石斛免疫调节功能研究进展

王东晖，范蓓，方芳，王艳，幸岑璨，张丽静，王凤忠

1.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193 2.农业部农产品加工质量安全风险评估实验室（北京），北京 100193

石斛免疫调节功能研究进展

王东晖1，2，范蓓2，方芳1，王艳1，幸岑璨1，张丽静1，王凤忠1，2

1.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193 2.农业部农产品加工质量安全风险评估实验室（北京），北京 100193

基于近年来国内外石斛免疫调节功能的研究，从免疫器官、免疫细胞及免疫分子三个层面，综述了石斛多糖、苷类、生物碱类活性物质对机体的免疫调节作用，包括降低炎症、抑制肿瘤以及减缓衰老等作用，以期为石斛开展现代生物技术的深入研究与开发提供理论参考。

石斛；免疫调节；抗炎；抗衰老

石斛（DendrobiumSw.）为兰科多年生草本植物，世界范围内共有石斛1500种左右，多分布于东南亚热带地区。我国有石斛属植物74种，2个变种[1]，主要分布于云贵川、两广、福建等地区。石斛是我国传统的名贵中药材[2]，始载于《神农本草经》，被称为“九大仙草之首”；《本草纲目》记载“石斛强阴益精，久服，厚肠胃”；中医理论认为石斛味甘微寒，归胃、肾经，有益胃生津、滋阴清热等功效[3]。2015版《中华人民共和国药典》共收录了4种药用石斛：金钗石斛（Dendrobium nobileLindl.）、铁皮石斛（Dendrobium of fi cinale Kimura etMigo）、鼓槌石斛（Dctidrobium chrysotoxumLindl.）和流苏石斛（Dendrobium fi mbriatumHook.）。另外，齿瓣石 斛（Dendrobium devonianumPaxt.）、 霍 山 石 斛（Dendrobium huoshanense）等品种的石斛也有较高的医用价值。

研究表明，石斛对复杂的免疫系统具有调节作用。石斛中的一些多糖、生物碱类、苷类等具有免疫活性，可对机体的免疫功能产生增强或抑制作用。以下对石斛的免疫调节功能及作用机制进行综述，为石斛资源深度开发应用奠定基础。

1 石斛对免疫系统的调节作用

机体通过免疫系统识别和排除异己的抗原性物质，清除体内发生突变的肿瘤细胞、衰老细胞、蜕变细胞等细胞，从而维持机体的相对稳定性[4]。机体的免疫系统由器官、细胞和分子组成，而石斛的有效成分能够作用于机体的免疫系统[5-7]。

1.1 对免疫器官的作用

机体的免疫反应和免疫功能通过免疫器官实现，免疫器官对免疫调节功能的发挥起重要作用。黄民权等[8]从石斛中分离得到的3个多糖具有免疫增强作用，可增加ICR纯系小鼠脾、胸腺重量，同时可使机体的T细胞和B细胞显著增殖。侯少贞等[9]从新鲜铁皮石斛中提取的粗多糖具有显著的抗炎作用，可以显著减轻由二甲苯引起的小鼠耳廓肿胀的程度，降低因乙酸导致的腹腔毛细血管通透性增高，及抑制棉球肉芽肿的生长。金钗石斛粗多糖同样具有抗炎作用[10]，可以显著抑制毛细血管的通透性，减少毛细血管组织液渗出，减少芽组织增生和血小板的聚集。

1.2 对免疫细胞的作用

1.2.1 对巨噬细胞的诱导作用

石斛有效成分对自然杀伤细胞（NK）、巨噬细胞等免疫细胞有不同程度的调节作用。研究表明金钗石斛水煎液可以促进刀豆球蛋白A（ConA）刺激的小鼠脾淋巴细胞增长[11]，显著促进小鼠巨噬细胞吞噬功能[12]，延缓孤儿病毒ECHO11致病变作用。同时，金钗石斛的甲醇提取物中的菲类和联苄类成分能抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞产生NO的能力[13]。

1.2.2 对淋巴细胞的增殖作用

免疫细胞分为T细胞与B细胞。石斛的有效成分通过对T、B淋巴细胞的调节，促进机体的免疫功能。赵武述等[14]发现金钗石斛多糖可促进淋巴细胞的有丝分裂；金钗石斛中的倍半萜苷类化合物对小鼠T、B淋巴细胞的体外增殖呈现促进与抑制双向调节作用，与其成分组成有密切关系[15]；Han等[16]研究发现，金钗石斛醇提物中菲类成分可有效抑制小鼠肝星状细胞的体外增殖及纤维化活性；高建平等[17]比较研究了铁皮石斛原药材与组培原球茎的免疫调节功能，两者的水提物均有提高免疫功能的作用，且作用强度相似，组培原球茎可成为野生铁皮石斛的良好替代品。

