海洋生物提取物對(duì)免疫調(diào)節(jié)作用的研究進(jìn)展

葉 蕾，王佳佳，葉盛旺，楊里展，楊最素

（浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江省海洋生物醫(yī)用制品工程技術(shù)研究中心，浙江舟山 316022）

免疫系統(tǒng)是人體進(jìn)行自我防衛(wèi)的重要系統(tǒng)。病原體等有害物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)后，免疫系統(tǒng)便自動(dòng)進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)，通過(guò)識(shí)別、阻擋或吞噬抗原，維護(hù)人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。然而非正常的免疫調(diào)節(jié)也會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害，如免疫缺陷病、自身免疫疾病、超敏反應(yīng)等[1]。目前，由免疫力低下導(dǎo)致的癌癥、腫瘤疾病正處于高發(fā)階段。然而陸地資源不斷減少以及海洋探索技術(shù)日異月新的發(fā)展，使得海洋生物資源的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到關(guān)注。海洋廣闊的地域和復(fù)雜的環(huán)境因素造就了海洋生物的多樣性和特殊性。據(jù)報(bào)導(dǎo)，海洋生物中分離出的多糖類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)、不飽和脂肪酸等化合物在降血壓、降血脂、抗氧化、抗腫瘤等方面都得到了廣泛的應(yīng)用[2-5]。而海洋生物在免疫調(diào)節(jié)中具有特殊的生理功能，從海洋中獲得高效、低毒、低成本的免疫活性物質(zhì)已經(jīng)成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。本文就國(guó)內(nèi)外具有免疫調(diào)節(jié)作用的海洋生物活性物質(zhì)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 免疫調(diào)節(jié)的分類(lèi)

免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫活性物質(zhì)組成，可分為非特異性免疫和特異性免疫。在正常情況下，免疫系統(tǒng)能幫助人體識(shí)別外來(lái)侵襲物質(zhì)，消滅病菌，使機(jī)體大環(huán)境處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。但是當(dāng)免疫調(diào)節(jié)功能處于紊亂狀態(tài)時(shí)，不僅不能對(duì)人體起到保護(hù)作用，還有可能因?yàn)椴≡w的侵染導(dǎo)致感染并對(duì)器官組織造成損傷，從而引發(fā)惡性腫瘤或癌癥。超敏反應(yīng)是由于機(jī)體對(duì)自身或外來(lái)抗原產(chǎn)生高免疫應(yīng)答所引起的，這也是大多數(shù)自身免疫疾病的致病原理。自身免疫疾病是免疫性疾病中最普遍的，因此國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究報(bào)道較全面。自身抗體與細(xì)胞膜或膜表面成分、細(xì)胞表面受體、細(xì)胞外成分、免疫復(fù)合物發(fā)生結(jié)合，是自身免疫疾病致病的四種機(jī)制[6]。免疫功能過(guò)于亢奮導(dǎo)致自身免疫疾病，而免疫功能低下則會(huì)引發(fā)免疫缺陷疾病。免疫缺陷疾病分為先天性和獲得性，均會(huì)增加機(jī)體感染和發(fā)生惡性腫瘤的幾率。例如艾滋病，又稱(chēng)獲得性免疫缺陷綜合癥，對(duì)該病的治療目前仍是世界上的難題。

2 具有免疫調(diào)節(jié)作用的海洋生物

2.1 海洋微生物

海洋苛刻的環(huán)境，使海洋微生物漸漸產(chǎn)生了耐高溫、耐低溫、嗜堿性、厭氧、無(wú)需光照等特性。相比于陸棲微生物，海洋微生物在免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、消炎、抗癌等方面具有獨(dú)特的生物活性[7]。從海洋微生物中提取出免疫活性物質(zhì)制成疫苗是現(xiàn)如今比較常見(jiàn)的預(yù)防魚(yú)類(lèi)感染疾病的手段之一。龐歡瑛等[8]從溶藻弧菌HY9901提取出轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白TolB，免疫SPF小鼠和石斑魚(yú)，ELISA檢測(cè)血清中抗體效價(jià)變化明顯，能與重組蛋白發(fā)生特異反應(yīng)。

UMEZAWA，et al[9]發(fā)現(xiàn)潮濕黃桿菌中的胞外多糖Marinactan能通過(guò)增強(qiáng)體液免疫和細(xì)胞免疫可抑制肉瘤180小鼠體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，減少實(shí)體腫瘤和腹水的形成。海洋魚(yú)類(lèi)胃腸道內(nèi)的微生物[10]具有特殊的免疫活性，能參與自身免疫病的調(diào)控。如能將這些海洋微生物進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)繁殖，獲得活性多糖，對(duì)于提高腫瘤患者的免疫力無(wú)疑是會(huì)被大眾所接受的。

