠胸腺、脾脏淋巴细胞中NF-κB、IL-10mRNA的表达受抑,恢复创伤小鼠的免疫功能。
    综上所述,不同种属植物中的多糖提取物通过不同的途径发挥其免疫调节作用,虽然多糖免疫调节作用机制的研究已深入到分子、基因水平,但仍不能完全阐释其作用机理,有待于进一步的研究。多糖由于具有免疫促进作用,又几乎没有毒性,是一种理想的免疫调节剂。我国地大物博,中草药资源丰富,中药多糖具有广阔的开发前景,相信在不久的将来,多糖将广泛应用于临床,造福于人类。

  【参考文献】
    
  1 聂伟,张永祥.多糖的免疫调节作用及其作用机制研究进展.中国药理学通报,1999,15(6):484-487.

    2 苗明三,苗艳艳.大黄多糖对衰老模型小鼠胸腺、脾脏影响的病理观察.中华实用中西医杂志,2004,4(17):146-147.

    3 Zhong Ming,Zhang Deshan,Murata J et al.The regulating effects of astragalus polysaccharide(APS)and astragalus flavonoids(AF)on lym-pho proliferation and Tlymphocytes and their subpopulation in normal and tumorbearing mice respectively in vitro.Journal of Sichuan Univer-sity(Natural Science Edition),2001,38(6):875-880.

    4 江振友,林晨,刘小澄,等.灵芝多糖对小鼠体液免疫功能的影响.暨南大学学报(医学版),2003,24(2):51-53.

    5 王君,夏雪雁,彭仁,等.当归多糖对大鼠Kupffer细胞免疫功能的激活作用.药学学报,2004,39(3):168-171.

    6 韩纪举,邓文,亓新国,等.灵芝多糖对NK细胞活性影响的研究.泰山医学院学报,2002,23(2):155-156.

    7 季宇彬,汲晨锋,邹翔,等.2种仙人掌多糖对S180小鼠红细胞膜蛋白和膜脂流动性影响的研究.中国中药杂志,2004,29(10):967-970.

    8 Nair PK,Rodriguez S,Ramachandran R,et al.Immune stimulating properties of a novel polysaccharide from the medicinal plant Tinospora cordifolia.Int Immunopharmacol,2004,4(13):1645-1659.

    9 凌小曼,丁虹,罗顺德,等.当归多糖对血瘀证动物免疫功能和抗氧化功能的影响.中国医院药学杂志,2002,22(10):584-586.

    10 苗明三.大枣多糖对免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞产生IL-1α及脾细胞体外增殖的影响.中药药理与临床,2004,20(4):21-22.

    11 杨兴斌,梅其炳,周四元,等.当归多糖对小鼠腹腔巨噬细胞释放细胞效应分子的诱导作用.细胞与分子免疫学杂志,2004,20(6):747-749.

    12 李明春,梁东升,许自明,等.灵芝多糖对小鼠巨噬细胞cAMP含量的影响.中国中药杂志,2000,25(1):41-43.

    13 李宗锴,李电东.牛膝多糖的免疫调节作用.药学学报,1997,32(12)∶881-887.

    14 李明春,雷林生,王庆彪,等.灵芝多糖对小鼠T细胞蛋白激酶A和蛋白激酶C活性的影响.中国药房,2001,12(2):78-79.

  15 王道福,邵林萍,菊保文,等.毛木耳多糖对小鼠腹腔巨噬细胞蛋白激酶C活性的影响.解放军药学学报,2002,18(1):19-20.

    16 李明春,梁东升,许自明,等.灵芝多糖对小鼠T细胞IL-2、IL-3mRNA表达的影响.解放军药学学报,2001,17(3):125-128.

  17 李明春,雷林生,梁东升,等.灵芝多糖对小鼠巨噬细胞白介素-1α和肿瘤坏死因子-αmRNA表达的影响.中国药理学与毒理学杂志,2000,14(3):237-240.

    18 庞启深,郭宝江,阮继红.螺旋藻多糖对核酸内切酶活性和DNA修复合成的增强作用.遗传学报,1988,15(5):374-381.

    19 Adams D S,S C Pero,J B Petro,et al.PGG-glucan activates NF-kappaB-like and NF-IL-6-like transcription factor complexes in a murine monocytic cell line.J Leukoc Biol,1997,62:865-873.

  20 刘俊英,曾广仙,熊金蓉,等.黄芪多糖对创伤应激小鼠胸腺、脾脏淋巴细胞中NF-κB mRNA与IL-10mRNA表达影响的形态计量学研究.中国体视学与图像分析,2004,9(1):21-24.

  作者单位:650031云南昆明,昆明医学院天然药物重点实验室毒理室

  (编辑:悦 铭)

作者: 宋宁陆瑛
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