天然多糖在免疫調(diào)節(jié)活性方面的研究進(jìn)展

田明明 劉奇

摘要：天然多糖廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物的細(xì)胞膜或細(xì)胞壁中，是重要的信息分子。其免疫調(diào)節(jié)作用是其最重要的生物活性之一。筆者基于近10年以來各領(lǐng)域?qū)W者對(duì)天然多糖的最新研究狀況，從免疫活性的不同角度，對(duì)植物多糖的研究加以綜述，進(jìn)而為植物多糖的在免疫調(diào)節(jié)方面的深入研究提供依據(jù)與方向。

關(guān)鍵詞：天然多糖;免疫功能;固有免疫;適應(yīng)性免疫

中圖分類號(hào)：R285.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1007-2349（2018）08-0080-03

多糖（polysaccharides）是由單糖之間通過縮合、脫水而形成糖苷鍵，進(jìn)而形成的多于20個(gè)糖基的鏈狀聚合物，又名多聚糖[1]。是廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物的細(xì)胞膜或細(xì)胞壁中的大分子化合物質(zhì)。作為一類重要的信息分子，多糖參與了機(jī)體的多種生命活動(dòng)。隨著免疫學(xué)、分子生物學(xué)等新興學(xué)科的興起，多糖的復(fù)雜功能被不斷發(fā)掘出來，成為近年來的研究熱點(diǎn)。大量研究表明，天然多糖具有抗癌、抗腫瘤、抗炎、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、抗疲勞、降血壓、降血糖、肝功能保護(hù)等生物活性[2-6]。因此，本文對(duì)近年來新發(fā)現(xiàn)的免疫活性天然多糖的相關(guān)研究綜述如下。

1 調(diào)節(jié)固有免疫細(xì)胞功能的天然多糖

1.1 調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能的天然多糖 Schepetkin IA等[7]發(fā)現(xiàn)分離自仙人掌（Opuntia polyacantha）的多糖可以誘導(dǎo)活性氧、NO、TNF-α、IL-6等的產(chǎn)生，進(jìn)而增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的免疫活性。其中，NF-κB的活化在TNF-α和iNOS的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中起重要作用;進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞活化后產(chǎn)生的TNF-α和NO由進(jìn)一步激活NF-κB通路來完成;一種來自于中藥枸杞（Lycium barbarum）的天然多糖同樣可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性，Chen Z等[8]發(fā)現(xiàn)，50 mg/kg的枸杞多糖可以明顯提高巨噬細(xì)胞的吞噬活性，其機(jī)制包括提高腹膜巨噬細(xì)胞上CD40、CD80、CD86共刺激分子和MHC-Ⅱ類分子的表達(dá)，激活PAW264.7巨噬細(xì)胞上的轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 和AP-1，誘導(dǎo)TNF-α、IL-1β、IL-12p40 mRNA和促進(jìn)TNF-α的合成等等。蔣龍等[9]研究了柴胡多糖對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)柴胡多糖可增加其吞噬和趨化功能，進(jìn)一步的機(jī)制發(fā)現(xiàn)，柴胡多糖使巨噬細(xì)胞內(nèi)鈣離子震蕩，進(jìn)而導(dǎo)致巨噬細(xì)胞胞漿內(nèi)鈣離子濃度發(fā)生變化，這可能是柴胡多糖增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬和趨化功能的重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[9]。Kumalasari，I D等[10]研究了地瓜（Pachyrhizus erosus（L.）Urban）多糖對(duì)小鼠巨噬細(xì)胞株J774.1細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)地瓜多糖可以促進(jìn)NO的釋放和TNF-α、IL-6等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，同時(shí)上調(diào)誘生型一氧化氮合酶的表達(dá);機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)TLR4是地瓜多糖的受體，其通路下游的JNK（c-jun N-terminal kinases）、p38、ERK、NF-κB可被地瓜多糖中的果膠成分識(shí)別結(jié)合，激活MAPK和NF-κB兩條信號(hào)途徑，從而對(duì)巨噬細(xì)胞的吞噬功能起到調(diào)節(jié)作用。Gurusmatika，S等[11]又以類似的方法研究了辛烯基琥珀酸酐（OSA）酯化了的魔芋（Amorphophallus oncophyllus）多糖OSA-pg的免疫調(diào)節(jié)活性及其機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它同樣促進(jìn)小鼠巨噬樣細(xì)胞株J744.1細(xì)胞NO的釋放、TNF-α、IL-6等細(xì)胞因子的產(chǎn)生。其中MAPK和NF-κB兩條信號(hào)途徑的激活對(duì)巨噬細(xì)胞的吞噬功能起到調(diào)節(jié)作用。于曉紅等[12]報(bào)道，中（50mg/kg）、高劑量（200mg/kg）的西洋參多糖灌多糖胃小鼠后，可以顯著改善由環(huán)磷酰胺引起的免疫抑制，提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能，促進(jìn)溶血素、溶血斑形成，提高脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率。

