食用真菌多糖免疫调节作用及其机制研究进展

王思芦 ，汪开毓，陈德芳

（1.西昌学院动物科学学院，四川西昌615013；2.四川农业大学动物医学院，四川雅安625014；3.动物疫病与人类健康四川省重点实验室，四川雅安625014）

真菌多糖（fungus polysaccharide）一般指从真菌的子实体、菌丝体及发酵液中分离出的，由10个以上单糖以糖苷键结合而成的天然高分子聚合物，在国际上被称为“生物反应调节剂”，它能够控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老，是多种内源性生物活性分子的重要组成成分。现代研究表明，真菌多糖生物活性复杂多样，如免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、降血脂、降血糖、抗氧化、抗辐照、抗溃疡等。目前对多糖的生物活性研究最为广泛，报道最多的是它的免疫调节作用。近年来，国内外已从高等担子菌中筛选到200余种有生物活性的多糖物质，我国发现有重要价值的食用真菌多糖近30种［1］。本文仅就食用真菌多糖的免疫调节作用及其机理进行阐述，旨在为食用菌作为免疫佐剂的药用价值和开发利用提供参考。

1 促进免疫器官发育

免疫器官（immune organ）是免疫细胞如淋巴细胞、单核巨噬细胞、粒细胞等发生、分化成熟、定居和增殖以及进行免疫应答的场所，根据其功能不同可分为中枢免疫器官（如骨髓、胸腺以及鸟类的腔上囊）和外周免疫器官（如脾脏和淋巴组织等）。胸腺是T细胞分化成熟场所，在动物初生时相对最大，随着年龄增长而逐渐退化。试验表明新生期摘除胸腺的小鼠在成年后外周血和淋巴组织中的淋巴细胞显著减少，不能排斥异体移植皮肤，对抗体的生成也有严重影响，而成年动物摘除胸腺则免疫功能不受明显影响。当青春期的动物处于应激或者一些化学药物（如环磷酰胺、氢化可的松）导致的免疫抑制状态时，其胸腺可发生较快而明显的萎缩，造成免疫功能显著下降。脾脏是机体最大的外周免疫器官，是发生免疫应答的重要场所，脾脏内定居着大量免疫细胞，抗原进入脾脏即可引起淋巴细胞滞留以及T、B细胞活化增殖，从而使抗原敏感细胞富集在其附近，增进免疫应答的效应。

茶树菇多糖可使小鼠胸腺的重量明显减轻，可能具有抑制T淋巴细胞增殖的作用，同时使脾脏重量明显增加，可能与脾脏内吞噬细胞的过度吞噬阻滞有关［2］。黑灵芝多糖高、中、低剂量组均显著增加环磷酰胺所致免疫抑制小鼠的胸腺指数和脾脏指数，且随着浓度的增高胸腺指数和脾脏指数也增高，呈一定的剂量相关性，黑灵芝多糖还能改善环磷酰胺所致的非特异免疫功能下降［3］。姬松茸多糖Ab EXP1－a可使各受试组小鼠的体重较对照组有所提高，但无显著性差异；5 mg／kg～30 mg／kg剂量的多糖溶液对小鼠的脾脏指数均有显著性影响，而较高剂量对胸腺指数有显著影响［4］。松茸多糖（PTM）以1 200 mg／kg剂量灌胃，每天1次连续7 d，可使小鼠受辐射照射后第1、5、14天的脾脏指数、脾细胞对Con A诱导的增殖反应、巨噬细胞吞噬功能和抗体生成能力比照射对照组明显增强，且照射后第14天PTM组小鼠与正常组比较差异无统计学意义，而且松茸多糖对辐射所致的小鼠免疫功能损伤有明显的保护作用［5］。

2 促进体液免疫功能

由B细胞介导的免疫应答称为体液免疫（humoral immunity），是由B细胞通过对抗原的识别、活化、增殖，最后分化成浆细胞并分泌抗体来实现的。抗体是介导体液免疫效应的免疫分子，具有中和抗原、免疫溶解、促进单核－巨噬细胞的吞噬功能、产生黏膜免疫及抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）、抑制病原微生物生长等多种功能。据报道，多糖可作为免疫增强剂提高机体抗体水平，促进体液免疫功能。

