菌物多糖對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的免疫刺激作用及信號通路

彭 穎，李宗軍

菌物多糖對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的免疫刺激作用及信號通路

彭 穎1，李宗軍2,*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心功能食品分中心，湖南 長沙 410128)

菌物多糖能激活巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的成熟，提高表面CD80、CD86和組織相容性抗原(MHC)分子的表達(dá)，降低樹突狀細(xì)胞的內(nèi)吞作用，提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力；促進(jìn)各種細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-12(IL-12)和效應(yīng)分子一氧化氮(NO)、活性氧中間體(ROI)的分泌。菌物多糖發(fā)揮作用的信號通路可能是菌物多糖通過與兩種細(xì)胞表面的Toll樣受體(TLR)作用，引發(fā)巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞胞內(nèi)絲分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)的磷酸化，轉(zhuǎn)錄因子活化因子蛋白(AP-1)的磷酸化和核轉(zhuǎn)位，以及促進(jìn)IκB的降解，使轉(zhuǎn)錄因子NF-κB向核轉(zhuǎn)移，來調(diào)控核基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞發(fā)揮免疫刺激作用。

菌物多糖；巨噬細(xì)胞；樹突狀細(xì)胞；免疫刺激；信號通路

菌物(fungi)是一種低等的真核生物，在最新版《菌物學(xué)字典》的解釋中，菌物系統(tǒng)包括了黏菌、絲狀真菌、色菌、地衣、霉菌、酵母等幾大類別[1]。在數(shù)千年以前，中國人就知道將菌物茯苓、冬蟲夏草、靈芝等作為藥物之用，并倡導(dǎo)藥食同源的理念，為菌物及其活性成分的開發(fā)提供了思路；自1958年，Brander等[2]報道了酵母細(xì)胞壁多糖(zymosan)具有抗腫瘤作用以來，人們對菌物多糖的免疫刺激作用產(chǎn)生了濃厚的興趣。1969年，Ikekawa等[3]首次報道了從某種多孔菌科的蘑菇中提取出了具有抗腫瘤活性的多糖；而后市場出現(xiàn)了從香菇子實體中提取的香菇多糖(lentinan)、從裂褶菌液體培養(yǎng)液中提取的裂褶菌多糖(schizophyllan)、從栓菌培養(yǎng)的菌絲體中提取的云芝多糖(krestin)，開發(fā)而成的藥物[4]。隨著越來越高的癌癥發(fā)病率和死亡率及細(xì)菌病毒的感染率，尋找對機(jī)體無副作用的抗腫瘤藥物及抗微生物的功能食品或藥品，成為了科學(xué)界研究的熱點(diǎn)。

菌物多糖作為一種免疫原，通過提高機(jī)體的免疫功能來發(fā)揮抗腫瘤和抗微生物的活性功能，且避免了使用抗生素帶來的抗生素耐藥性問題和減輕了單一使用化學(xué)放射療法治療癌癥所帶來的副作用。菌物多糖對機(jī)體的免疫刺激活性是多方面、多層次的，從先天免疫到適應(yīng)性免疫，從免疫器官、免疫細(xì)胞到免疫分子都具有顯著的免疫刺激效應(yīng)；它能活化巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、自然殺傷力細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞，激發(fā)信號分子如細(xì)胞因子，細(xì)胞毒性分子如NO分子、活性氧分子的產(chǎn)生，促進(jìn)免疫細(xì)胞因子和細(xì)胞因子受體的基因表達(dá)[5-10]。菌物多糖的單糖種類、分子質(zhì)量、側(cè)鏈的長度、主鏈上側(cè)鏈的數(shù)目，1,4、1,6和1,3糖苷鍵的比例，溶解度都影響著菌物多糖的免疫刺激活性[11-12]；現(xiàn)已研究較多的菌物多糖有從真菌和酵母中分離的β-1,3-葡聚糖，從白色念珠菌提取的甘露聚糖[13]。樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞均屬于先天免疫系統(tǒng)，但它們在先天免疫與適應(yīng)性免疫反應(yīng)中起著重要的橋梁作用。本文主要探討菌物多糖對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的免疫刺激作用及菌物多糖刺激這兩種免疫細(xì)胞可能的免疫信號通路，為闡明菌物多糖的免疫刺激作用及機(jī)理提供理論依據(jù)。

