天然多糖抗炎活性及其应用的研究进展
2017-08-27李明娟谭安雄
李明娟,谭安雄
(邵阳学院 药学院,湖南 邵阳,422000)
天然多糖抗炎活性及其应用的研究进展
李明娟,谭安雄
(邵阳学院 药学院,湖南 邵阳,422000)
天然多糖自然资源丰富,越来越多的天然多糖被证实具有抗炎活性,其抗炎作用机制的研究也越来越被重视。进一步加强多糖抗炎活性作用的研究,开发更有效、更安全的新型多糖类抗炎药,具有广阔的发展前景,文章就天然活性多糖的抗炎活性、作用机制及其临床应用的研究进展进行了综述。
多糖;抗炎;炎症模型
炎症伴随许多疾病的发生与发展,是一些疾病病理变化的基本过程,在一些疾病的治疗过程中,需要使用抗炎药物来阻止炎症所带来的损伤。近二十年来,天然药物的抗炎作用越来越被人们所深信,其涉及品种较多,主要活性成分有生物碱、苷和多糖等。其中天然活性多糖的抗炎作用研究越来越被重视,如人参、甘草、黄芪、枸杞、灵芝等天然活性多糖的研究报道较多[1]。 为了进一步加强多糖抗炎活性成分的研究,为开发更有效、更安全的新型多糖类抗炎药提供理论基础,笔者就近15 年来对天然产物中多糖的抗炎活性、作用机制及其应用的研究进展进行了综述。
1 活性多糖成分对各炎症模型的作用
1.1 对急慢性炎症模型的作用
实验使用的炎症模型较多,急慢性炎症模型主要有小鼠耳二甲苯致炎法、大鼠足跖角叉菜胶和异体蛋白致肿法模型。王如锋等研究发现竹节参多糖中含有α-吡喃糖环结构,通过二甲苯致小鼠耳肿胀模型试验,证明了竹节参多糖对消除小鼠耳肿胀有一定的作用[2]。迟立超、朱燕、李喆等研究结果显示,金樱子多糖、草苁蓉多糖、中华芦荟酸性多糖、麻叶荨麻叶多糖能抑制二甲苯引起小鼠的耳肿胀,具有一定的抗炎作用,能显著抑制由二甲苯引起的耳肿胀的小鼠血液中白细胞数和中性粒细胞数的增加,对右旋糖酐致大鼠足肿胀有显著的抑制作用[1,3,4]。赵容杰等报道,姬松茸多糖能明显抑制二甲苯所致小鼠耳壳炎症和角叉菜胶所致的大鼠足肿胀,亦具有抗炎的作用[1]。尹鸿萍等研究报道,盐藻多糖能显著抑制巴豆油所致的小鼠耳廓炎性肿胀[1],并具有一定的体内抗炎作用。
1.2 对亚急性炎症模型的作用
国内常用的亚急性炎症模型主要有大鼠棉球肉芽肿法和大鼠皮下气囊法模型。赵容杰等人采用二甲苯所致小鼠棉球肉芽肿亚急性模型,对姬松茸多糖的活性进行了研究,并通过此模型证明姬松茸多糖能明显抑制肉芽组织的增生而具有抗炎的作用[1]。
1.3 对免疫性炎症模型的作用
免疫性炎症模型用于多糖类抗炎活性研究文献报道较多,主要采用了大鼠佐剂性关节炎模型,此模型是一种应用广泛的类风湿性关节炎的动物模型。如赵容杰等人通过实验证明了姬松茸多糖能抑制二甲苯所致大鼠佐剂关节炎,能预防和治疗原发、继发性炎症反应引起的免疫功能紊乱[1]。另外,李文娟等人通过对小鼠腹腔注射环磷酰胺,建立免疫抑制模型,进行了黑灵芝多糖抗炎活性试验,实验证明其多糖能显著提高小鼠的机体免疫力[5]。谢晓梅等人也采用了环磷酰胺制备的免疫抑制小鼠的模型,以左旋咪唑为阳性对照,用常规免疫学方法证明了车前多糖对小鼠免疫功能具有影响作用[6]。
2 活性多糖抗炎作用机制研究进展
炎症反应其本质是活体组织对损伤的一种防御反应,主要表现为血管的通透性改变、血液内物质渗出,组织和细胞的变性、增生和修复等。研究天然药物抗炎作用机制能对合理使用提供依据,目前天然活性多糖的抗炎作用机制研究进展归纳总结有如下几个方面。
2.1 抑制白细胞向炎症部位的游走
草苁蓉多糖具有较好的抗炎作用,主要表现出能够抑制小鼠腹腔的白细胞渗出,并随草苁蓉多糖的浓度不同表现出不同的抗炎作用[1]。车前子多糖对各期炎症模型均有一定的抑制作用,可抑制渗出液的体积和白细胞的数量[7]。
2.2 激活巨噬细胞产生一氧化氮