茶树菇菌丝体和发酵液多糖在50 mg／kg～100 mg／kg剂量时均能显著促进小鼠血清溶血素（Ig M）的生成，并表现出剂量依赖性［6］。谢国秀等［7］将不同剂量（200μg或1 000μg）的茯苓多糖分别与0.015μg或1.5μg流感病毒（A／PR／8）灭活疫苗共同免疫小鼠，一次免疫后3周收集血清，结果显示茯苓多糖能显著提高血清IgG、IgG1和IgG2a水平，并提高小鼠抗致死量流感病毒攻击的能力，其免疫增强效果与氢氧化铝相当。王小琼等［8］以灵芝多糖提取物用作禽用疫苗的免疫增强剂，结果表明口服10 mg／kg～40 mg／kg灵芝多糖提取物的试验组均比对照组产生抗体的速度更快，并以40 mg／kg的剂量效果最佳。郭振环等［9］报道硫酸化香菇多糖（sLNT）在新城疫疫苗首免后28 d内比香菇多糖（LNT）显著提高血清抗体效价（最高2个滴度）且高剂量的效果优于低剂量，促进淋巴细胞增殖时低剂量的效果强于高剂量；攻毒鸡发病率和死亡率降低，保护率提高最多达17.5%，s LNT可加速攻毒后血清抗体生成和T淋巴细胞增殖，病鸡最快可以在攻毒后6 d恢复正常。

3 增强T细胞免疫功能

细胞免疫（cell－mediated immunity，CMI）是机体在抗原的刺激下，由T细胞分化成细胞毒性T细胞（cytotoxic T cell，CTL）和迟发型超敏反应性 T细胞（delayed type hypersensitivity T cell，TD）等效应性淋巴细胞并产生细胞因子体现的，主要表现为抗感染作用、抗肿瘤效应、也可引起机体免疫损伤。可以用CD3＋T细胞数来代表T细胞总数，CD3＋细胞分为CD4＋和CD8＋细胞两大亚群，二者在外周血中的比值在正常情况下应为2∶1，这一比值是评估机体免疫状态的重要依据之一。CD4＋细胞分为3种，包括辅助性 T 细胞（helper T cell，Th），其主要功能是协助其他细胞发挥免疫功能；诱导性T细胞（inducer T cell，Ti），能诱导 Th和抑制性 T 细胞（suppressor T cell，Ts）细胞成熟；以及 TD，可在接触靶抗原和TH细胞产生的细胞因子作用被活化，可释放出多种可溶性的淋巴细胞因子，引起局部以单核细胞浸润为主的炎症反应。CD8＋T细胞则有两种，包括CTL和TS，前者可识别APC细胞（病毒感染细胞、肿瘤细胞、胞内菌感染细胞）递呈的内源性抗原肽以及在TH细胞产生的细胞因子作用下活化并具有杀伤能力，在抗肿瘤与抗细胞内感染中具有重要作用；后者能抑制B细胞产生抗体和其他T细胞分化增殖，从而调节体液免疫和细胞免疫。研究表明，多糖类物质可通过改变CD3＋、CD4＋和CD8＋T细胞的数量及其比值来调节机体的细胞免疫反应。

茶树菇多糖可促进Con A诱导的T细胞增殖反应、增强T细胞介导的迟发型超敏反应、促进巨噬细胞的功能［10］。茯苓多糖能提高马立克病病毒（MDV）强毒株感染雏鸡的淋巴细胞转化率、NK细胞活性、Mφ活性，降低感染雏鸡的发病率和死亡率，且茯苓多糖的生物活性与剂量存在一定的线性关系，剂量过高或过低时，其生物活性都降低［11］。口服茯苓多糖可以明显的对抗环磷酰胺所致小鼠派氏结（PPs）、肠系膜淋巴结（MLNs）中的CD3＋T细胞比例上升，CD19＋T细胞比例下降的情况，但对脾脏中的CD3＋、CD19＋T细胞比例变化的作用不显著［12］。灵芝菌丝体多糖作用于体外培养的小鼠脾淋巴细胞48 h后，在多糖浓度为25、50、100 mg／L时能显著刺激静止和激活细胞的增殖［13］。灵芝孢子多糖对S180肉瘤荷瘤小鼠外周血杀伤性T淋巴细胞亚群和辅助性T淋巴细胞亚群有一定的增强作用，但对调节性T淋巴细胞亚群并无明显作用；灵芝孢子多糖还可增强S180肉瘤荷瘤小鼠NK细胞的杀伤活性［14］。

4 增强单核吞噬细胞功能

单核吞噬细胞（mononuclear phagocyte）在免疫应答过程中起重要的辅佐作用，能捕获和处理抗原以及能把抗原递呈给免疫活性细胞。单核吞噬细胞包括血液中的单核细胞（monocyte）和组织中的巨噬细胞（macroghage，Mφ），后者具有较强的吞噬和杀灭多种病原微生物和衰老损伤组织的功能，还能合成和分泌多种活性因子，如白细胞介素1、干扰素、溶菌酶及多种补体成分。现已证明很多真菌多糖对单核吞噬细胞功能具有免疫调节作用。