1 巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用

免疫系統(tǒng)對于機(jī)體自身的監(jiān)測，抗原的攝取是首要步驟；而這個過程極大地依賴于抗原呈遞細(xì)胞。巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞均屬于主要的抗原呈遞細(xì)胞(APC)，它們能區(qū)分自己和非己成分，根據(jù)遇到的不同抗原，激活不同的響應(yīng)機(jī)制來引發(fā)相應(yīng)的免疫應(yīng)答。

巨噬細(xì)胞也是一種吞噬細(xì)胞，由于其強(qiáng)大的組織滲透能力，能吞噬病原物質(zhì)，介導(dǎo)抗體依賴的細(xì)胞毒性作用(ADCC)，分泌細(xì)胞因子；直接或間接地提高機(jī)體免疫力。它分泌出來的細(xì)胞因子和趨化因子，在激發(fā)適應(yīng)性免疫和協(xié)調(diào)各種免疫反應(yīng)方面起著核心的作用[14]；細(xì)胞因子是一種低分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)，能調(diào)整免疫反應(yīng)的強(qiáng)度和持續(xù)時間；趨化因子是一種小分子多肽，它負(fù)責(zé)讓免疫細(xì)胞到達(dá)感染部位發(fā)揮作用。

單核細(xì)胞來源的樹突狀細(xì)胞(DCs)產(chǎn)生的白細(xì)胞介素-12(IL-12)是讓機(jī)體從先天性免疫應(yīng)答過渡到適應(yīng)性免疫應(yīng)答的關(guān)鍵細(xì)胞因子。它能啟動輔助T細(xì)胞1(Th1)的反應(yīng)[15]；而Th1能產(chǎn)生干擾素- γ(IFN- γ)和白細(xì)胞介素-2(IL-2)來進(jìn)一步刺激下游的細(xì)胞介導(dǎo)的免疫[16]。另一方面，巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-8(IL-8)、干擾素誘導(dǎo)蛋白-10 (IP-10)、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1α(MIP-1 α)、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1β(MIP-1β) ；它們與抗原受體結(jié)合后，IL-8招募嗜中性粒細(xì)胞，IP-10引導(dǎo)激活的T細(xì)胞到達(dá)被感染的組織[17]，而MIP誘導(dǎo)自然殺傷力細(xì)胞的浸潤。

由此可見，巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中的重要作用，以這兩種免疫細(xì)胞來評價菌物多糖對機(jī)體免疫刺激作用備受關(guān)注。

2 菌物多糖對巨噬細(xì)胞的免疫刺激作用

巨噬細(xì)胞來源于骨髓干細(xì)胞，是單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中高度分化、成熟的細(xì)胞類型，由血液中單核細(xì)胞遷入組織后分化而成。它是先天免疫中典型的效應(yīng)細(xì)胞，主要有兩個方面的作用:一個是通過吞噬作用或者細(xì)胞毒性作用清除異物，二是抗原遞呈作用，即把蛋白質(zhì)抗原在細(xì)胞內(nèi)降解為能與MHC分子結(jié)合的肽，將其展示于細(xì)胞表面供T淋巴細(xì)胞識別。巨噬細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中占據(jù)著獨(dú)特的優(yōu)勢地位，因為它不僅啟動先天免疫應(yīng)答，而且還是這些免疫應(yīng)答的效應(yīng)細(xì)胞[18]。

