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多糖的免疫调节作用研究进展

2016-01-31高兴春姜凤良

中国老年学杂志 2016年21期
关键词:免疫调节聚糖葡聚糖

张 典 高兴春 姜凤良 弥 曼

(西安医学院医学免疫学教研室,陕西 西安 710021)



·综 述·

多糖的免疫调节作用研究进展

张 典 高兴春 姜凤良 弥 曼1

(西安医学院医学免疫学教研室,陕西 西安 710021)

多糖;免疫调节;肿瘤

随着增龄老年人免疫功能逐渐降低。免疫相关疾病,如慢性炎症、肿瘤等疾病发病率不断提高。真菌多糖具有免疫调节、抗炎和抗肿瘤等活性。多糖作为天然活性物质,最大的优点是毒副作用极小,来源广泛。本文通过PubMed搜索关于多糖的文章(只包括以英文发表的文章),目的是通过评估关于多糖的特异性免疫效果,为多糖化合物免疫调节作用研究提供理论依据。

1 多糖对健康人群和动物免疫功能的影响

在健康动物研究中的结果表明:各种葡聚糖产品的免疫刺激作用,包括赭鳞蘑菇(赭鳞蘑菇多糖水提取物)〔1〕、香菇(香菇多糖)〔2〕、酿酒酵母(β-1,3-葡聚糖)〔3,4〕、海带(昆布多糖)〔5〕、桑黄(桑黄多糖水,乙醇沉淀提取)〔6〕、西洋参、三岛柴胡(呋喃糖)等〔7,8〕,可以增强健康动物的免疫功能。瓜尔豆半乳甘露聚糖(瓜尔胶)或高甲氧基果胶诱导老年动物抗体的分泌〔9〕。对于健康的成年人,食用裙带菜中褐藻糖胶提取物,发现既有免疫刺激又有免疫抑制的作用,包括增加CD34+细胞数量;刺激基质细胞衍生因子-1(stromal-derived factor-1)、干扰素(IFN)-γ分泌;降低血液中白细胞和淋巴细胞数量〔10〕。从西洋参中提取的三七呋喃糖可明显降低健康老年人急性呼吸道疾病的发病率和症状持续时间〔11〕。

2 多糖抗感染、抗炎和抗过敏作用

口服多糖抗感染、抗炎和抗过敏作用已得到证实。口服燕麦中水溶性葡聚糖的动物与给予巯基乙酸盐、氯膦酸盐或单纯疱疹病毒I型(HSV-I)注射,具有明显的抗感染和抗炎作用〔12,13〕。口服昆布多糖的动物感染大肠杆菌和口服啤酒酵母多糖的动物感染金黄色葡萄球菌、白色的动物念珠菌后,均表现出多糖的抗感染作用〔14,15〕。酿酒酵母β-1,3、1-6葡聚糖降低成人季节性过敏性鼻炎患者IL-4、IL-5水平和嗜酸性粒细胞百分比,同时增加鼻分泌液中IL-12的含量〔16〕。炎症性肠病动物模型表明,岩藻聚糖硫酸酯〔17〕、瓜尔豆半乳甘露聚糖〔18〕、苹果果胶〔19〕、混合多糖补充剂〔20〕,均有明显的抗炎作用。多糖通过增强机体的非特异性免疫功能,如提高血清溶菌酶活性、增强NK细胞的细胞毒作用等,抵抗病原微生物的侵袭。本课题组使用致炎剂(葡聚糖硫酸钠)和致癌剂(氧化偶氮甲烷),建立小鼠结肠炎相关结直肠癌动物模型,发现苹果渣中提取的苹果多糖可显著预防小鼠结肠炎相关结直肠癌的发生,其机制与抑制TLR4/NF-κB通路有关〔21〕。

