人參免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展

白玉潔，鄭厚勝，王英平，2，鄭斯文

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，長春 130118；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春 130112）

人參為五加科人參屬多年生草本植物人參（Panax ginseng C.A.Mey）的干燥根，具有大補(bǔ)元?dú)?、補(bǔ)脾益肺、復(fù)脈固脫等功效[1]。人參含有豐富的皂苷類和多糖類成分，自古以來就被廣泛應(yīng)用于多種疾病的治療?，F(xiàn)代藥理學(xué)和臨床實(shí)驗(yàn)表明，人參具有改善記憶力、抗應(yīng)激、抗疲勞、抗衰老、抗病毒、降血糖及提高免疫力等功效[2-8]。Singh 等[9-10]通過實(shí)驗(yàn)研究表明，人參具有增強(qiáng)小鼠免疫力的作用，在特異性抗體形成、淋巴細(xì)胞增殖及巨噬細(xì)胞吞噬能力增強(qiáng)等多方面均有所體現(xiàn)。研究表明，人參及其提取物對粘膜、免疫細(xì)胞、免疫因子均具有免疫調(diào)節(jié)作用。本文僅就以人參對固有性免疫應(yīng)答及適應(yīng)性免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)作用展開綜述，為人參及其產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 人參對固有性免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)作用

1.1 皮膚和粘膜

皮膚和某些腔道粘膜表面的正常菌群對外來病原體和外來物質(zhì)具有屏障作用，腸道內(nèi)正常菌群也可以增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，排斥和阻止外來致病菌，對維持健康發(fā)揮重要作用。

正常情況下，菌群內(nèi)部微生物間相互制約，實(shí)現(xiàn)菌群平衡[11]。例如，大腸桿菌和腸道厭氧菌產(chǎn)生的大腸桿菌素和短鏈脂肪酸等抗菌物質(zhì)可以殺傷或抑制其他病原菌。在腫瘤化療中，粘膜損傷是常見的毒副反應(yīng)，而很多研究結(jié)果表明，人參對粘膜和腸道菌群具有調(diào)節(jié)作用。吳浩等[12]建立環(huán)磷酰胺治療腫瘤后腸道黏膜損傷模型，觀察了人參皂苷Rg3 對腸道黏膜損傷的治療作用，發(fā)現(xiàn)腫瘤化療后固有層淋巴細(xì)胞中的CD4+細(xì)胞百分比明顯減少，而給予人參皂苷Rg3 后CD4+細(xì)胞百分比顯著增加，提示人參皂苷Rg3 對黏膜損傷具有一定的修復(fù)作用。劉艷艷等[13]研究了人參皂苷對小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示，灌胃了人參皂苷的小鼠腸道內(nèi)，具有抑制腸道病原菌作用的熒光假單胞菌和丁酸梭菌數(shù)量明顯增加，調(diào)節(jié)了腸道菌群的平衡，從而增強(qiáng)了機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)能力。

1.2 免疫器官

胸腺和脾臟作為免疫系統(tǒng)中的主要免疫器官，其發(fā)育狀況直接影響機(jī)體的免疫應(yīng)答和抗病能力，對機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮著重要作用。劉偉宏等[14]采用5GyX射線對大鼠進(jìn)行輻射后，大鼠胸腺及脾臟重量明顯降低，而給予人參三醇皂苷組大鼠胸腺及脾臟重量有明顯回升。王庭富[15]等發(fā)現(xiàn)，人參皂苷能夠通過促進(jìn)機(jī)體免疫器官的發(fā)育，進(jìn)而直接影響機(jī)體免疫力。

