真菌多糖的辐射防护作用研究

王靖雅，常刘杨，贾艺悦，董 辉，周则卫，孙元明，龙 伟

（中国医学科学院 北京协和医学院 放射医学研究所，天津 300192）

核科学和电离辐射技术被广泛应用于生物医药和工业生产中，如影像学[1]、肿瘤放射性治疗、核反应堆及其辅助设施等，为人类现代生活带来巨大便利。但其巨大能量及辐照剂量的不确定性也不可避免地带来一定的潜在威胁，因此如何有效降低医疗辐射对人体正常组织的损伤，研究并开发出高效低毒的辐射防护剂，对于核医学的发展及临床应用意义重大。

真菌是一类在自然界中分布广泛的真核生物，常用食物中的黑木耳、猴头菇等，及中药材中的灵芝、冬虫夏草、茯苓等均属于真菌类生物。真菌多糖主要存在于真菌的菌丝体、子实体和发酵液中，主要由几丁质和β-（1,3）-D-葡萄糖构成，有活性的真菌多糖大多数具有β-（1,3）糖苷键主链[2]。真菌多糖生物活性的高低与主链的分支度密切相关，一般而言，分支度高的多糖有较高的生物活性[3]。此外，多糖的生物活性同样受到各种特定的修饰基团影响，不同的修饰基团既可增强多糖活性，也可减弱其活性。

国内外多项研究发现，真菌多糖的辐射防护作用主要与以下几个方面相关：清除自由基、抗氧化，防护DNA大分子免受辐射损伤，防护免疫系统和造血系统。本文主要对下述几种真菌多糖的辐射防护作用研究进行综述。

1 灵芝多糖

灵芝多糖是多孔菌科灵芝属真菌菌丝体的次生代谢产物，储存在灵芝的子实体和菌丝中，在抗癌、降血糖、抗衰老、抗氧化[4]等方面均有一定效果。

丁妍等[5]利用60Coγ射线对小鼠进行一次性全身大剂量辐照后，观察灵芝多糖对辐射损伤小鼠的防护作用。将SPF级昆明种雌性小鼠分为5组，给药及辐照处理后，观察接受致死剂量60Coγ射线照射小鼠的30 d存活率及生存时间，并记录给药组小鼠外周血、脾指数、血清超氧化物歧化酶（SOD）活性等指标变化；结果表明，经灵芝多糖给药后，相较于单纯辐照组，小鼠的各项指标均明显恢复。Pillai等[6]通过类似实验，验证了丁妍课题组的研究结果。方廖琼等[7]和杨睿悦等[8]分别将羊胎粉、海洋蛋白肽和灵芝多糖联合使用，发现与灵芝多糖的单独使用效果相比，联合服用的辐射防护效果大幅提升。

研究发现，灵芝多糖的辐射防护作用机制主要表现为以下两个方面，一是提高机体的免疫功能；二是通过抑制损伤细胞的增殖活性，使受损细胞无法继续增殖[9]。此外，灵芝多糖有修复辐射引起的骨髓抑制效果，从而促进机体造血系统恢复[10]。

2 姬松茸多糖

姬松茸多糖主要存在于蘑菇科蘑菇属腐生菌姬松茸中，是一类有螺旋状三维立体结构的β型葡聚糖。该类多糖难以被人体消化分解，可直接作用于细胞膜上的相关受体，故一般有较显著的生物活性。

临床研究发现，姬松茸多糖不仅有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤突变及降糖降脂作用，还可抑制辐射损伤[11]。周国清等[12]研究姬松茸多糖对辐射损伤大鼠淋巴细胞增殖活性和红细胞溶血度的影响，提出姬松茸多糖对辐射损伤后的大鼠免疫系统有调节作用。将SPF级的健康雄性大鼠随机分为4组，X射线辐照，给药对照组经姬松茸多糖灌胃后继续饲养14 d，测定各组大鼠的淋巴细胞活性及红细胞溶解度。与正常对照组相比，模型对照组淋巴细胞增殖活性和红细胞溶解度均下降；而与模型对照组相比，给药对照组的淋巴细胞增殖活性和红细胞溶解度均有所恢复。

机体内水分子在电离辐射作用下氧化生成大量过氧化氢及羟基自由基等有害物质，DNA、蛋白质等维持正常生命活动生的物大分子与之进一步相互作用，导致其原有结构和功能破坏，最终引起机体损伤甚至死亡[13]。姬松茸多糖作为天然的外源性抗氧化剂，可通过直接清除机体内的各类过多有害自由基，实现降低机体损伤的效果[11]。

3 银耳多糖

银耳多糖是一类自银耳子实体中提取的酸性杂多糖，其主链主要由α(1→3)-D-甘露糖构成[14]，有较明显的提高免疫力、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、降血脂[15]和抗氧化[16]生物活性。