3 多糖抗癌作用

自从20世纪50年代发现真菌多糖具有抗癌作用后,又发现地衣、花粉等许多植物均含有多糖类化合物,并进行分离提纯,确定了其化学结构、物理化学性质、药理作用,尤其对多糖类化合物的抗肿瘤作用进行深入研究。大量的肿瘤动物模型均显示多糖具有抗肿瘤作用。来自蘑菇的水提取物或水、酸处理后得到的葡聚糖均有抗癌作用〔22〕。研究发现灵芝多糖提取物〔23〕、海带多糖〔24〕、香菇多糖〔25〕、酿酒酵母多糖〔26〕、苹果多糖〔21〕,均可降低肿瘤的发生率。癌细胞植入动物体内,建立动物肿瘤模型后,给予云芝多糖,发现云芝多糖可降低肿瘤生长速度和血管密度〔27〕。宁夏枸杞多糖、香菇多糖和蘑菇多糖被证明可活化肿瘤动物模型的免疫系统〔28〕。

临床研究显示云芝多糖可以通过增加血液中NK细胞活性,淋巴细胞的细胞毒作用,辅助性T细胞的比例,提高晚期胃癌、结肠癌和直肠癌患者的生存率〔23〕。Tsang等〔29〕研究显示,晚期肺癌病人使用云芝多糖,可增加抗体IgM 、IgG和白细胞总数和中性粒细胞计数。Ahn等〔30〕进行的卵巢或子宫内膜癌患者随机对照试验显示,蘑菇葡聚糖可增加NK细胞活性和减少化疗的副作用。芦荟多糖的人体试验结果显示可增加维生素C和E血浆的生物利用度〔31〕。多糖的摄入对营养素和药物吸收的影响,目前还不清楚。

在啮齿类动物急性和慢性毒性试验显示,多糖产品是安全的〔32~34〕。目前多糖产品因为还没有得到充分的结构特征证明,这一点已成为关注热点。

4 多糖对免疫功能的作用〔35〕

考虑到消化道极其复杂的环境,研究者据此推测,部分水解的肠道细菌多糖片段可以结合到肠上皮细胞,发挥对局部或全身免疫系统的影响;或被吸收入血,可能对各组织器官产生的影响。研究表明〔35〕植物多糖能明显提高环磷酰胺所致免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分数及吞噬指数;显著刺激小鼠B淋巴细胞增殖,提高小鼠巨噬细胞RAW264.7吞噬中性红的能力以及RAW264.7分泌NO的能力;增强NK细胞的细胞毒作用并促进IL-2的产生;显著提高CD4/CD8阳性细胞百分率;促进脾细胞中细胞因子IL-2的mRNA表达。另外,多糖能够减少免疫抑制剂诸如细胞毒性、机体抗感染能力下降、对骨髓造血细胞的生长抑制等副作用〔27〕。目前,学者们利用代谢组学和基因组学,检测和跟踪多糖,正在研究多糖的生物转化,包括它们的生物利用度和其代谢过程。多糖类膳食调节剂,需要更好探讨多糖摄入的最佳时机和持续时间。只有少数报道,已经研究了多糖的摄取时间以实现最佳效益。目前明确,蘑菇多糖其免疫效果依赖于合用益生元〔27〕。

文献中记录的多种膳食多糖,包括口服摄入的葡聚糖、果胶、杂聚糖、葡甘露聚糖、岩藻聚糖硫酸酯、半乳甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖和混合多糖产品对于啮齿类动物有明显影响。对不同动物组织具有免疫调节作用,包括血液、胃肠道和脾。另外,多糖的摄入,对健康成人降低呼吸道致炎剂过敏反应、提高肿瘤患者的生存率都有一定作用。葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、岩藻聚糖硫酸酯对健康成人和口腔溃疡患者具有一定的免疫调节作用。但多糖文献是高度异源的,并没有提供多糖产品结构等。安全性和毒性研究表明,这些多糖产品在很大程度上有很好的耐受性。这次文献综述对多糖的免疫调节、指导未来的研究提供了理论基础。

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〔2016-01-30修回〕

(编辑 曲 莉)

国家自然科学基金资助项目(No.81402063);陕西省教育厅项目(No.15JK1636);西安医学院校级课题(No.2015DOC09)

弥 曼(1960-),女,教授,主要从事肿瘤药理学研究。

张 典(1976-),女,博士,副教授,主要从事肿瘤免疫药理学研究。

R284

A

1005-9202(2016)21-5448-03;

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.107

1 西安医学院药理学教研室

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