10 mg／kg～20 mg／kg的鸡枞菌多糖可显著提高小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬指数，并以20 mg／kg的剂量效果最佳，使其与空白对照组相比，吞噬率和吞噬指数分别提高了61.7% 和21.1%［15］。羊肚菌胞外多糖（EMP）400 mg／kg可提高S180小鼠巨噬细胞吞噬率，与肿瘤对照组相比呈极显著性差异［16］。王惠国等［17］将蜜环菌多糖按50 mg／kg对小鼠腹腔注射，可显著提高其碳粒廓清指数和腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的功能，且效果优于25 mg／kg的香菇多糖。

5 提高红细胞免疫功能

Siegel等在1981年首次提出了红细胞免疫的概念，认为红细胞除了运输氧、参与细胞呼吸外，还具有识别、黏附、杀伤抗原、清除体内免疫复合物、增强吞噬细胞功能，递呈抗原物质等免疫调节功能。黑木耳多糖以200 mg／kg腹腔注射7 d，对S 180荷瘤小鼠表现出显著的抑瘤作用，与黄芪多糖比较无显著差异，但高剂量黑木耳多糖有一定的不良反应；黑木耳多糖50 mg／kg给药后能显著提高S 180荷瘤小鼠的红细胞膜脂流动性，100 mg／kg黑木耳多糖可显著提高H22荷瘤小鼠红细胞膜脂流动性 ；经过100 mg／kg黑木耳多糖治疗后，两种荷瘤小鼠红细胞黏附肿瘤细胞的能力均得到显著提高［18］。用新城疫Ⅵ冻干苗免疫前后连续3 d口服6 g／L姬松茸多糖可提高雏鸡红细胞C3b受体花环率［19］。刘景田等［20］用灵芝多糖作用过的红细胞做红细胞C3b受体花环率试验，其花环形成率大大提高，说明灵芝多糖的作用可能与提高红细胞膜相CD3b免疫活性有关。

6 促进细胞因子产生

细胞因子（cytokine）是免疫细胞受抗原或丝裂原刺激后产生的非抗体、非补体的具有激素活性的蛋白质分子，在免疫应答和炎症反应中有多种生物学活性。近年来，真菌多糖对细胞因子及其表达水平的研究日益增多，已证明很多真菌多糖对白介素（interleukin，IL）、干扰素（interferon，IFN）、集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）及其他细胞因子的生成和表达有影响，其作用机制可能是通过促进淋巴细胞增殖或直接促进细胞因子mRNA的表达实现的。

野生冬虫夏草以及冬虫夏草菌丝体和拟青霉子实体的粗多糖在体外都能诱导小鼠腹腔巨噬细胞产生TNF－α，并以野生冬虫夏草的效果最佳［21］。赤芝菌丝体胞外多糖可显著提高U14荷瘤小鼠血清中TNF－α和IL－2的含量，且效果优于环磷酰胺［22］。将灵芝多糖按2 mg／只给1日龄雏鸡注射，连续7 d，可显著促进雏鸡脾淋巴细胞体外诱生IL－2［23］。贾薇等［24］研究表明，200μg／mL姬松茸子实体多糖ABMB3可以刺激小鼠淋巴细胞分泌免疫球蛋白G（immunoglobulin G，IgG）、Ig M 以及细胞因子IL－6、IFN－γ、IL－2和IL－4，说明 ABMB3可以提高小鼠的免疫功能。

7 影响淋巴细胞信号转导

7.1 影响淋巴细胞钙离子转导

细胞内Ca2＋的含量改变可反映出细胞的生理活动，Ca2＋作为肌醇磷脂代谢途径中的第二信使在细胞内信号传导、诱发一系列细胞功能中起重要作用。Ca2＋参与淋巴细胞DNA的合成与细胞生长、分化和增殖，从而调节机体免疫功能。通常情况下，胞浆游离钙离子浓度（［Ca2＋］i）升高主要是细胞外Ca2＋内流和细胞内钙贮库释放Ca2＋引起，由于细胞内存在丰富的钙平衡系统，故可维持比细胞外低5 000倍～10 000倍的Ca2＋浓度，但当细胞受到外界不同刺激时，其细胞内钙会发生一定的变化，并可引发一系列有重要生理意义的生物学效应。淋巴细胞及Mφ是重要的免疫细胞，它们在体内只有被激活才能起到免疫增强和杀癌灭菌的作用，而［Ca2＋］i升高是其被激活的必备条件，许多试验证明，具有免疫调节作用的多糖可改变免疫细胞的［Ca2＋］i。

