靈芝多糖的藥理作用及其機制研究進展Δ

陳文華，程顯好，譚會穎，蘇陽，郭寧，孫曉蕾，鄭曉文，劉政，邴帥，徐凌川#（.山東中醫(yī)藥大學藥學院/山東省藥用真菌重點實驗室，濟南 50355；.魯東大學農(nóng)學院/山東省食用菌技術重點實驗室，山東 煙臺 6405）

靈芝[Ganoderma lucidum（Leyss.ex Fr.）Karst.]為靈芝科靈芝屬真菌，又稱瑞草、仙草、靈草，是我國傳統(tǒng)的珍貴藥材。靈芝性平、味甘，歸心、肺、肝、腎經(jīng)，具有補氣安神、止咳平喘的功效。相關研究表明，多糖是靈芝的主要次生代謝產(chǎn)物之一，具有獨特的藥用和保健價值，是國內(nèi)外學者的研究熱點之一[1]。為了解靈芝多糖藥理作用的研究進展，筆者以“靈芝”“多糖”“藥理作用”“Ganoderma lucidum”“Polysaccharide”“Pharmacological action”等為關鍵詞，組合查詢2013年1月－2017年12月發(fā)表的收錄于PubMed、中國知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關文獻。結果，共檢索到相關文獻956篇，其中有效文獻57篇?，F(xiàn)就靈芝多糖藥理作用的研究進展進行歸納與總結，以期為其功能特性的進一步研究提供參考依據(jù)。

1 抗腫瘤及調(diào)節(jié)免疫

近年來，靈芝多糖顯著的抗腫瘤作用受到國內(nèi)外專家的廣泛關注。李廣遠等[2]分別采用MTT比色法、Annexin V-FITC/PI雙染色法、熒光定量聚合酶鏈反應法（FQ-PCR）及蛋白質(zhì)印跡法檢測靈芝多糖對急性早幼粒細胞白血?。ˋPL）NB4細胞增殖、凋亡的抑制作用，并對其作用機制進行了初步探討。結果表明，靈芝多糖對NB4細胞的增殖抑制率和促凋亡率分別可達33.50%和18.77%，其作用機制可能與上調(diào)早期生長反應因子1（Egr-1）編碼基因的表達有關。王建坤等[3]和齊曼等[4]探討了靈芝多糖對黑素瘤細胞B16F10的抑制作用，發(fā)現(xiàn)其能夠降低該細胞中轉(zhuǎn)化生長因子β1（TGF-β1）的表達，其作用機制與拮抗TGF-β1的分泌、促進小鼠脾淋巴細胞CD69、FasL的表達及干擾素γ（IFN-γ）的分泌有關[5]。李娜[6]運用實時熒光定量PCR技術（RT-qPCR）檢測靈芝多糖對肺癌細胞LA795中血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、TGF-β1和白細胞介素10（IL-10）編碼基因轉(zhuǎn)錄的抑制作用，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞LA795可分泌免疫抑制因子VEGF、TGF-β1和IL-10，而靈芝多糖可下調(diào)該細胞中上述因子的分泌。吳會清[7]研究表明，靈芝多糖對S180荷瘤小鼠的抗腫瘤作用機制與調(diào)節(jié)其血清細胞因子（IFN-γ、IL-2）水平、降低臟器指數(shù)有關。李寧等[8]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖對單核巨噬白血病細胞株THP-1和RAW264.7具有雙向調(diào)節(jié)作用：在低濃度時可促進細胞增殖，而高濃度時則可抑制細胞增殖，其作用機制均與上調(diào)免疫相關細胞因子[腫瘤壞死因子α（TNF-α）、IL-1、IL-6、IL-12]的表達有關。Lu J等[9]研究表明，靈芝多糖具有潛在的細胞免疫調(diào)節(jié)功能，能夠拮抗黑素瘤細胞B16F10對大鼠腹腔內(nèi)巨噬細胞活性及TNF-α表達的抑制作用。王成財?shù)萚10]和劉奔等[11]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖能夠抑制小鼠荷膀胱癌T24細胞的增殖，提高小鼠免疫功能，促進其水通道蛋白1（AQP1）、AQP3的表達；同時，靈芝多糖有望開發(fā)為膀胱癌化療輔助用藥，其輔助化療作用可能與減弱腫瘤細胞免疫逃逸功能有關，但具體機制及療效仍有待后續(xù)研究予以驗證。韓福生等[12]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖能夠誘導人喉癌細胞Hep-2凋亡，但其作用機制尚未明確，有待進一步研究。郭鵬榮等[13]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖可增強順鉑對T24荷瘤裸鼠膀胱癌細胞生長和血管生成的抑制作用，其機制可能與下調(diào)VEGF和纖維細胞生長因子（bFGF）的表達有關。邢會軍等[14]探討了靈芝多糖對胃癌細胞的體內(nèi)外抑制作用，證實其可通過阻滯細胞周期、誘導細胞凋亡來抑制胃癌細胞MKN45及AGS的增殖，其作用機制與抑制Bcl-2、Bax的表達進而增強腫瘤細胞凋亡敏感性有關。馮嫣[15]研究表明，靈芝多糖可通過增強大鼠血清中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性來增強胃癌模型大鼠的免疫功能和抗氧化能力。有研究指出，靈芝多糖的劑量與小鼠肝臟原癌基因的高表達呈負相關，與抑癌基因的高表達呈正相關，表明靈芝多糖在某種程度上可以通過調(diào)控原癌基因和抑癌基因的動態(tài)平衡來抑制癌癥的發(fā)生與發(fā)展[16]。同時，靈芝多糖可通過激活T、B淋巴細胞和巨噬細胞等免疫細胞來促進細胞因子的分泌，對改善機體的免疫功能具有重要作用[17-21]。綜上，靈芝多糖可通過調(diào)節(jié)Egr-1、TGF-β1、VEGF、IL-10、AQP1、AQP3、bFGF、Bcl-2、Bax、SOD、CAT、GSH-Px等因子或其編碼基因的表達來發(fā)揮對多種腫瘤細胞的抑制作用，同時還可調(diào)節(jié)機體的免疫功能，具有重要的研發(fā)價值[22-23]。