2.2 海洋藻類(lèi)

隨著生活水平的提高，人們對(duì)于飲食的需求也更加追求健康和綠色。據(jù)研究報(bào)道，海洋藻類(lèi)中富含生物多糖和蛋白質(zhì)，在降血脂、提高免疫力、抗腫瘤、預(yù)防糖尿病等[11-12]方面有潛在的作用。

卞俊等[13]從孔石莼Ulva pertusa中醇沉出孔石莼多糖，在孔石莼多糖中劑量和高劑量給藥的情況下發(fā)現(xiàn)小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力、NK細(xì)胞殺傷能力、遲發(fā)性超敏反應(yīng)、碳廓清能力都呈現(xiàn)上升狀態(tài)，對(duì)小鼠免疫功能具有增強(qiáng)作用。MENG,et al[14]從實(shí)驗(yàn)室分離出海帶多糖（Laminaria japonica polysaccharide，LJP），發(fā)現(xiàn)LJP可使成熟小鼠骨髓樹(shù)突狀細(xì)胞（bone marrow dendritic cells，BMDCs）中溶酶體數(shù)量下降，增加CD80、CD83、CD86、CD40、IL-12和TNF-α的表達(dá)，具有很強(qiáng)的誘導(dǎo)BMDCs成熟的能力。LJP也可作為改善免疫障礙的免疫刺激劑，是疫苗設(shè)計(jì)中一種有效的佐劑。LV，et al[15]從三木海草大葉藻Zostera caespitosa中提取分離出ZCMP，ZCMP能抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的遷移活性，促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬功能，具有潛在的抗腫瘤活性。JOSE,et al[16]從團(tuán)扇藻Padina tetrastromatica中分離純化出硫酸多糖（Sulfated polysaccharide，SPS）刺激 RAW264.7，與脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）相比，SPS 能強(qiáng)烈刺激巨噬細(xì)胞增殖，產(chǎn)生前列腺素和一氧化氮，能明顯促進(jìn)IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-10、TGF-βmRNA的表達(dá)。意味著在免疫力缺乏的時(shí)候，SPS是強(qiáng)有力的免疫調(diào)節(jié)劑。林長(zhǎng)征等[17]研究了藻酸雙酯鈉及其分級(jí)產(chǎn)物PSS1、PSS2、PSS3、PSS4對(duì)不同的免疫細(xì)胞有最優(yōu)糖鏈，實(shí)驗(yàn)表明PSS1對(duì)于增加巨噬細(xì)胞吞噬能力最好，PSS2對(duì)于伴刀豆球蛋白A（concanavalin A，Con A）誘導(dǎo)T細(xì)胞增值有良好的效果，PSS3對(duì)于LPS誘導(dǎo)B細(xì)胞增值具有明顯的量效關(guān)系。史晨杉等[18]從龍須菜中純化出龍須菜非瓊膠多糖（Gracilaria lemaneiformis polysaccharide,GCP），發(fā)現(xiàn)GCP不僅對(duì)T淋巴細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用，而且對(duì)H2O2引起的脾淋巴細(xì)胞損傷有保護(hù)作用。因此，從海洋藻類(lèi)中提取增強(qiáng)免疫力的活性物質(zhì)對(duì)于開(kāi)發(fā)低值藻類(lèi)的綜合應(yīng)用具有廣闊的前景。

2.3 海洋貝類(lèi)

我國(guó)是世界上養(yǎng)殖海洋貝類(lèi)最早的國(guó)家之一，現(xiàn)代化的養(yǎng)殖手段使得海洋貝類(lèi)更易獲得[19]。研究發(fā)現(xiàn)牡蠣、貽貝、文蛤、扇貝、皺紋盤(pán)鮑等海洋貝類(lèi)的提取物均具有免疫調(diào)節(jié)作用。