1.2 調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的天然多糖 李敬雙等[13]研究苜蓿（Alfalfa）多糖對(duì)小鼠淋巴細(xì)胞增殖和NK細(xì)胞活性時(shí)發(fā)現(xiàn)，苜蓿多糖可以刺激促進(jìn)小鼠T、B淋巴細(xì)胞的增殖，同時(shí)也可以顯著增強(qiáng)NK 細(xì)胞對(duì)K562 靶細(xì)胞的殺傷活性，提示苜蓿多糖能顯著地增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫。Haishun Xu等[14]研究毛花獼猴桃（Actinidia eriantha）根部多糖AEP的抗腫瘤活性時(shí)發(fā)現(xiàn)，AEP 可以有效的增強(qiáng)NK細(xì)胞活性。同樣，2015年，瞿俊勇等在研究白花蛇舌草（Oldenlandia diffusa（Willd.）Roxb.）多糖對(duì)免疫抑制小鼠的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，該多糖同樣可以顯著增強(qiáng)免疫抑制小鼠NK細(xì)胞的殺傷功能，提高其免疫功能[15]。

1.3 調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞的天然多糖 固有免疫和適應(yīng)性免疫是通過樹突狀細(xì)胞（DC）來連接的，因此，DC是機(jī)體適應(yīng)性免疫應(yīng)答的始動(dòng)者，在免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)中起關(guān)鍵作用。

Wang 等[16]討論了一種來自人參的酸性多糖AGP對(duì)骨髓源樹突狀細(xì)胞（bone marrow dendritic cells，BMDCs）的影響，相比于空白組，AGP能夠改變BMDCs的形態(tài)，使其表面有更多不規(guī)則的樹枝狀突起，同時(shí)，經(jīng)過AGP作用后，DMDC細(xì)胞表面關(guān)鍵分子MHC II、CD80、CD86、CD83和CD40均增強(qiáng)表達(dá)，而IL-12 p70和TNF-N細(xì)胞因子的分泌增加。說明AGP能夠促進(jìn)BMDCs的成熟。Li等發(fā)現(xiàn)，甘草（Radix Glycyrrhizae）多糖可促進(jìn)小鼠髓源DC表達(dá)CD80、CD86和MHC I-A/I-E等細(xì)胞表面分子，分泌IL-12 p70細(xì)胞因子，其對(duì)免疫的調(diào)節(jié)作用可能是通過調(diào)節(jié)TLR-4相關(guān)通路來完成[17]。Huang Y等[18]報(bào)道了地黃（rehmannia glutinosa）多糖可以顯著刺激淋巴細(xì)胞的增殖和促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)速度，刺激樹突狀細(xì)胞增強(qiáng)其抗原提呈能力。

