人參多糖免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展

張佩佩，申玉芹，林泓兵，陳 朕，陳慧珊，田 悅

(吉林大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院牙周科，吉林 長春 130021)

人參屬于五加科人參屬，是多年生適應(yīng)性草本植物。通常所說的“人參”指的是五加科人參屬的干燥根[1]。根據(jù)加工方法不同，人參可分為鮮參、經(jīng)曬干而成的白參、經(jīng)蒸煮烘干而成的紅參[2]。人參是世界上最著名的藥材之一，在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中已有數(shù)千年的應(yīng)用歷史[3]。目前全世界發(fā)現(xiàn) 16～18種人參，其中亞洲人參和西洋參在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用最廣泛[4-5]，這2種人參均具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗感染、降血糖等藥理學(xué)活性[1]。

人參的化學(xué)成分主要包括人參皂苷、人參多糖、人參肽、聚炔醇和脂肪酸等[6]。人參多糖是人參的重要組成成分，約占人參干重的10%，于1966年首次從人參中分離獲得[7-8]。人參多糖的成分主要包括阿拉伯半乳聚糖、果膠和酸性多糖[9]。隨著研究的深入，人參多糖在免疫調(diào)節(jié)、抗菌、抗氧化、抗炎、抗抑郁、抗腫瘤等方面的藥理學(xué)活性逐漸成為學(xué)者們關(guān)注的重點(diǎn)。本文就人參多糖在免疫調(diào)節(jié)方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在為人參及其制品的研究和臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 人參多糖對免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)

免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)對宿主的健康起著重要作用，積極正向的免疫調(diào)節(jié)是增強(qiáng)抗病能力的有效途徑。人參多糖能夠通過直接或間接與免疫系統(tǒng)相關(guān)的成分相互作用，觸發(fā)多種免疫細(xì)胞反應(yīng)，激活免疫系統(tǒng)，從而改善宿主的免疫功能。

1.1 人參多糖對巨噬細(xì)胞的影響巨噬細(xì)胞在宿主防御原發(fā)性感染和抑制感染細(xì)胞轉(zhuǎn)移中具有重要作用[10]。巨噬細(xì)胞可以直接接觸并吞噬病原體或?qū)⒉≡w遞呈給淋巴細(xì)胞，從而抵抗感染。人參多糖可通過激活巨噬細(xì)胞，增加其吞噬活性，在抗感染中發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。體外研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)人參多糖處理的巨噬細(xì)胞對金黃色葡萄球菌的吞噬活性顯著增強(qiáng)，表現(xiàn)出明顯的抗菌活性[11]。與體外研究結(jié)果相似，YOUN等[12]的一項(xiàng)體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，免疫力降低的小鼠口服紅參酸性多糖(red ginseng acidic polysaccharide，RGAP)10 d后，其腹腔內(nèi)巨噬細(xì)胞吞噬活性顯著增強(qiáng)，抗感染能力增加。巨噬細(xì)胞除發(fā)揮吞噬病原體、抗原遞呈作用外，還能分泌多種生物活性介質(zhì)，如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α、白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1和活性氧、活性硝基產(chǎn)物等，參與對炎癥反應(yīng)的免疫調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，人參多糖能明顯抑制炎癥狀態(tài)下的巨噬細(xì)胞過度表達(dá)炎癥因子IL-1β、TNF-α，從而減輕免疫應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而減輕組織損傷[13]。

1.2 人參多糖對樹突狀細(xì)胞(dendritic cells，DCs)的影響DCs是一種有效的抗原遞呈細(xì)胞，能增強(qiáng)主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)和共刺激分子的表面表達(dá)以及多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生，對獲得適當(dāng)?shù)拿庖邞?yīng)答至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，人參多糖Ginsan(來源于亞洲人參水提取物的一種酸性多糖)能夠顯著提高DCs表面成熟標(biāo)志物CD86分子的表達(dá)，促進(jìn)DCs成熟[14]。WANG等[15]用人參酸性多糖培養(yǎng)DCs 48 h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DCs表面的關(guān)鍵分子MHC Ⅱ、CD80、CD86、CD83和CD40呈高表達(dá)，DCs達(dá)到成熟狀態(tài)，抗原提呈能力顯著增加。綜上，人參多糖能夠促進(jìn)DCs的成熟、增加其抗原提呈能力。