已有研究表明,天然植物多糖可活化巨噬细胞产生一氧化氮,一氧化氮是免疫反应和炎症反应的介质分子,参与机体炎症反应和免疫调节,参与机体多个系统的生理和病理过程,抑制病原微生物的生长或杀灭细胞内病原体。7种不同来源的猴头菌子实体粗多糖提取物均能增强小鼠巨噬细胞株生成NO的量[8]。艾叶、板蓝根、毛头鬼伞、蛹虫草、当归、甘草、大粒车前子、枸杞、海藻、红豆杉、红芪、桦菌芝、灰树花、金钗石斛、龙井茶、芦荟、平菇、杏鲍菇、白灵菇菌丝、人参、树舌、薏苡仁、云芝、猪苓、紫菜多糖均有刺激巨噬细胞产生NO的活性[1,9-13]。
2.3 抑制毛细血管的通透性,减少渗出液体积
车前子多糖可抑制毛细血管的通透性,抑制渗出液的体积[13]。竹节参多糖、甘草多糖对致炎小鼠毛细血管炎性渗透都具有抑制作用[2,14]。知母总多糖对多种致炎剂引起的急性毛细血管通透性增高、炎性渗出增加和组织水肿均有抑制作用。银杏叶多糖可显著抑制致炎剂小鼠毛细血管通透性的增加,发挥抗炎作用。黑石耳能明显抑制醋酸致小鼠毛细血管通透性的增加。赵云生等通过醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性试验,证明盐藻多糖能降低毛细血管通透性显著抑制醋酸引起的小鼠腹腔通透性的增加[1]。
2.4 抗氧化作用
黄芪可减轻脂质过氧化损伤,起到抗氧化作用[1]。车前子多糖可有效对抗炎症对大鼠造成的过氧化损伤,具有明显的抗氧化作用[15]。
2.5 抑制炎性细胞因子
2.6 与细胞膜上的选择素结合参与炎症的病理过程
崔艳秋等人研究表明,褐藻多糖硫酸酯可通过细胞膜上的选择素参与调解炎症的病理过程。ThorlaciusH等人研究发现褐藻多糖硫酸酯通过阻断L-选择素或P-选择素的功能,减少了实验性大肠炎过程中选择素介导的白细胞浸润和组织损伤[17]。
2.7 增强巨噬细胞的吞噬活性
巨噬细胞是一种主要的专职吞噬细胞,是机体的清道夫,可以通过其表面受体识别并吞噬入侵机体的病原菌及本身衰老和死亡的细胞,从而提高机体机能。中性红吞噬实验显示,低质量浓度的大粒车前子多糖能够抑制细胞的吞噬活性,说明大粒车前子多糖可调节炎症反应,并且低质量浓度的大粒车前子多糖能有效地防止巨噬细胞的过度活化,可显著提高免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率[16]。香菇多糖抗炎作用可能与其活化细胞、增强巨噬细胞的吞噬能力有关[1]。茯苓多糖的抗炎作用,亦可能与活化T细胞和增强巨噬细胞的吞噬能力有关[1]。金针菇多糖能显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数而具有明显的抗炎作用[1]。
3 植物多糖应用于人类疾病治疗的研究进展
3.1 对脑组织炎症的作用
王光伟等人通过早期应用人白术多糖治疗局灶性脑缺血再灌注,结果显示,白术多糖可下调脑缺血区组织内ICAM-1的表达,抑制中性粒细胞的积聚和浸润,进血区炎症反应所介导的再灌注损害,而对脑组织炎症反应产生影响[1]。
3.2 对眼部炎症的作用
彭成研究结果表明,黄精多糖眼药水能消除家兔模而减轻再灌注后缺型结膜充血、水肿、分泌物增加、角膜混浊、睫状充血等局部表现[1]。
3.3 对消化道炎症的作用
梅其柄、刘莉报道了大黄多糖在制备治疗炎症性肠病药物中的应用及其制备方法,大黄多糖能显著降低结肠炎大鼠便稀发生率及死亡率,明显减轻炎症反应,减轻结肠重量,缩小溃疡面积[1]。赵云生等采用小鼠腹腔毛细血管通透性模型、小鼠乙醇型胃溃疡模型与利血平型胃溃疡模型,考察小鼠抗炎与抗胃溃疡作用效果,结果显示甘草多糖对毛细血管炎性渗透及乙醇型与利血平型胃溃疡均具有抑制作用,量效关系明显[18]。
3.4 对关节炎的作用
黄精多糖具有良好的抗炎药理作用,能显著治疗大鼠免疫性关节炎的原发病灶和继发病变。隐孔菌多糖可通过抑制气道炎症改善慢性阻塞性肺疾病大鼠的肺功能[1]。