1.4 調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的天然多糖 王旭貞等[19]發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖（APS）使雛雞紅細(xì)胞受體花環(huán)率顯著提高，增加紅細(xì)胞促進(jìn)因子活性;同時(shí)可使雛雞紅細(xì)胞免疫復(fù)合物花環(huán)率下降，即顯著提高了雛雞紅細(xì)胞的免疫功能。巴西莓（Euterpe oleracea）多糖被報(bào)道可以顯著提高人、牛、鼠外周血γδT細(xì)胞的活性，增強(qiáng)機(jī)體固有免疫應(yīng)答[20]。汲晨鋒[21]從紅細(xì)胞免疫角度考察了蘆筍（Asparagus officinalis linn）多糖抗腫瘤的作用機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蘆筍多糖可以顯著增高S180小鼠紅細(xì)胞表面血型糖蛋白A（GPA）、紅細(xì)胞膜唾液酸（SA）;促進(jìn)S180小鼠Band3和GPA的相互作用，從而穩(wěn)定紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、改善紅細(xì)胞膜流動(dòng)性、增加紅細(xì)胞膜表面的負(fù)電荷，進(jìn)一步改善紅細(xì)胞免疫功能。

2 調(diào)節(jié)黏膜免疫系統(tǒng)的天然多糖

黏膜免疫系統(tǒng)（mucosal immune system，MIS）又稱黏膜相關(guān)淋巴組織，由消化道、呼吸道、泌尿生殖道黏膜相關(guān)淋巴組織組成的免疫系統(tǒng)。是機(jī)體抵抗病原微生物侵襲的第一道防線，是機(jī)體非特異性免疫應(yīng)答的重要參與者[22]。黏膜中IgA抗體的濃度常用來評(píng)價(jià)黏膜免疫的效果，是黏膜免疫系統(tǒng)中重要的免疫分子。現(xiàn)已證實(shí)多種植物多糖確實(shí)對(duì)黏膜免疫系統(tǒng)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。趙慶友等[23]報(bào)道，200mg/mL劑量的泰山槐花（Robinia Pseudoacacia）多糖不僅可以顯著增加雛雞外周血白細(xì)胞的數(shù)目與轉(zhuǎn)化率，提高新城疫抗體效價(jià)，還可以促進(jìn)十二指腸內(nèi)SIgA的分泌。2013年，姜帆等發(fā)現(xiàn)五味子（Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.）多糖灌胃后，通過提高腸道SIgA分泌量顯著增加，機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，五味子多糖可以增加CD3+、CD4+表型輔助性T細(xì)胞不同亞群細(xì)胞數(shù)量，提高Th1、Th2亞群細(xì)胞活性和數(shù)量，最終促進(jìn)BALB/c小鼠腸道黏膜免疫水平[24]。焦志強(qiáng)[25]報(bào)道了一種來自于藥用植物絞股藍(lán)內(nèi)生真菌的胞外多糖成分JY25P，喂食雛雞JY25P可以提高新城疫抗體效價(jià)、促進(jìn)腸道黏膜分泌SIgA、IL-4、INF-γ免疫因子，增強(qiáng)機(jī)體的特異性和非特異性免疫能力。160μg/mL的JY25P可以增強(qiáng)淋巴細(xì)胞抗炎細(xì)胞因子（IL-10）的表達(dá)，抑制炎性細(xì)胞因子（IL-2、TNF-α）的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)腸粘膜的免疫狀態(tài)，增強(qiáng)肉雞腸道免疫功能。此外，白術(shù)（Atractylodes macrocephala）多糖也被報(bào)道可以通過刺激TGF-β、IL-6、TNF-α mRNA 表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)B細(xì)胞分泌sIgA抗體，此外，白術(shù)多糖還可以增加小腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞數(shù)目進(jìn)而增加IL-2、IL-4、IL-6、INF-γ等多種細(xì)胞因子的分泌，最終協(xié)助表面IgA+B細(xì)胞分化為IgA分泌性漿細(xì)胞[26]。