張彩梅等[20]研究了扇貝多肽（polypeptide from Chlamys farreri，PCF）對(duì)小鼠非特異性免疫功能的調(diào)節(jié)作用，通過(guò)地塞米松建立小鼠免疫抑制模型，經(jīng)乳酸脫氫酶法和吞噬雞紅細(xì)胞法檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)PCF腹腔注射能夠明顯提高小鼠NK細(xì)胞殺傷活性和腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能。王俊等[21]從厚殼貽貝Mytilus coruscus中分離純化出貽貝多糖中純度最高的MPs-Bl，隨MPs-Bl溶液濃度的提高，小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞的能力、NK細(xì)胞的殺傷能力以及抗體的形成速度也會(huì)隨之增強(qiáng)。鄭明剛等[22]提取被鰻弧菌感染后的皺紋盤(pán)鮑Haliotis discus hannai肝腎組織總RNA，經(jīng)BlastX和BlastN對(duì)比同源性序列，發(fā)現(xiàn)了凝集素、防御素等31種與免疫相關(guān)的基因，證明鮑魚(yú)有著和高等動(dòng)物類(lèi)似的免疫因子。劉靖靖等[23]用乙醇建立了大鼠酒精性肝損傷模型，用海兔素作用于模型組大鼠，發(fā)現(xiàn)海兔素能明顯減輕肝細(xì)胞壞死，降低IL-2、CD4+的表達(dá)，增加CD8+的表達(dá)。黃演君等[24]用MTT法、中性紅吞噬法、流式細(xì)胞術(shù)、雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)毛蚶Scapharca subcrenata多肽提取物PEAS對(duì)小鼠脾淋巴細(xì)胞的作用，發(fā)現(xiàn)PEAS能促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖作用、促進(jìn)小鼠NK細(xì)胞的殺傷活性、促進(jìn)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力、增加細(xì)胞因子INF-γ的分泌以及降低IL-4的表達(dá)。海洋貝類(lèi)中的多肽可通過(guò)酶解方法獲得，保留了天然產(chǎn)物的自然活性，是值得開(kāi)發(fā)的海洋藥物。

2.4 海洋魚(yú)類(lèi)

海洋是魚(yú)類(lèi)的主要棲息地。從近海到深海，從海表層至海底，可以探查到各種海洋魚(yú)類(lèi)的生活足跡。因?yàn)樯嬖诤Ｑ筇厥獾沫h(huán)境中，這些魚(yú)類(lèi)不僅口感獨(dú)特、富含營(yíng)養(yǎng)，而且具有較高的藥用價(jià)值，在提高免疫力、預(yù)防癌癥等方面有顯著的療效，是海洋天然藥物的重要來(lái)源之一[25]。

海洋魚(yú)類(lèi)體內(nèi)存在著免疫相關(guān)的基因，在受到外界刺激或感染細(xì)菌后，魚(yú)體會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)錄表達(dá)這些免疫基因。TONG,et al[26]團(tuán)隊(duì)用愛(ài)德華氏菌JCM1680感染星斑川鰈Platichthys stelltus腹腔后，用基因測(cè)序儀HiSeq 2000檢測(cè)星斑川鰈4個(gè)組織（脾、腎、肝和腸）的總RNA序列。結(jié)果顯示在總RNA序列中有65.7%的蛋白質(zhì)序列與免疫相關(guān)。此外，通過(guò)6個(gè)指標(biāo)（即腫瘤壞死因子、腫瘤壞死因子受體、趨化因子、主要組織相容性復(fù)合體以及IL-6處于正常組織中和細(xì)球菌感染組織中的數(shù)量）來(lái)證明免疫反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄水平有明顯提高。YUAN et al[27]分離出了牙鲆Paralichthys olivaceus中的potrx1和potrp14基因，檢測(cè)它們?cè)贚PS、CuSO4，H2O2刺激后的表達(dá)水平上升，免疫調(diào)節(jié)特性增強(qiáng)。ZHANG,et al[28]從紅鼓（美國(guó)紅魚(yú)）Sciaenops ocellatus中確定了JAM-A類(lèi)似物SoJAMa，細(xì)胞內(nèi)病原體感染了外周血白細(xì)胞后，SoJAMa表達(dá)明顯增高，可以阻擋胞內(nèi)病原體入侵，具有免疫抑制作用。LI，et al[29]確定了半滑舌鰨Cynoglossus semilaevis中的一個(gè)CXC趨勢(shì)因子cCsCXCe1，通過(guò)實(shí)時(shí)定量PT-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)cCsCXCe1在免疫器官中有大量的表達(dá)，在用cCsCXCe1刺激外周血白細(xì)胞的過(guò)程中能促進(jìn)相關(guān)免疫基因的表達(dá)，增強(qiáng)細(xì)胞抵抗細(xì)菌感染的能力。據(jù)報(bào)道細(xì)胞膜上的鈣激活鉀通道使鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，可調(diào)節(jié)魚(yú)體內(nèi)的免疫反應(yīng)。CONG，et al[30]確定了一種新型小電導(dǎo)鈣激活鉀通道基因TSKCa，半定量RT-PCR分析表明在前腎、脾臟和血液中TSKCa mRNA的表達(dá)增加，說(shuō)明TSKCa在多寶魚(yú)這些器官組織介導(dǎo)的免疫防御反應(yīng)中起著重要的作用。沈先榮等[31]研究了角燕膠囊對(duì)小鼠免疫功能的影響。研究結(jié)果顯示在角燕提取物為0.087 g/kg和0.26 g/kg時(shí)，小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力和NK細(xì)胞的殺傷活性明顯上升，脾細(xì)胞溶血空斑數(shù)增加，Con A誘導(dǎo)脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化等一系列免疫反應(yīng)增強(qiáng)。