2 抗糖尿病

糖尿病是由多種原因引起的全身系統(tǒng)代謝功能障礙的慢性疾病，其一系列并發(fā)癥對患者的生活質(zhì)量造成了嚴重影響，甚至還可能對其生命構成威脅。因此，糖尿病治療及輔助治療藥物的研發(fā)成為近年來國內(nèi)外學者關注的熱點?，F(xiàn)代藥理研究表明，靈芝多糖降血糖作用靶點多且效果顯著[24]。

馮艷等[25]以靈芝多糖對鏈脲佐菌素（STZ）誘導的糖尿病模型大鼠進行干預，結果發(fā)現(xiàn)與模型組比較，高劑量靈芝多糖組大鼠血糖水平以及總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）水平均顯著下降（P＜0.01），CAT、GSH-Px水平均顯著上升（P＜0.01），提示高劑量的靈芝多糖具有一定的糖脂代謝調(diào)節(jié)功能。Cheng PG等[26]研究表明，靈芝多糖可明顯提高糖尿病模型大鼠的抗氧化能力，減少氧化蛋白產(chǎn)物的產(chǎn)生，減輕脂質(zhì)損傷的程度，加速STZ所致創(chuàng)面的愈合，提示靈芝多糖可通過降低糖尿病模型大鼠體內(nèi)氧化應激水平來發(fā)揮降血糖作用。有研究首次報道了靈芝多糖聯(lián)合二甲雙胍對2型糖尿病模型大鼠的改善作用，結果表明，兩者聯(lián)用在抗心肌纖維化和改善主動脈病變方面的效果明顯優(yōu)于單藥治療，其作用機制可能與下調(diào)心肌細胞和主動脈中晚期糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）和結締組織生長因子（CTGF）的表達有關，提示靈芝多糖和二甲雙胍的聯(lián)合使用可能會成為臨床糖尿病心血管疾病治療研究的新方向[27-32]。此外有研究指出，靈芝多糖可降低肝臟葡萄糖調(diào)節(jié)酶mRNA的表達水平，上調(diào)磷酸化磷酸腺苷酸活化蛋白激酶（pho-AMPK）與腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）的比值，其作用機制可能與增加胰島素敏感性、改善胰島素抵抗有關[33]。以上研究表明，靈芝多糖可通過降低機體氧化應激水平、增加胰島素敏感性等途徑來發(fā)揮降血糖作用，有望成為2型糖尿病的輔助治療藥物。