1.3 免疫細(xì)胞

1.3.1 吞噬細(xì)胞 早在1900年，俄國科學(xué)家Elie Metchnikoff 就發(fā)現(xiàn)了吞噬細(xì)胞的存在，主要由血液中的單核細(xì)胞和組織中的巨噬細(xì)胞組成[16]，在人和動(dòng)物體內(nèi)具有吞噬和消滅病原異物的作用。巨噬細(xì)胞作為人體第二道防線的主要組成部分，在適應(yīng)性免疫應(yīng)答過程中發(fā)揮著重要作用[17]。巨噬細(xì)胞在激活狀態(tài)下會(huì)增強(qiáng)吞噬活性，并產(chǎn)生白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNT-）等多種細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)[18]。

張才軍等[19]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rh1 具有免疫調(diào)節(jié)作用，可提高小鼠的臟器指數(shù)及巨噬細(xì)胞的吞噬能力。在人參皂苷作用下，激活后的巨噬細(xì)胞可以通過誘導(dǎo)表面受體表達(dá)，分泌TNF-而促使靶細(xì)胞凋亡。MHC-Ⅱ類抗原是巨噬細(xì)胞呈遞抗原的關(guān)鍵性效應(yīng)因子，人參皂苷可以激活巨噬細(xì)胞，使MHC-Ⅱ在巨噬細(xì)胞表面分布更均勻、連續(xù)，且表達(dá)活性增強(qiáng)[20]。人參皂苷還可以通過抑制炎性介質(zhì)的釋放和mRNA 的表達(dá)在巨噬細(xì)胞中發(fā)揮抗炎作用，人參皂苷是通過調(diào)節(jié)IRF3 信號(hào)通路參與巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[21]。人參皂苷Rg3可以抑制LPS，刺激巨噬細(xì)胞后精氨酸酶-1（M2 標(biāo)記蛋白）mRNA表達(dá)的消失，對LPS誘導(dǎo)的M1極化、體外巨噬細(xì)胞的M2 極化起到了保護(hù)作用[22]。白人參可以通過MKK4-JNK 和MEK-ERK 信號(hào)通路的激活，提高巨噬細(xì)胞中13 種細(xì)胞因子的表達(dá)[23]。

1.3.2 樹突狀細(xì)胞 樹突狀細(xì)胞（Dendritic cells，DC）是高特異性遞呈抗原細(xì)胞，其膜表面帶有大量的MHC-Ⅱ類效應(yīng)因子，可以移行至淋巴器官并刺激初始性T 淋巴細(xì)胞的增殖分化，進(jìn)而有利于免疫系統(tǒng)的平衡[24]。例如DC1 可以通過激活Th1 細(xì)胞，DC2 激活Th2 細(xì)胞來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。此外，活化的樹突細(xì)胞還可以釋放TNF-、白介素-2（IL-2）、干擾素-（IFN-）等細(xì)胞因子來刺激天然免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答[25]。

王毅等[26]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1 和Rh1 均可通過促進(jìn)DC 表面分子HLA-DR、CD25、CD11c、CD44和ICAM-1 的表達(dá)來提高其抗原遞呈能力，并促進(jìn)DC-T細(xì)胞簇的形成而活化初始T 細(xì)胞。Takei 等[27]報(bào)道，在消化道中代謝的甾體人參皂苷最終產(chǎn)物M1 和M4能夠促進(jìn)DC 分化成熟，具體表現(xiàn)為DC 表面成熟標(biāo)志物的增加，例如MHC II 類、CD80、CD83 和CD86，而這些表面分子與DC 抗原遞呈能力密切相關(guān)。人參皂苷對DC 細(xì)胞的分化成熟具有雙向調(diào)節(jié)作用，一方面可以通過促進(jìn)DC分化成熟和抗原遞呈能力來發(fā)揮免疫作用；另一方面，一些人參皂苷對DC的免疫成熟也具有抑制作用。蒸制人參花、葉中的人參皂苷對脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的骨髓來源樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生的白介素-12（IL-12）具有抑制作用，人參皂苷Rg 6 和人參皂苷F4 對IL-12 的抑制率可高達(dá)80%和82%[28]。