1.3 人參多糖對輔助性T(T helper,Th)細(xì)胞、自然殺傷(natural killer，NK)細(xì)胞等淋巴細(xì)胞的影響

1.3.1 人參多糖促淋巴細(xì)胞增殖活性作用LI等[7]研究發(fā)現(xiàn)，人參中性多糖(ginseng neutral polysaccharide，GPN)能促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖，免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，GPN經(jīng)α-淀粉酶進(jìn)一步酶解后獲得的人參多糖能夠更有效地刺激淋巴細(xì)胞增殖。FGEP(采用酶輔助提取法從亞洲人參中提取的功能性多糖)-CA是從纖維素酶和α-淀粉酶聯(lián)合提取的人參多糖，有研究報(bào)道，用環(huán)磷酰胺處理小鼠獲得的免疫抑制模型，其脾淋巴細(xì)胞增殖活力明顯降低；而用FGEP-CA處理免疫抑制小鼠，可以改善環(huán)磷酰胺對T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞增殖的抑制作用[16]。

1.3.2 人參多糖通過調(diào)節(jié)Th1細(xì)胞因子和Th2細(xì)胞因子水平調(diào)節(jié)免疫CD4+Th淋巴細(xì)胞可分為Th1、Th2、Th17和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(T regulatory cell，Treg)，這些細(xì)胞具有不同的細(xì)胞因子譜和轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)[17]。在哮喘小鼠中發(fā)現(xiàn)，人參多糖可通過刺激Th1細(xì)胞活化以及抑制Th2細(xì)胞的激活來減輕哮喘小鼠的哮喘癥狀[18]。在非小細(xì)胞肺癌患者治療的研究中發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)使用DCs治療比較，人參多糖聯(lián)合DCs治療組患者血清中Th1細(xì)胞分泌的干擾素-γ(interferon-γ，INF-γ)、IL-2水平升高，Th2細(xì)胞分泌的IL-4、IL-5水平顯著降低，Th1/Th2比值顯著增加[19]。

1.3.3 人參多糖通過調(diào)節(jié)Treg數(shù)量和功能參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)Treg在維持機(jī)體免疫耐受中扮演重要角色。Treg可表達(dá)高水平的叉頭樣轉(zhuǎn)錄因子(forkhead/winged helix transcription factor，F(xiàn)oxp3)，F(xiàn)oxp3是控制Treg發(fā)育和功能的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。有研究發(fā)現(xiàn)，人參酸性多糖可通過激活轉(zhuǎn)錄因子Foxp3增加自身免疫性腦脊髓炎大鼠脾臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的Treg數(shù)量，增強(qiáng)Treg功能，減緩疾病進(jìn)展，提示人參多糖可通過調(diào)節(jié)Treg數(shù)量和功能參與免疫調(diào)節(jié)[20]。

1.3.4 人參多糖調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的活性和毒性研究發(fā)現(xiàn)，人參多糖可通過上調(diào)NK細(xì)胞株NK92-MI細(xì)胞活化性受體NKp30、NKp44及NKp46的表達(dá)起到活化NK92-MI細(xì)胞的作用[21]。NK細(xì)胞通過釋放穿孔素和顆粒酶引起靶細(xì)胞的溶解和凋亡，而GPS能夠通過上調(diào)NK細(xì)胞穿孔素和顆粒酶B的表達(dá)來增加NK細(xì)胞的殺傷活性[21-22]。

2 人參多糖對細(xì)胞因子和免疫分子的影響

2.1 人參多糖對細(xì)胞因子的影響在正常機(jī)體中，人參多糖可調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的生成，參與機(jī)體免疫應(yīng)答與免疫調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，人參酸性多糖可刺激正常淋巴細(xì)胞增殖，產(chǎn)生 IL-1、IL-2、干擾素等細(xì)胞因子和粒細(xì)胞單核細(xì)胞集落刺激因子，且以濃度依賴方式顯著提高DCs 的IL-12和IL-10的生成，誘導(dǎo)TNF-α大量產(chǎn)生[20]。用亞洲人參功能性多糖FGEP處理小鼠巨噬細(xì)胞系RAW264.7后發(fā)現(xiàn)，RAW264.7細(xì)胞中IL-6、IL-12、TNF-α水平顯著升高[16]，而這些細(xì)胞因子通過結(jié)合細(xì)胞表面相應(yīng)的細(xì)胞因子受體發(fā)揮生物學(xué)作用，調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