李明春等［25］发现，20μg／mL 灵芝多糖（GLP）可引起小鼠 Mφ［Ca2＋］i平均升高248%，60 s～80 s达峰值，至15 min仍维持高峰水平；采用内吞／低渗处理方法，以1 mg／mL的Heparin溶液在37℃下孵育15 min，充分抑制内质网（ER）上IP3受体，在细胞外液无 Ca2＋的情况下，GLP可使 Mφ［Ca2＋］i升高41%；同样以GLP刺激1 mmol／mL Procaine处理的细胞，可使 Mφ［Ca2＋］i升高58%，这种作用与K＋通道及其引起的膜电位变化无关。银耳多糖（TP）在一定剂量范围内可以剂量依赖方式增加脾细胞内游离钙离子的浓度，并与Con A有协同作用；25μg／mL和80μg／mL TP可使细胞内游离钙离子浓度显著增加，增加幅度分别为38%和47%；200 μg／mL TP可使［Ca2＋］i迅速增加至3倍以上，使呈现细胞内游离钙离子超负荷状态，这可能与高浓度的TP对细胞有一定的损伤作用或与渗透压的改变有关；在外钙为零时，TP对内钙释放无影响，钙通道阻断剂Verapamil 10μg／mL可阻断TP升高脾细胞内游离钙离子浓度的作用［26］。毛木耳多糖（APSP－A）能剂量依赖性地引起小鼠腹腔 Mφ［Ca2＋］i明显升高，［Ca2＋］i的升高是由胞外钙内流和胞内钙释放共同作用的结果，表明APSP－A与Ca2＋通道的开放调节有关［27］。

7.2 调节c AMP、cGMP活性

环磷酸腺苷（c AMP）和环磷酸鸟苷（cGMP）是细胞内的第二信使，调节细胞的生理活动和物质代谢，同时也是淋巴细胞功能实现的重要信使，对机体免疫功能的调节具有重要作用。一般认为c AMP与cGMP的生物学效应相互颉颃，即c AMP可抑制DNA合成及淋巴细胞分化增殖作用，而cGMP则促进DNA合成和细胞分化增殖。有些多糖可能通过改变淋巴细胞内c AMP和cGMP的含量和相对比值来影响机体的免疫功能。香菇多糖对血浆中c AMP的含量及c AMP／cGMP的比值影响不大，但cGMP含量增加，说明能促进免疫细胞DNA合成；同时香菇多糖可使胸腺、脾脏中c AMP含量降低，cGMP含量增高，c AMP与cGMP比值均亦明显降低，说明香菇多糖可以增强T、B淋巴细胞的增殖，对细胞免疫和体液免疫均有促进作用［28］。灵芝多糖可引起小鼠腹腔巨噬细胞中c AMP浓度迅速升高，5 min达峰值后缓慢下降，至30 min时基本恢复原来水平，表明灵芝多糖可能通过与巨噬细胞表面受体结合，使腺苷酸环化酶活化，最终提高c AMP浓度，这种作用在一定剂量范围内呈现剂量依赖性［29］。

7.3 调节巨噬细胞的一氧化氮含量

一氧化氮（NO）是巨噬细胞受到刺激或进行吞噬作用后产生的一种活性物质，一定浓度的NO可能调控着巨噬细胞的凋亡以保持巨噬细胞数量平衡。许多真菌多糖能改变巨噬细胞NO含量来调节机体的免疫功能。赵源等［30］报道云南和湖北产毛头鬼伞粗多糖可刺激巨噬细胞产生NO，且存在浓度依赖性，随着样品浓度的升高活性逐渐增强。乔彦茹等［31］通过试验证明，灰树花多糖 GFP75－2－2B具有明显的促进巨噬细胞株RAW264.7分泌NO的能力，在低浓度20μg／mL时就表现出良好的刺激作用，当浓度为50μg／mL时，与阳性对照LPS活性相当，随着多糖浓度的增加促进NO分泌的作用升高。罗霞等［32］从毛木耳（auricularia polytricha）子实体中分离得到了具有抗肿瘤作用的单一多糖组分APPIIA，研究发现APPIIA能增强NO合成关键酶iNOS基因的转录水平，并能增加iNOS蛋白的生成，这可能是其抗肿瘤机制之一。

8 作为免疫增强剂的应用前景展望

目前食用真菌多糖被公认为是一种安全、高效的免疫增强剂，如香菇多糖已被广泛应用于临床，在治疗自身免疫功能低下症、免疫性疾病、肿瘤等方面具有良好的辅助治疗效果。在兽医临床上将多糖与疫苗配合使用，也取得良好的预防和治疗疾病的效果。我国食药用真菌资源丰富，可通过开发新的、免疫增强作用显著的真菌多糖，对其活性单体进行分离鉴定以及对其免疫调节机理进行深入的研究，并发展相应的液体发酵培养技术大量生产真菌多糖，降低成本，利用食用菌资源开发新型免疫增强剂，促进畜牧养殖业健康发展。

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