2.5 海洋甲殼類(lèi)動(dòng)物

蝦和蟹是海洋中數(shù)量極其龐大的群體，肉質(zhì)鮮嫩松軟，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含鈣、鐵、鉀、鎂、磷等元素，適合病人、老人、小孩等需要增強(qiáng)免疫力的人群食用。

蝦蟹甲殼中的甲殼素、殼聚糖提取技術(shù)已日趨成熟，殼聚糖的主要成分為甲殼多糖和脫乙?；被嗵?，已被證實(shí)能直接活化巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞，消除體內(nèi)有害因子，具有提高免疫力的功效。肖艷翼等[32]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)濃度為2.5 g/kg和5 g/kg的殼聚糖能顯著提高俄羅斯鱘Sciarnops ocellatus幼魚(yú)血清中溶菌酶、堿性磷酸酶和酸性磷酸酶的活力，啟動(dòng)鱘幼魚(yú)的非特異免疫防御系統(tǒng)。同時(shí)，在飼料中增加適量的殼聚糖還能增加鱘幼魚(yú)血清中補(bǔ)體C3的含量，但是對(duì)于增加鱘幼魚(yú)體內(nèi)IgM抗體的效果并不明顯。石明健等[33]觀察了甲殼多糖對(duì)小鼠免疫功能的影響，致敏紅細(xì)胞使小鼠致敏后給予含甲多糖藥物，結(jié)果顯示甲殼多糖組的巨噬細(xì)胞吞噬系數(shù)、脾臟抗體生成數(shù)、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化數(shù)均大于對(duì)照組和空白組，說(shuō)明甲殼多糖對(duì)非特異性免疫具有增強(qiáng)作用。據(jù)報(bào)道甲殼素能激活巨噬細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞調(diào)節(jié)適應(yīng)性1型或2型反應(yīng)[34]，特別突出的是甲殼素能作為一個(gè)PAMP，激活巨噬細(xì)胞通過(guò)TLR-2的能力。DYKEN,et al[35]研究表明甲殼素能誘導(dǎo)上皮細(xì)胞和胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞表達(dá)IL-25、IL-33等免疫相關(guān)因子平行刺激先天性淋巴2型細(xì)胞（ilc2s）和γδ T細(xì)胞分泌IL-5、IL-13、IL-17A，這些細(xì)胞因子又能繼續(xù)作用于嗜酸性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞。

殼寡糖（Chitosan oligosaccharide，COS）是由殼聚糖解聚制成，是甲殼素、殼聚糖產(chǎn)品的升級(jí)。XU,et al[36]用MTT法和流式細(xì)胞儀觀察不同濃度的COS和N-乙酰-D-葡糖胺（N-Acetyl-D-Glucosamine，NAG）對(duì)于外周血單核細(xì)胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）的增殖分化情況。發(fā)現(xiàn)COS和NAG能促進(jìn)PBMC分泌IL-2、IFN-γ，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子mRNA的表達(dá)，并且COS和NAG的免疫調(diào)節(jié)作用和抗腫瘤是呈劑量依賴(lài)性關(guān)系的，免疫調(diào)節(jié)可間接提高抗腫瘤作用。湯峻等[37]在妊娠后期母豬的飼料中添加了殼寡糖，發(fā)現(xiàn)殼寡糖對(duì)母豬血清中IL-2和補(bǔ)體C3蛋白的影響不明顯，但能顯著提高母豬血清中溶菌酶的濃度，增加母豬初乳和血清中豬瘟抗體slgA的數(shù)量，綜合來(lái)說(shuō)殼寡糖可以提高妊娠后期母豬和幼崽對(duì)特異性病原的免疫能力。