TNF-α是巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞溶解的效應(yīng)分子，通過誘發(fā)多種細(xì)胞內(nèi)途徑，產(chǎn)生活性氧中間產(chǎn)物(ROI)，增加線粒體質(zhì)膜的通透性[19]；通過綁定誘導(dǎo)性一氧化氮合酶(iNOS)基因上游啟動子反應(yīng)元件，引發(fā)iNOS基因的轉(zhuǎn)錄，而誘導(dǎo)NO的產(chǎn)生[20]。Yu Mengyao等[21]從毛木耳中提取的毛木耳多糖，在很低的劑量下能刺激巨噬細(xì)胞株RAW 264.7產(chǎn)生TNF-α增強(qiáng)mRNA的轉(zhuǎn)錄。NO被認(rèn)為是激活的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的主要導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡的效應(yīng)分子，能引導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，其途徑有P53的積累，抑制線粒體呼吸，改變Bcl-2家族成員的表達(dá)，激活蛋白信號和DNA的損傷[22]。毛木耳多糖能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO，并呈劑量效應(yīng)關(guān)系，這是由iNOS基因的翻譯和轉(zhuǎn)錄水平的提高而引起的[20]。白細(xì)胞介素-1(IL-1)在體外具有直接的細(xì)胞中毒和細(xì)胞毒殺作用[23]，白細(xì)胞介素-6(IL-6)是主要免疫和炎癥因子，毛木耳多糖能刺激巨噬細(xì)胞分泌IL-1和IL-6兩種細(xì)胞因子。Masuda等[24]從灰樹花的子實體中提取了一種β-葡聚糖，命名為MD-Fraction，它在體外能直接激活巨噬細(xì)胞；在老鼠體內(nèi)，它能提高巨噬細(xì)胞表面MHCⅡ分子和CD86的表達(dá)，能更高效的將抗原呈遞給輔助T細(xì)胞，從而提高其抗原呈遞作用；能提高巨噬細(xì)胞分泌IL-12和TNF-α的產(chǎn)量，TNF-α對惡性腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒作用；IL-12不僅能激活自然殺傷力細(xì)胞(NK)、T細(xì)胞；而且能通過對巨噬細(xì)胞的激活作用，提高Th1細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫效應(yīng)從而發(fā)揮抗腫瘤的功效(圖1)。Kim等[25]從桑黃中提取了一種酸性多糖，能增強(qiáng)腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力；通過促使巨噬細(xì)胞分泌更多的NO和TNF-α，這種多糖對Yac-1細(xì)胞具有細(xì)胞毒性作用；能提高巨噬細(xì)胞表面共刺激分子、CD80、CD86和MHCⅡ分子的表達(dá)，在體內(nèi)這些表面分子表達(dá)的升高，能激發(fā)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫對惡性細(xì)胞的作用(圖1)。據(jù)報道[26-27]，從地衣中提取的多糖能提高鼠腹腔巨噬細(xì)胞分泌TNF-α、NO、活性氧 (ROS)的水平；從猴頭菇中提取的多糖能刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β、TNF-α、NO[10]；從蛹蟲草中提取的多糖亦能刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β、TNF-α、NO[28]，這些菌物多糖都具有免疫刺激作用(圖1)。而用TLR2、TLR4、CR3、dectin-1的抗體處理樺褐孔菌多糖介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞分泌TNF-α過程，發(fā)現(xiàn)只有TLR2的抗體顯著抑制了TNF-α的分泌(45%)，表明TLR2參與樺褐孔菌多糖介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞分泌TNF-α的過程[29]。

圖1 菌物多糖對巨噬細(xì)胞的免疫刺激作用Fig.1 Immunostimulating effect of fungal polysaccharides on macrophages

3 菌物多糖對樹突狀細(xì)胞的免疫刺激作用

圖2 菌物多糖對樹突狀細(xì)胞的免疫刺激作用Fig.2 Immunostimulating effect of fungal polysaccharides on dendritic cells

樹突狀細(xì)胞是專職的抗原呈遞細(xì)胞，激活的DCs能呈遞抗原給輔助T細(xì)胞、毒性T淋巴細(xì)胞和激活自然殺傷力細(xì)胞，在先天免疫和適應(yīng)性免疫中都起著重要的作用。未成熟的DCs表達(dá)低水平的主要組織相容性復(fù)合物抗原Ⅱ(MHCⅡ)，在外周組織中像一個哨兵一樣專門捕捉和處理外源性抗原。炎癥因子如TNF-α、IL-1能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的成熟；病原相關(guān)分子模式(PAMP)通過Toll樣受體(TLR)及其他受體分子，也能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的成熟[30-31]。成熟的DCs開始向淋巴組織轉(zhuǎn)移，同時表達(dá)高水平的 MHCⅡ和共刺激分子，高效刺激T細(xì)胞，同時也伴隨著抗原呈遞作用的下降[32]，DCs亞群表現(xiàn)出功能異質(zhì)性，根據(jù)成熟階段，表現(xiàn)出免疫原性和免疫耐受性。在炎癥細(xì)胞因子和病原相關(guān)分子模式存在的條件下，DCs能有效刺激免疫系統(tǒng)，沒有這些信號分子存在時，它們維持不成熟的表現(xiàn)型，導(dǎo)致免疫耐受。因此，DCs的成熟是增強(qiáng)免疫力的關(guān)鍵[33-34]。