3.5 对呼吸系统炎症的作用
蒋剑平、熊耀康报道,金耳多糖能明显降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞总数及嗜酸性粒细胞数,能抑制肺组织中炎症细胞特别是嗜酸性粒细胞的浸润,减轻组织水肿及上皮损伤等气道炎症反应,降低哮喘大鼠肺组织中IL-4的量。证明金耳多糖对大鼠过敏性气道炎症具有抑制作用,其作用机制与IL-4释放减少有关[1]。昆布多糖可减轻呼吸道炎性反应,降低呼吸道高反应性,减轻哮喘的症状或减缓哮喘的发作[24,25]。江茵等研究发现,黄芪多糖可抑制哮喘大鼠的气道炎症,可以通过干预脂质过氧化和炎症反应途径等对动脉粥样硬化起到一定的防治作用[26]。
3.6 对肾炎的作用
海带多糖可能通过抑制外周血淋巴细胞类肝素酶以及促炎性因子表达,降低阿霉素肾病模型大鼠的外周血淋巴细胞及肾组织类肝素酶的表达,减弱炎症趋化因子IL-6和IL-8的表达,对肾病大鼠具有明显的抗炎性损伤具有治疗作用,而发挥抗炎性损伤治疗作用[27]。
对以上研究综述可以看出,天然多糖自然资源丰富,其抗炎作用的研究越来越广泛,现已逐渐发展到细胞水平和分子水平的研究,使天然多糖的抗炎作用机制越来越清晰,从多糖抗炎途径和环节对其进行深入研究,亦为临床用药提供了较好的物质基础,为未来将天然活性多糖治疗疾病提供发挥更有效的作用。
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Research on natural polysaccharide’s anti-inflammatory activity and its application
LI Mingjuan,TAN Anxiong
(School of Pharmaceutical Science,Shaoyang University,Shaoyang 422000,China)
Natural polysaccharide has a rich natural resource.It has demonstrated anti-inflammatory activity.Study of its anti-inflammatory mechanism is becoming more and more valued.To deepen the study of polysaccharide’s anti-inflammatory activity,and develop more effective and safer new polysaccharide anti-inflammatory drugs has a promising development prospect.This paper has summarized the anti-inflammatory activity of natural active polysaccharides,their mechanism of action and clinical application.
polysaccharide;anti-inflammatory;inflammation models
1672-7010(2017)04-0102-05
2017-06-27
2015年湖南省教育厅一般科研项目(15C1468)
李明娟(1983-),女,湖南邵阳人 ,副教授,主要从事天然药物活性成分分析与研究;
谭安雄(1963-),男,教授,主要从事药理学教学与科研工作;E-mail:2030820175@qq.com
R961
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