在炎癥模型中，人參多糖通過下調(diào)促炎細(xì)胞因子水平調(diào)節(jié)免疫炎癥反應(yīng)。WANG等[23]用脂多糖(lipopoiysaccharide，LPS)建立仔豬炎癥模型，發(fā)現(xiàn)模型仔豬血清中IL-1β、TNF-α水平明顯升高，人參多糖喂養(yǎng)仔豬后，其血清中IL-1β、TNF-α水平顯著下降。有研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌患者術(shù)前給予人參多糖治療后結(jié)腸癌組織樣本中IL-12、TNF-α 水平顯著降低，且患者的一般狀態(tài)明顯改善，術(shù)后并發(fā)癥減少，提示人參多糖可通過對細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對炎癥反應(yīng)的免疫調(diào)節(jié)[24]。

2.2 人參多糖對免疫分子的影響Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)是人參多糖的分子靶標(biāo)。TLRs是參與非特異性免疫的一類重要蛋白質(zhì)分子，也是連接非特異性免疫和特異性免疫的紐帶。在哺乳動物及人類中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的TLRs家族成員有11個，其中研究較多的有TLR2、TLR4、TLR5和TLR9。研究發(fā)現(xiàn)，RGAP可誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮(nitric oxide，NO)，但在TLR2抗體存在時(shí)，RGAP 誘導(dǎo)產(chǎn)生的NO 量顯著減少，提示TLR2可能是RGAP的結(jié)合受體[25]。TLR4在介導(dǎo)人參多糖的炎癥調(diào)節(jié)中也具有重要作用。TLR4是LPS的主要受體，LPS激活的TLR4信號通路在炎癥信號的傳遞中發(fā)揮著重要作用。人參多糖能夠抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)，提示人參多糖可能通過TLR4信號通路調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)[13]。WILSON等[26]研究發(fā)現(xiàn)，人參水提取物中的多糖組分能夠在前脂肪細(xì)胞分化過程中觸發(fā)一種系統(tǒng)性炎癥調(diào)節(jié)反應(yīng)，導(dǎo)致IL-6、核因子-κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)、TNF-α表達(dá)增加，而TLR4抑制劑可抑制炎癥因子基因表達(dá)，提示TLR4參與人參多糖的炎癥調(diào)節(jié)。

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)存在于多種細(xì)胞中，主要包括p38 MAPK、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase 1/2，ERK1/2)和c-Jun N端激酶(C-Jun N-terminal kinase，JNK)[27]。MAPK進(jìn)入細(xì)胞核后刺激激活蛋白-1，誘導(dǎo)細(xì)胞因子和NO的產(chǎn)生。人參多糖可通過調(diào)節(jié)MAPK的磷酸化調(diào)節(jié)免疫。RG-CW-EZ-CP-8為韓國紅參冷水提取物經(jīng)α-淀粉酶和淀粉葡糖苷酶消化后獲得的多糖，研究發(fā)現(xiàn)，RG-CW-EZ-CP-8刺激巨噬細(xì)胞后，其3種主要的MAPKs(JNK、ERK和p38)的磷酸化水平顯著升高，RG-CW-EZ-CP-8以劑量依賴的方式刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO和細(xì)胞因子，表現(xiàn)出活躍的免疫刺激活性[28]。然而，在布魯氏菌感染的巨噬細(xì)胞系RAW264.7中，經(jīng)RGAP預(yù)處理后RAW264.7細(xì)胞中ERK、JNK、P38α磷酸化水平明顯降低，表明RGAP抑制了RAW264.7細(xì)胞中MAPKs的激活，抑制了布魯氏菌對巨噬細(xì)胞的侵襲[29]。

人參多糖還能通過NF-κB信號通路調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。BYEON等[25]研究發(fā)現(xiàn)，用人參多糖處理巨噬細(xì)胞，能夠誘導(dǎo)NF-κB轉(zhuǎn)錄因子的激活，導(dǎo)致NF-κB-p65表達(dá)增加；用人參多糖處理的人乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231中NF-κBp65 和 p50 蛋白大量積累，并且NF-κB抑制蛋白α(inhibitor of NF-κB，IκBα)磷酸化水平升高[30]。上述結(jié)果提示，人參多糖可通過激活 NF-κB 信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。

3 結(jié)語與展望

綜上所述，人參多糖在體內(nèi)和體外的多種研究中均表現(xiàn)出良好的免疫調(diào)節(jié)能力，能夠調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞和免疫介質(zhì)，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。因此，推測人參多糖可應(yīng)用于多種免疫性疾病的治療。