近幾年，很多研究都集中于菌物多糖誘導(dǎo)DCs的成熟，如桑黃多糖[35]、蛹蟲草多糖[36]、云芝多糖[37]、姬松茸多糖[38]、灰樹花多糖[39]、繡球菌多糖[40]。這些菌物多糖對DCs有四方面的刺激作用:增強(qiáng)MHC-Ⅰ/Ⅱ和共刺激分子CD40和CD80/86的表達(dá)；降低樹突狀細(xì)胞的內(nèi)吐作用；增加細(xì)胞因子的產(chǎn)生；增強(qiáng)激活T細(xì)胞的作用，使T細(xì)胞增殖并產(chǎn)生細(xì)胞因子。繡球菌多糖[40]能刺激樹突狀細(xì)胞分泌更多的細(xì)胞因子，IL-12能激活Th1，激活的Th1能分泌IFN-γ和IL-2，而這兩種細(xì)胞因子能激活毒性T細(xì)胞，NK細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤抗微生物作用；其他炎癥細(xì)胞因子如IL-1β、TNF-α能招募單核細(xì)胞(圖2)。實驗用了C3H/HeN和C3H/HeJ兩種老鼠來源的樹突狀細(xì)胞，C3H/HeJ的TLR4的基因已突變，結(jié)果顯示，繡球菌多糖能增強(qiáng)C3H/HeN來源的樹突狀細(xì)胞的表面MHCⅡ、CD80和CD86的表達(dá)，降低C3H/HeN來源的樹突狀細(xì)胞的內(nèi)吞作用；但對C3H/HeJ來源的樹突狀細(xì)胞卻沒有影響；表明繡球菌多糖增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞的成熟和功能是通過與樹突狀細(xì)胞膜表面的受體TLR4作用實現(xiàn)的。灰樹花多糖[39]能刺激骨髓來源的樹突狀細(xì)胞表面CD80、CD86、CD83和MHCⅡ的表達(dá)，顯著的刺激樹突狀細(xì)胞分泌IL-12和TNF-α，呈劑量依賴關(guān)系；用灰樹花多糖處理過的DCs能顯著刺激同種異系和抗原特異性的同源T細(xì)胞的應(yīng)答；這表明灰樹花多糖誘導(dǎo)DC表型的成熟和刺激T細(xì)胞的增殖。用灰樹花多糖處理的樹突狀細(xì)胞能提高同源的CD4+T細(xì)胞分泌抗原特異性的IFN-γ的產(chǎn)量，當(dāng)使用抗IL-12的抗體，這種影響被抑制了；相反地，卻不影響CD4+T細(xì)胞IL-4的產(chǎn)量，表明由灰樹花多糖處理過的DCs產(chǎn)生的IL-12是提高CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ必要的條件。如圖2所示，IL-10是抗炎癥反應(yīng)中主要參與的細(xì)胞因子， Smith等[7]用11種層析法純化的地衣多糖對單核細(xì)胞來源的樹突狀細(xì)胞的免疫刺激作用作了研究，4種多糖能提高樹突狀細(xì)胞分泌IL-10的量，有5種多糖能提高樹突狀細(xì)胞IL-12 P40的分泌量，只有1種多糖能降低樹突狀細(xì)胞IL-12 P40的分泌量。用IL-12 P40和IL-10的比例來研究這兩種細(xì)胞因子之間的關(guān)系，表明地衣多糖(l i c h e n a n)、石耳素(pustulan)、Ths-2、Heteroglycan thamnolan這4種多糖所刺激的樹突狀細(xì)胞與對照組相比，比例都顯著下降，這主要是由于多糖刺激樹突狀細(xì)胞分泌了更多的IL-10；而用這4種多糖所刺激的樹突狀細(xì)胞，與原始T細(xì)胞共培養(yǎng)，雖有兩種多糖刺激的樹突狀細(xì)胞，與未用多糖刺激的成熟樹突狀細(xì)胞相比，使原始T細(xì)胞分泌的IL-4有所提高，但未達(dá)到顯著水平。

4 TLRs/MAPK/NF-κB信號通路介導(dǎo)的菌物多糖對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用

目前的研究表明，多糖通過和受體相互作用向巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞傳遞信號，從而激活巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞，其信號途徑主要涉及:絲裂原- 活化蛋白激酶(MAPK)、蛋白激酶C(PKC)、Toll 樣受體(TLRs)、異常環(huán)氧酶-2(COX-2)、活化因子蛋白-1(AP-1)、核因子κB(NF-κB)等。細(xì)胞信號的級聯(lián)放大作用及不同信號途徑之間的交談和相互作用構(gòu)成了一個非常復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。而菌物多糖對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用與TLR/NF-κB/MAPK信號通路密切相關(guān)。