3 保護肝臟

肝損傷是世界公認的無法完全治愈的流行性疾病之一，其極有可能會進一步惡化發(fā)展成為肝癌[34]，因此研究靈芝多糖對肝損傷的保護作用具有重大的臨床意義。

有研究以經(jīng)典的四氯化碳（CCl4）致急性肝損傷模型小鼠為對象，探討了靈芝多糖保肝、抗炎的可能作用機制。結果表明，靈芝多糖的保肝作用機制可能與抗自由基脂質(zhì)過氧化、保護細胞膜結構完整性、顯著降低血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）水平等有關；其抗炎作用則是通過抑制促炎因子TNF-α的形成和一氧化氮合酶（iNOS）的活性、阻止核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（NLRP3）的活化來實現(xiàn)的[35-36]。馮嫣[15]研究表明，靈芝多糖可明顯改善二乙基亞硝胺（DEN）致肝組織細胞病理變化所誘導的小鼠肝損傷。此外，靈芝多糖對Graves?。℅D）模型小鼠的甲亢狀態(tài)無明顯影響，但對由甲亢引起的肝損傷具有明顯的緩解和改善作用，這種作用可能與其提高肝臟抗氧化能力有關，但具體機制仍有待后續(xù)深入研究[36]。Yu R等[37]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖可通過上調(diào)Bcl-2的表達和Bcl-2/Bax的比值、下調(diào)Bax的表達來預防小鼠過量運動后的肝細胞死亡。由此可見，靈芝多糖可通過抗自由基脂質(zhì)過氧化、保護細胞膜結構完整性、提高肝臟抗氧化能力等途徑來發(fā)揮保肝作用。

4 保護心肌細胞

心肌缺血是由于心臟血液灌注減少，導致心臟供氧減少，心肌能量代謝不正常，無法支持心臟正常工作的一種病理狀態(tài)。左冬冬等[38]采用TTC染色法檢測心肌缺血模型大鼠心肌梗死面積，采用速率法檢測血清肌酸激酶（CK）的水平，采用酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA）檢測血清肌鈣蛋白的含量。結果顯示，靈芝多糖可明顯縮小模型大鼠的心肌梗死面積，降低其血清CK和肌鈣蛋白含量，提示其對心肌損傷具有良好的保護作用。徐繁等[39]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖可明顯降低阿柔比星誘導的心肌細胞死亡，且不抵抗后者的抗腫瘤作用。同時其在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，阿霉素可明顯升高小鼠血清心肌酶水平，使心肌細胞內(nèi)大量空泡變性，心肌細胞間隙明顯增寬，并伴有大量炎癥細胞浸潤、心肌間質(zhì)膠原纖維含量增多，造成心肌損傷；而不同劑量的靈芝多糖均可減輕上述心肌損傷，且以25 μg/g劑量的作用最佳[40]。綜上，靈芝多糖可縮小心肌梗死面積，降低血清CK水平和肌鈣蛋白含量，同時還可明顯減輕阿柔比星、阿霉素等藥物所導致的心肌損傷。

5 抗癲癇

癲癇的反復發(fā)作嚴重影響患者的生活質(zhì)量，因此加強對癲癇治療有效物質(zhì)的篩選顯得尤為重要。朱孔利等[41-42]研究表明，靈芝多糖能明顯降低癲癇模型大鼠腦組織中絲裂原活化蛋白激酶（MAPK14）的表達水平，增強其鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶（CaN）和GSH-Px的活性，抑制癲癇的發(fā)作。上述作用可能與靈芝多糖升高谷氨酸轉(zhuǎn)運體[如GLAST（EAAT1）、GLT-1（EAAT2）、EAAC1（EAAT3）]的表達而降低神經(jīng)細胞興奮性、延長癲癇發(fā)作時間間隔有關[43]。