1.3.3 自然殺傷細(xì)胞 自然殺傷細(xì)胞（Natural killer cells，NK）識(shí)別靶細(xì)胞是非特異性的，即NK 細(xì)胞可以不經(jīng)抗原活化，不需要特異性抗體的參與，也不需要靶細(xì)胞上MHC-Ⅰ類或Ⅱ類分子的參與就可以殺傷靶細(xì)胞。NK 細(xì)胞也可以通過表達(dá)Fc 受體，結(jié)合免疫復(fù)合物中的Fc 段，發(fā)揮抗體介導(dǎo)的細(xì)胞殺傷作用。

人參提取物可以增強(qiáng)NK 細(xì)胞的活性[29]。Guzik等[18]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂甙Rg1 可以增強(qiáng)小鼠脾細(xì)胞的自然殺傷活性。Sun 等[30]通過給予環(huán)磷酰胺所致的免疫低下小鼠人參多糖（Ginsengpolysaccharides，GPS），研究NK 細(xì)胞在全血中的比例、NK 細(xì)胞穿孔素、顆粒酶表達(dá)水平以及NK 細(xì)胞中IFN-的mRNA 的表達(dá)水平4 個(gè)方面。發(fā)現(xiàn)人參多糖可以增強(qiáng)小鼠NK 細(xì)胞活性。同時(shí)，Shin 等[31]也發(fā)現(xiàn)，GPS 可以增強(qiáng)NK 細(xì)胞對小鼠淋巴瘤細(xì)胞（YAC-1）的細(xì)胞毒性。

1.4 細(xì)胞因子

細(xì)胞因子（Cytokine，CK）是響應(yīng)微生物、抗原或一些其他刺激劑誘導(dǎo)多種細(xì)胞產(chǎn)生的小分子信號(hào)。細(xì)胞因子之間可以相互調(diào)節(jié)、相互作用，共同參與免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)。

在免疫應(yīng)答過程中，細(xì)胞因子對于細(xì)胞間相互作用、細(xì)胞生長和分化具有重要調(diào)節(jié)作用。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，人參及人參提取物可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的分泌來參與免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)[32]。人參根中皂苷具有免疫佐劑活性，可以通過提高血清和肌肉中IL-1b、IL-5、IL-6、G-CSF、KC、MCP-1、MIP-1a 和MIP-1b 的含量，來提高小鼠口蹄疫疫苗（FMDA）的免疫應(yīng)答[33]。人參皂苷Rd 也具有免疫佐劑活性，可以增加Th2 細(xì)胞因子IL-4 和IL-5的產(chǎn)生，增加OVA 免疫小鼠血清中Th1 細(xì)胞因子IL-2、IFN-和TNF-的產(chǎn)生，并且通過調(diào)節(jié)Th1 和Th2細(xì)胞因子的產(chǎn)生刺激Th1 和Th2 免疫反應(yīng)[34]。韓國紅參提取物可以顯著抑制LPS 誘導(dǎo)的人角質(zhì)形成細(xì)胞（HaCaT細(xì)胞）中促炎因子TNF-和IL-8 的表達(dá)，并呈劑量依賴性，通過顯著抑制TNF-而發(fā)揮抗炎作用[35]。Le等[36]從紅參中分離出新的達(dá)瑪烷型三萜皂苷，這種新化合物可以通過抑制LPS 激活的RAW264.7 細(xì)胞中IL-6 和TNF-的分泌來發(fā)揮抗炎作用。Yang 等[37]報(bào)道，從韓國紅參中分離的皂苷可以抑制NO產(chǎn)生，抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）、IFN- 和環(huán)氧合酶（COX-2）的mRNA表達(dá)水平，并阻斷LPS處理的巨噬細(xì)胞中cAMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白、轉(zhuǎn)錄激活因子2（ATF2）和干擾素調(diào)節(jié)因子3（IRF3）的轉(zhuǎn)錄激活。