TLRs家族是識別入侵病原體的主要先天免疫受體分子。菌物多糖作為一種免疫原被TLRs識別，一旦與其特異性配體結(jié)合，可激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)，導(dǎo)致NF-κB和MAPK的激活及免疫反應(yīng)基因的表達(dá)。TLRs信號能通過誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，并上調(diào)共刺激分子的表達(dá)迅速激活先天免疫，激活的先天免疫隨后導(dǎo)致有效的獲得性免疫的激活，因此它不僅激活先天免疫, 而且最終激活適應(yīng)性免疫。

MAPKs是存在于真核細(xì)胞的一組高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，包括細(xì)胞外信號控制激酶(ERK)、c-Jun N端激酶(JNK)和P38；當(dāng)受到脂多糖(LPS)、促炎細(xì)胞因子、多糖等各種胞外刺激后，通過將兩個絲氨酸殘基磷酸化來激活MAPK，激活的MAPK轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核，通過磷酸化蛋白質(zhì)控制染色體結(jié)構(gòu)；以及通過磷酸化若干轉(zhuǎn)錄因子，如AP-1，用于基因的轉(zhuǎn)錄[41]。NF-κB是真核細(xì)胞中普遍存在的一種轉(zhuǎn)錄因子，在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖、分化及凋亡等方面起關(guān)鍵作用；在正常情況下，NF-κB 與其抑制物抑制性κB(IκB) 結(jié)合，存在于細(xì)胞質(zhì)中，IκB遮蔽著NF-κB 的基因定位序列，NF-κB 的生物學(xué)活性不表現(xiàn)出來。當(dāng)細(xì)胞受炎癥介質(zhì)、病毒感染、氧化應(yīng)激等一系列刺激因子刺激時，通過IκB激酶(IKK)復(fù)合物激活，IκB 將發(fā)生磷酸化并迅速降解，NF-κB 從受IκB 結(jié)合所處的抑制狀態(tài)解除，游離的NF-κB 轉(zhuǎn)移到胞核，與一系列靶基因，如細(xì)胞因子、生長因子、細(xì)胞黏附分子等的增強(qiáng)子位點(diǎn)結(jié)合，增強(qiáng)靶基因的轉(zhuǎn)錄，包括TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、IL-12等[42]。

Won等[43]研究了樺褐孔菌多糖激活RAW264.7巨噬細(xì)胞的分子機(jī)制，在激活的巨噬細(xì)胞中MAPKs均磷酸化，用MPAKs的特異性抑制劑處理巨噬細(xì)胞，由樺褐孔菌多糖和LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞吞噬作用被抑制；而由樺褐孔菌多糖和LPS處理的巨噬細(xì)胞，胞質(zhì)NF-κB 的表達(dá)水平降低，而細(xì)胞核的NF-κB 的表達(dá)水平升高，進(jìn)一步用NF-κB 核轉(zhuǎn)位抑制劑處理巨噬細(xì)胞，不但有效地抑制了NF-κB 的激活，IκB的磷酸化，最終抑制了由LPS和樺褐孔菌多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞吞噬作用；樺褐孔菌多糖能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞分泌TNF-α，用TLR2抗體處理巨噬細(xì)胞，抑制了其分泌TNF-α，表明樺褐孔菌通過受體TLR2傳達(dá)信號給巨噬細(xì)胞，導(dǎo)致了巨噬細(xì)胞TNF-α的分泌。Lin Yuli等[44]從靈芝中提取的靈芝多糖(PSG)處理人類單核細(xì)胞來源的樹突狀細(xì)胞，能提高其CD80、CD86、CD83、CD40、CD54、HLA-DR(屬M(fèi)HC-Ⅱ類分子)表面分子的表達(dá)，IL-12 p70、p40和IL-10細(xì)胞因子的產(chǎn)生，增強(qiáng)了樹突狀細(xì)胞激活T細(xì)胞的能力。用TLR4的抗體處理PS-G的樹突狀細(xì)胞，其激活作用被抑制，表明TLR4是PS-G激活樹突狀細(xì)胞的受體；用PS-G誘導(dǎo)的樹突狀細(xì)胞、I κ B激酶、NF-κB被激活，MAPK磷酸化增加；用NF-κ B和p38 MAPK的抑制劑處理PS-G樹突狀細(xì)胞，表面分子CD80、CD86、CD83、CD40、CD54、HLA-DR的表達(dá)被抑制，細(xì)胞因子IL-12 p70、p40和IL-10的產(chǎn)生受到抑制，這些結(jié)果表明，TLRs/P38 MAPK/NF-κB信號通路在靈芝多糖(PS-G)激活樹突狀細(xì)胞中所起的重要作用。繡球菌水溶性葡聚糖(Sc-SG)能刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO且提高了iNOS的表達(dá)水平，NO的產(chǎn)量強(qiáng)烈地被MAPK的抑制劑所抑制，表明Sc-SG誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO是由MAPK介導(dǎo)的，它誘導(dǎo)了ERK、JNK、P38的磷酸化，引發(fā)了轉(zhuǎn)錄因子AP-1的磷酸和轉(zhuǎn)位[45]。繡球菌多糖通過TLR4能提高樹突狀細(xì)胞胞內(nèi)ERK、p38和JNK的磷酸化，提高樹突狀細(xì)胞NF-κB p50/p65的核轉(zhuǎn)位，表明繡球菌多糖激活樹突狀細(xì)胞分泌IL-12、IL-1β、TNF-α和IFN-α/β，提高IL-2的產(chǎn)量、促進(jìn)原始T細(xì)胞的分化、降低內(nèi)吞作用，可能也是通過TLRs/MAPK/NF-κB 信號通路完成的[40]。