1.3 对免疫分子的作用

免疫分子主要指抗原及抗体，包括免疫蛋白、免疫因子、干扰素等，可调节机体的免疫功能并参与一系列炎症反应等[18]。炎症是机体对外界刺激的免疫防御反应。实验表明，将免疫抑制剂环磷酞胺注射入小鼠体内，导致白细胞显著下降，铁皮石斛多糖能够促进免疫淋巴细胞产生，抵消环磷酞胺引起的移动抑制指数的副作用[19]。金钗石斛多糖可降低NO合成酶的活性，减少小鼠巨噬细胞分泌合成的肿瘤坏死因子和NO量[20]。张俊青等[21]利用外源性内毒素脂多糖激活大鼠大脑皮层星形胶质细胞，通过测定细胞存活率、TNFα炎症因子的蛋白以及炎症相关基因TNFα和IL-6 mRNA的表达，表明金钗石斛总生物碱对星形胶质细胞抗炎作用的机制与抑制星形胶质细胞的激活及其炎症因子的释放密切相关[21]。

2 石斛的抗肿瘤作用

机体抵抗肿瘤的功能与其免疫调节能力密切相关，免疫调节剂在抗肿瘤方面发挥着不可替代的作用，其抗肿瘤功能一般是通过调节免疫应答细胞因子来实现的[22-23]。

大量研究集中探讨了石斛提取物的抗肿瘤作用[11]，不同提取成分有不同的抑制作用。Lee等[24]发现金钗石斛乙酸乙酯提取物可以显著抑制肿瘤细胞（癌细胞A549，卵巢腺癌细胞SK-OV-3、HL-60和S-180）的增殖，通过分离纯化得到的有效成分为菲类化合物；鲍丽娟等[25]研究表明，金钗石斛的水提物对肿瘤细胞的抑制作用与剂量呈相关性，可在一定程度上抑制人宫颈癌细胞株HelaS3和肝癌HepG2。罗文娟等[26]发现金钗石斛联苄类化合物玫瑰石斛素、鼓槌联苄及4，4’-二羟基-3，3’，5-三甲氧基二苄对人肝癌细胞株FHCC-98表现出不同程度的抑制作用，其中化合物二羟基三甲氧基二苄的作用最为显著。

此外，石斛多糖成分也有肿瘤抑制作用。罗慧玲等[27]发现石斛多糖可增强脐带血，并提高肿瘤病人外周血细胞体外杀伤的作用。Wang等[28]通过小鼠Sarcoma 180肉瘤抑制实验，对比不同提取方式得到的石斛多糖生物活性，结果表明水提粗多糖的肿瘤抑制活性为31%，碱提与酸提得到的粗多糖几乎没有肿瘤抑制活性；进一步对金钗石斛水提粗多糖柱层析分离获得6个对应组分，在小鼠体内Sarcoma 180肉瘤抑制实验发现，其中水洗组分和0.1mol/L NaCl洗脱组分表现出了较高的抑制活性，分别达到65%与61%；通过体外人宫颈癌细胞株HL-60肿瘤细胞实验发现，所有提取方式下获得的金钗石斛多糖组分都表现出抑制细胞增殖活性，并与剂量呈正相关。

3 石斛的延缓衰老作用

现代药理研究表明，石斛具有较为显著的体内、体外抗氧化及抗衰老作用。石斛有效成分通常通过以下途径机制发挥抗氧化作用。①超氧化物歧化酶（SOD）是体内原生物质，可消除新陈代谢过程中产生的有害物质，石斛有效成分能显著提高SOD水平，降低过氧化脂质（LPO），调节神经介质水平，抑制类似单胺氧化酶（MAO），起到延缓衰老的作用[29-31]。②直接与体内O2-反应，石斛多糖C—H链上的H+可与OH-结合成H2O，而C可进一步与O2-发生氧化反应，氧化形成氧自由基，最后分解成对机体无害的产物。③需氧细胞在代谢过程中产生一系列活性氧簇（ROS），石斛的有效成分可络合过程中的金属离子（如Fe2+、Cu2+等），使其无法产生ROS。

陈祝霞等[32]对比了12种石斛粗多糖的体外抗氧化能力（清除超氧阴离子、清除羟自由基的能力），除了报春石斛和流苏石斛的粗多糖抗氧化能力不显著，其余10种石斛粗多糖均有不同程度的清除超氧阴离子的作用。