2 人參對適應(yīng)性免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)作用

2.1 體液免疫

體液免疫主要體現(xiàn)在Th 細(xì)胞直接或間接通過細(xì)胞因子與B 細(xì)胞相互協(xié)作，參與TD抗原的抗體分泌、Ig同型轉(zhuǎn)化、親和性成熟和記憶性B細(xì)胞產(chǎn)生等方面。

Qu等[38]研究表明，人參皂苷R1 可明顯提高弓形蟲感染后小鼠中血清IgG、IgG 1、IgG 2a、IgG 2b 含量。孔祥峰等[39]研究了人參皂苷對雛雞免疫新城疫Ⅳ系疫苗前后血凝抑制抗體水平的影響，結(jié)果表明，人參皂甙可明顯提高雛雞血凝抑制抗體水平，與疫苗對照組相比，人參用藥組的抗體高峰出現(xiàn)時(shí)間早、抗體持續(xù)時(shí)間長。Yu 等[40]用環(huán)磷酰胺（CY）免疫抑制的白色來亨雞，研究人參莖葉皂苷（GSLS）對雞新城疫（ND）和禽流感（AI）二價(jià)無活性疫苗的免疫增強(qiáng)活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CY可以抑制來亨雞的免疫應(yīng)答，而給予GSLS后，IgA含量明顯提高。Yu 等[41]研究了人參皂苷Rb1、Rh1、Rg1、Rg3 在系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）發(fā)病過程對B細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)影響，結(jié)果顯示，4 種人參皂苷單體均可以通過抑制LPS 誘導(dǎo)的B 細(xì)胞的增殖和分泌，使凋亡相關(guān)蛋白Fas/Fas 配體增加，半胱天冬酶和FcRIIB（CD32）的表達(dá)增強(qiáng)，未活化B 細(xì)胞（CD19+CD27-）的比例上調(diào)，其中Rh1 抑制效果最顯著。

2.2 細(xì)胞免疫

細(xì)胞免疫反應(yīng)主要由T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞介導(dǎo)，可以有效破壞病毒感染的細(xì)胞，胞內(nèi)細(xì)菌和呈遞腫瘤抗原的癌細(xì)胞也可以刺激細(xì)胞釋放多種細(xì)胞因子參與免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)[42-43]。

人參提取物可顯著增強(qiáng)人或小鼠外周血單核細(xì)胞的抗體依賴性細(xì)胞毒性和NK 細(xì)胞活性[44]。人參皂苷Rc、Rd、Rg1 都能刺激T 細(xì)胞的增殖，提高NK 細(xì)胞活性，表明人參對細(xì)胞免疫具有調(diào)節(jié)作用[45]。人參莖葉皂苷明顯提高免疫抑制狀態(tài)下來亨雞的脾淋巴細(xì)胞增殖[40]。Lee H 等[46]研究了Rh2 對乳腺癌細(xì)胞全基因組DNA 甲基化改變的影響，結(jié)果顯示，超甲基化基因GASP1、INSL5、OR52A1 等下調(diào)，低甲基化基因ST3GAL4、C1orf198 等上調(diào)，從增強(qiáng)免疫原性的角度，抑制了癌細(xì)胞的生長。

3 結(jié)語

綜上所述，人參可以作為免疫調(diào)節(jié)劑，通過如免疫器官（胸腺、脾）、免疫細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、樹突細(xì)胞、NK細(xì)胞等）及細(xì)胞因子（TNF-、IFN-、IL-2、IL-6、IL-12 等）等多種途徑發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，對免疫異常的機(jī)體具有修復(fù)作用。人參皂苷和人參多糖作為人參的主要活性成分，在免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。但由于人參是多用途多靶點(diǎn)的傳統(tǒng)中藥，人參皂苷對于免疫的調(diào)節(jié)并不是通過單一路徑實(shí)現(xiàn)，人參對免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)信號(hào)通路的作用機(jī)制研究仍需完善，相信隨著研究的不斷深入，對人參在食品、藥物開發(fā)及人參的資源利用等方面都具有重要意義。