韩英等[17]分析辐照后小鼠的30 d存活率和外周血等指标变化，研究银耳多糖对辐射损伤小鼠的防护作用。研究表明，经腹腔注射银耳多糖的小鼠存活率及存活天数均明显高于单纯辐照组；此外，给药对照组小鼠的外周血红蛋白含量、白细胞数及红细胞数等指标均有升高，并能稳定维持在一定范围内。该结果表明，银耳多糖对辐射小鼠有一定的辐射防护作用。闫玉军等[18]研究银耳孢糖对γ射线照射诱发的小鼠骨髓细胞染色体畸变和骨髓嗜多染红细胞微核率的影响，发现银耳孢糖对γ射线辐射所致的小鼠骨髓细胞损伤具有辐射防护作用。杨萍[19]发现经磷酸酯化后的银耳多糖同样有明显的辐射防护作用，其研究结果虽然未能清楚地阐述二者的构效关系，但为开发新型辐射防护剂提供了一种新的思路。

4 黑木耳多糖

黑木耳多糖是一类从黑木耳子实体中提取的功能性成分，有降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗凝血等多种生物活性[20]。研究发现，黑木耳多糖与多酚类药物协同使用可明显降低机体的辐射损伤程度。

张乃珣等[21]将黑木耳多糖和红松多酚协同使用发现，高剂量组合给药组小鼠体内的维生素和谷胱甘肽含量，及各类抗氧化酶类，如辅酶Q10、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶的活性均显著提高，同时丙二醛（MDA）含量明显降低，结果表明，黑木耳多糖与红松多酚联合使用有较显著的辐射防护作用。白海娜等[22]联合使用黑木耳多糖和原花青素，得出类似的结论，即黑木耳多糖与酚类物质的协同使用可作为一类有效的复合辐射防护剂，有明显缓解辐射损伤效果。

胡俊飞等[23]分析硫酸化的黑木耳多糖对辐照后小鼠SOD活性、MDA含量骨髓微核率及骨髓DNA含量变化，发现硫酸化黑木耳多糖同样有抗辐射诱导氧化作用，且其辐射防护作用比天然的黑木耳多糖更明显。

5 香菇多糖

香菇多糖是一类由优质香菇子实体中提取的活性成分，主要由β-(1-3)-D-葡聚糖组成，具有抗肿瘤、抗感染、免疫调节等多种生物活性作用。

宋秀玲等[24]发现香菇多糖可通过减少X射线对免疫器官及机体染色体的损伤,增强小鼠抗氧化系统酶活性，促进造血系统恢复，实现对实验小鼠的辐射防护作用。付青姐等[25]观察辐射损伤小鼠的脾脏发现，香菇多糖有减轻小鼠脾脏的辐射损伤效果。柳迎华等[26]确定了香菇多糖对慢性低剂量小鼠的辐射防护作用。

6 灰树花多糖

灰树花多糖是从多孔菌科灰树花中提取的一类有显著肿瘤抑制、抗HIV病毒,改善免疫系统功能，调节血糖、血脂及胆固醇水平，降血压等多重生物活性的异聚糖[27-28]。金国虔等[29]发现，灰树花胞外多糖和胞内多糖均对辐照小鼠有一定的辐射防护作用。王清洁等[28]进一步发现，灰树花发酵液粗多糖有比灰树花发酵液精多糖更显著的辐射防护作用，推断该现象可能与多糖精制过程中破坏肽链结果有关。

7 其他多糖

孙艳美等[30]发现在高功率的微波辐射下，桦褐孔菌多糖可通过调节辐照小鼠体内的细胞因子，发挥辐射防护作用。张亚男等[31]研究金针菇根部多糖对秀丽线虫的辐射防护作用发现，金针菇多糖能显著降低辐射后秀丽线虫体内的自由基含量，因此认为金针菇多糖可能有一定的辐射防护作用。Joseph等[32]发现桑黄多糖有保护电离辐射所引起的氧化应激反应的效用。

综上所述，真菌多糖不仅有明显的辐射防护作用，且与其他小分子类辐射防护剂如氨磷汀相比，副作用小，在体内代谢容易，来源广泛，生产培养技术相对也已成熟，在未来将会拥有更大的可研究空间和实用价值。研究表明，部分真菌多糖与其他药物的协同使用或经结构修饰可增强其抑制辐射损伤的作用效果，因此不能局限于使用单一多糖，而应适度考虑研究与其他药物的协同使用或对其进行结构修饰。目前对真菌多糖的生物学研究对象主要为小鼠，对于其他生物对象的研究较少，因此其有较大的研究空间与发展前景。