3 調(diào)節(jié)T、B細(xì)胞的天然多糖

T、B淋巴細(xì)胞可介導(dǎo)機(jī)體的細(xì)胞免疫與體液免疫，在特異性識(shí)別、殺傷抗原中起重要作用。早期研究已經(jīng)報(bào)道了一系列諸如白術(shù)、黃芪多糖、枸杞多糖等對(duì)T、B淋巴細(xì)胞具有促進(jìn)作用的中藥植物多糖[27]。近年來，一些新的、能夠調(diào)節(jié)T、B淋巴細(xì)胞活性的多糖被發(fā)現(xiàn)。Feng H等[28]報(bào)道了的川牛膝（Cyathula officinalis Kuan）多糖可以增強(qiáng)小鼠對(duì)卵清蛋白的特異性免疫應(yīng)答，顯著增強(qiáng)特異性IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b的抗體水平。具體的機(jī)制包括促進(jìn)T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生IL-2、INF-γ、IL-4等細(xì)胞因子;促進(jìn)樹突狀細(xì)胞上CD40+、CD80+、CD86+共刺激分子的表達(dá);抑制CD4+CD25+Treg細(xì)胞高表達(dá)IL-2受體的α鏈（CD25）分子和轉(zhuǎn)錄分子foxp3，降低Treg細(xì)胞的免疫抑制功能。Fan Y P等將淫羊藿多糖和蜂膠配伍后，作為佐劑與新城雞瘟疫苗（Newcastle disease vaccine，NDV）共同免疫，可增加雞抗中和抗體滴度，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)[29]。張紅[30]研究發(fā)現(xiàn)中藥天冬（Asparagus cochinchinensis（Lour.）Merr.）來源的酸性多糖能夠促進(jìn)雞新城疫病毒抗體的分泌、T細(xì)胞數(shù)量的增加和器官免疫指數(shù)的上升，具有一定的免疫調(diào)節(jié)作用。2014年，Zhang X等[31]報(bào)道了枸杞（Lycium barbarum L）多糖-蛋白復(fù)合物可以增強(qiáng)T、B淋巴細(xì)胞的增殖和巨噬細(xì)胞的吞噬功能。Shen H [32]等報(bào)道，馬齒筧（Portulaca oleracea L）多糖可以抑制使S180荷瘤小鼠的其肉瘤的增長(zhǎng)，同時(shí)馬齒筧多糖還可以使白細(xì)胞增多，并促進(jìn)CD4+T淋巴細(xì)胞增殖，增加CD4+/CD8+T比值，進(jìn)而增強(qiáng)免疫應(yīng)答。

4 小結(jié)

近年來，天然多糖免疫調(diào)節(jié)成為研究的熱點(diǎn)，學(xué)界把具有免疫作用的多糖稱為免疫活性多糖。它不僅對(duì)機(jī)體的非特異性免疫系統(tǒng)成分產(chǎn)生影響，還對(duì)機(jī)體的特異性免疫成分起到調(diào)控作用。此外，天然多糖還具有來源廣、無毒、無害、無殘留、無抗藥性、功能強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)[33，34]。作為自然界廣泛存在的物質(zhì)，其獨(dú)特的生物活性和低毒性的優(yōu)勢(shì)必定在臨床應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景。然而，由于我國(guó)對(duì)天然免疫活性多糖的研究起步較晚，以及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等特點(diǎn)，均極大限制了對(duì)植物多糖功能系統(tǒng)認(rèn)知。此外，關(guān)于多糖的研究絕大多數(shù)還停留在基礎(chǔ)研究中，缺少系統(tǒng)的毒力研究及成藥性研究，僅有少數(shù)多糖進(jìn)入臨床前研究。但是，我們相信，隨著多糖除雜、分離純化方法的不斷更新、基礎(chǔ)研究的不斷的深入、相關(guān)臨床前研究的開展，將會(huì)有一系列植物多糖進(jìn)入臨床中。

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（收稿日期：2018-05-07）