蔡永萍等[33]通过化学法测定霍山石斛等3种石斛中直接含有较高活性的抗氧化酶，如超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶，具有较强的抗氧化能力。

查学强等[34]对霍山石斛多糖和铁皮石斛多糖进行了抗氧化活性比较，结果表明两者均具有不同程度体外清除超氧阴离子自由基和羟基自由基作用，也可显著作用于烷基自由基引发的亚油酸氧化体系。此外，在体外抗氧化活性实验中，金钗石斛、细茎石斛[35-36]均有较为显著的功能。

施红等[37]利用家兔进行石斛抗衰老作用模型研究，实验表明经过一段时间石斛提取物饲喂后的家兔血中羟脯氨酸（HYP）及SOD水平明显提高，LPO及MAO显著降低，石斛提取物以类似单胺氧化酶抑制剂的作用机制发挥抗衰老的作用。石斛提取物在小鼠模型上也有较为显著的抗衰老作用。梁颖敏[38]通过D-半乳糖导致亚急性衰老雌性小鼠和自然衰老雌性小鼠2种动物模型，对比铁皮石斛的抗衰老作用，结果显示铁皮石斛可显著增强小鼠血液中抗氧化酶的活性，提高小鼠的学习记忆力和免疫力，在整体上显示出抗衰老作用。

石斛的其他类成分，如联苄类、酚酸类和木脂素类成分也具有一定的抗氧化活性。张雪等[39]评价16个石斛中联苄类和酚酸类成分的抗氧化活性，结果表明所有化合物都具有不同程度的自由基清除能力和氧自由基清除能力，且化合物结构与活性呈明显构效关系，即酚类成分对三价铁硫氰酸盐的抗氧化活性强于叔丁基对羟基茴香醚[40]；金钗石斛的菲类和木脂素类成分也表现出较强的体外自由基清除能力，酚羟基的邻位存在甲氧基时，菲类和木脂素类化合物的抗氧化活性显著增强[41]。

4 展 望

免疫提高剂通过对免疫系统，包括免疫器官（脾脏、胸腺）、免疫细胞（自然杀伤细胞、淋巴细胞、巨噬细胞）、免疫分子（免疫蛋白、免疫因子）进行调节，保证机体免疫系统维持平衡，促进机体的免疫力提升。多糖、苷类、生物碱类、黄酮类等成分是石斛主要的免疫调节有效成分。有效成分对机体的免疫调节作用具有双向性，不同提取、分离方式获得的石斛有效成分对机体免疫调节能力有显著差异；而同一类成分，对不同免疫组织的调节能力也呈现明显差异。石斛的功能成分可有效减轻炎症因子、抑制肿瘤（癌症细胞）以及延缓衰老等。近年来，石斛免疫调节的研究深入且广泛，不同品种、不同栽培方式下的石斛功效各有特色，对复杂免疫调节的功能在疾病的预防治疗应用奠定了扎实的科学基础。随着更深入的科学研究及现代生物技术应用探索，石斛作为免疫调节剂的开发前景十分广阔。

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Research advances in immunoregulatory functions of Dendrobium Sw.

WANG Donghui1，2，FAN Bei2，FANG Fang1，WANG Yan1，XING Cencan1，ZHANG Lijing1，WANG Fengzhong1，2
1. Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China 2.
Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment on Agro-products Processing（Beijing）, Ministry of Agriculture, Beijing 100193, China

Based on the previous studies, the author collected, analyzed and summarized the literature onDendrobiumSw.at home and abroad in recent 10 years, and systemically reviewed the research advances in immunoregulatory functions in immune organs, immune cell and immune molecile. It is reviewed that the mechanism of immunostimulative function, antiinflammatory and anti-aging activities base on the active substances, such as polysaccharides, glycosides and alkaloid, in order to provide a theoretical reference for further research, reasonable exploitation and utilization of the species.

DendrobiumSw.; immunoregulatory functions; anti-inflammatory; anti-aging

10.3969/j.issn.1674-0319.2017.05.013

王东晖，博士，助理研究员。主要从事植物化学、功能食品开发应用方面的研究。E-mail：wangdonghui01@caas.cn

王凤忠，现任中国农业科学院农产品加工研究所副所长，研究员，硕士生导师，食品功能因子研究与利用创新团队首席科学家。从事特色农产品加工及质量标准工作，围绕石斛等特色农产品开展相关的功能食品开发及风险评估研究。E-mail：wangfengzhong@sina.com