6 抗輻射

靈芝多糖具有較強的抗輻射能力，能顯著提高受致死劑量60Co-γ射線照射小鼠的存活率，減少輻射對小鼠外周血白細胞計數(shù)（WBC）和脾指數(shù)（PLT）的影響，增強血清SOD活性，其作用機制可能與清除自由基有關，但具體機制有待于進一步深入研究[44]。Yu Y等[45]運用免疫熒光法檢測細胞核突變基因ATM的表達水平，采用蛋白質(zhì)印跡法檢測DNA依賴性蛋白激酶（DNA-PK）的表達水平，采用流式細胞術檢測細胞凋亡率，初步探討靈芝多糖對暴露于輻射條件下的肝癌細胞HepG2的影響。結果表明，靈芝多糖可通過調(diào)控蛋白激酶B（Akt）信號轉(zhuǎn)導通路來增強HepG2細胞的放射敏感性，提示其作為肝癌治療中的輻射敏化劑具有潛在的開發(fā)價值。

7 其他

靈芝多糖是靈芝水溶性部位中可逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥（MDR）的一類有效成分，作用效果明顯優(yōu)于膽堿，其逆轉(zhuǎn)機制可能與降低MDR1基因轉(zhuǎn)錄水平，影響P糖蛋白（P-gp）的表達水平及功能，或通過增加藥物蓄積及抑制藥物外排等途徑提高腫瘤細胞內(nèi)抗腫瘤藥物濃度、逆轉(zhuǎn)耐藥有關[46]。李亞巍等[47]研究表明，靈芝多糖硫酸酯對大鼠腦缺血再灌注損傷具有明顯的神經(jīng)細胞保護作用，其作用機制可能是與調(diào)控熱休克蛋白70（HSP70）/磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/Akt信號通路來抑制再灌注后炎癥反應的發(fā)生有關[48]。同時，該硫酸酯衍生物還可通過降低胱天蛋白酶3（Caspase-3）的表達、增強Bcl-2的表達，改善D-半乳糖致衰老模型小鼠的學習記憶能力，這種作用與影響核因子κB（NF-κB）信號轉(zhuǎn)導通路、抑制海馬組織凋亡有關[49-50]。李廣富等[51]研究表明，植物乳桿菌益生發(fā)酵酸奶與靈芝多糖在抗衰老方面具有協(xié)同作用，可通過上調(diào)SOD、GSH-Px、CAT的活性，下調(diào)MDA的含量來發(fā)揮抗衰老作用。此外，靈芝多糖除具腸道菌群調(diào)控作用外，還可通過降低脂肪酶、IFN-γ、TNF-α水平以及增強抗氧化能力來發(fā)揮對胰腺炎的治療作用，極具開發(fā)價值[52-54]。

8 結語

靈芝在我國已經(jīng)有三千多年的藥用歷史，是民間常用的傳統(tǒng)名貴中藥材，對維護人體健康發(fā)揮著重要作用[55]。經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖具有多種生物活性，其中抗腫瘤活性已經(jīng)成為國內(nèi)外學者研究的熱點；此外，其還同時具有調(diào)節(jié)免疫、抗糖尿病、保護肝臟、保護心肌細胞、抗癲癇、抗輻射等多種藥理作用，具有廣闊的開發(fā)前景。近年來，國內(nèi)外學者對靈芝多糖藥理作用的研究已經(jīng)深入到分子水平[18，56-57]，但其多靶點的復雜分子調(diào)控機制尚不夠明確，仍需進一步深入探討。通過文獻檢索得知，目前關于靈芝多糖的研究多集中在功能性驗證階段，基礎研究較多，且現(xiàn)有產(chǎn)品也以粗多糖制品為主，而其臨床應用研究相對匱乏。因此，筆者建議進一步深入開展靈芝多糖藥理作用的分子調(diào)控機制、藥動學、分離純化工藝及臨床應用研究，為其相關制劑的研發(fā)奠定基礎。