5 結(jié) 語

不同的菌物多糖具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在免疫刺激活性上也表現(xiàn)出了差異性，如不同的菌物多糖綁定不同的受體分子，誘導(dǎo)不同細(xì)胞因子的產(chǎn)生，但哪種菌物多糖在抗病毒細(xì)菌感染、抗腫瘤方面最有效，而又是什么原因?qū)е逻@種菌物多糖具有了抗微生物與腫瘤的高效性，只有解決了這些問題才能更有針對性地開發(fā)相應(yīng)的功能食品或藥品；對 TLRs/MAPK/NF-κ B信號通路的發(fā)現(xiàn)及其作用機(jī)制的部分闡明，為菌物多糖對巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)機(jī)理研究提供了新的策略和方向，目前關(guān)于菌物多糖與 TLRs/MAPK/NF-κB信號通路關(guān)系的研究尚不成熟，可能還存在與其他信號通路的相互交談和作用，雖能刺激巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的成熟，啟動適應(yīng)性免疫，增強(qiáng)宿主免疫而發(fā)揮抗腫瘤作用，但是是否會導(dǎo)致過度的免疫應(yīng)答而產(chǎn)生免疫疾病，且在正常人和癌癥病人體內(nèi)，菌物多糖與TLRs/MAPK/NF-κ B作用是否一樣，產(chǎn)生的效果是否是相應(yīng)機(jī)體所需，有待進(jìn)一步地研究。

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Immunostimulating Effect and Signal Pathway of Fungal Polysaccharides on Macrophages and Dendritic Cells

PENG Ying1，LI Zong-jun2,*
(1. College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China；2. National Research Center of Engineering and Technology for Utilization of Botanical Functional Ingredients, Changsha 410128, China)

Fungal polysaccharides can activate the maturation of macrophages and dendritic cells, stimulate the expression of CD80, CD86 and major histocompatibility complex (MHC) on the surface of macrophages and dendritic cells, decrease the endocytosis of dendritic cells, enhance the phagocytic activity of macrophages, and increase the production of cytokines such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin 12 (IL-12), and effector molecules such as nitric oxide (NO) and reactive oxygen intermediates (ROI). The signal pathway of fungal polysaccharides for affecting macrophages and dendritic cells may be due to the interaction between fungal polysaccharides and Toll-like receptors (TLR), thus stimulating the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs), triggering the phosphorylation and transcription of transcription factor AP-1, accelerating the degradation of IκB and nuclear translocation of NF-κB, and regulating the transcription and expression of nuclear genes to modulate the immune response.

fungal polysaccharides；macrophages；dendritic cells；immunostimulation；signal pathway

Q74；R392.12

A

1002-6630(2012)15-0318-06

2011-06-21

湖南省科技廳重大科技專項(2008FJ1005)

彭穎(1987—)，女，碩士研究生，研究方向為營養(yǎng)與食品衛(wèi)生。E-mail:pengying215@126.com

*通信作者:李宗軍(1968—)，男，教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail:lizongjun@yahoo.com.cn