2.6 海洋哺乳類(lèi)動(dòng)物

據(jù)報(bào)道愛(ài)斯基摩人由于長(zhǎng)期食用海豹肉和海狗油，補(bǔ)充了大量ω-3不飽和脂肪酸和角鯊烯，在惡劣的冰雪之地仍能保持強(qiáng)健的體魄[38]。海豹體內(nèi)還有人體自身所不能合成的7種必需氨基酸，各種微量元素是魚(yú)類(lèi)的2倍以上，是醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的免疫增強(qiáng)劑。然而海域嚴(yán)重的污染對(duì)海豹自身的免疫功能具有一定的破壞性。DE SWART,et al[39]以不同污染程度海域的鯡魚(yú)喂食斑海豹，對(duì)比食用無(wú)污染大西洋的鯡魚(yú)，發(fā)現(xiàn)食用污染嚴(yán)重海域的鯡魚(yú)后，海豹體內(nèi)NK細(xì)胞活性及T細(xì)胞增殖能力都出現(xiàn)了明顯的下降，傳染疾病的發(fā)病率增加。

免疫系統(tǒng)紊亂是造成肝硬化和慢性肝炎的重要原因之一。郭昱等[40]就鯊魚(yú)肽對(duì)小鼠免疫性肝損傷的保護(hù)作用及免疫調(diào)節(jié)作用進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)鯊魚(yú)肽能有效誘導(dǎo)人PBMC分泌IFN-γ，抑制TNF-β的表達(dá)，能有效降低免疫抑制劑環(huán)磷酰胺造成的肝損傷程度。

2.7 其他海洋無(wú)脊椎動(dòng)物

除了以上被人們熟知的海洋生物外，近年來(lái)科研人員在海參、海星、海綿、海膽、水母、海螵鞘中都有發(fā)現(xiàn)與免疫相關(guān)的活性物質(zhì)。

魏征滿(mǎn)等[41]研究發(fā)現(xiàn)海鞘Pyrosomella veticilliata中分離出的HQ S-V對(duì)免疫力低下的小鼠具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用。低劑量和中劑量的HQ S-V對(duì)免疫抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能有增強(qiáng)作用，而高劑量的HQ S-V對(duì)脾T淋巴細(xì)胞增殖分化的效果更明顯。張敏等[42]從光棘球海膽Strongylocentrotus nudus中分離純化出純度為97.6%的海膽黃多糖SEP-S，SEP-S刺激小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖作用是空白對(duì)照組的2倍，適合作為體外的免疫刺激劑。楊楊等[43]研究了海參多糖對(duì)白細(xì)胞減少癥模型小鼠的免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)海參多糖能刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)T淋巴細(xì)胞有增殖作用的IL-1，使海參多糖組小鼠白細(xì)胞變化率高于模型組。張立新等[44]用乙醇對(duì)21種海洋無(wú)脊椎動(dòng)物進(jìn)行了粗提，用Con A以及LPS刺激T細(xì)胞和B細(xì)胞增殖，發(fā)現(xiàn)有一半的海洋無(wú)脊椎動(dòng)物粗提物有協(xié)同刺激作用，其余的呈現(xiàn)免疫抑制作用。雷敏等[45]用氫化可的松免疫抑制小鼠，灌胃不同劑量的魷魚(yú)墨黑色素后，小鼠脾指數(shù)、胸腺指數(shù)、HC50指數(shù)、足跖增重值、脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、碳廓清指數(shù)、NK細(xì)胞殺傷活性以及巨噬細(xì)胞吞噬能力均顯著增加。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

現(xiàn)今世界人口不斷增多、氣候環(huán)境多變、各大疾病發(fā)病率急劇上升。同時(shí)陸地資源的匱乏，海洋成為了天然藥物最重要的資源寶庫(kù)。海洋生物類(lèi)產(chǎn)品性能溫和、來(lái)源廣泛、毒副作用小，作為制作安全有效的天然免疫調(diào)節(jié)劑具有樂(lè)觀的前景。但由于海洋生物免疫活性物質(zhì)提取工藝復(fù)雜，純化困難，目前難以投入工業(yè)化生產(chǎn)。今后隨著酶工程、基因工程、分離純化等技術(shù)的不斷提高，海洋生物提取物及其衍生物作為天然免疫調(diào)節(jié)劑的研究必定會(huì)更加完善，并且實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)。