近十年中药免疫双向调节研究进展❋
2020-01-13周刘华郭爱灵林骏杰潘斯庆常跃兴
周刘华,姚 涛,郭爱灵,2,林骏杰,潘斯庆,常跃兴,2△
(1. 安徽理工大学医学院药学系,安徽 淮南 232001; 2. 安徽理工大学医学前沿实验中心,安徽 淮南 232001)
免疫调节是通过体内多系统、多细胞和多分子间相互协同,共同调节免疫应答发生发展和转归,使免疫应答维持在适度水平,从而维持机体内环境稳定的过程。机体免疫调节机制一旦发生障碍,可导致机体免疫功能乱,并可引起相关免疫性疾病的发生[1-2]。现代研究表明,一些含多糖类、苷类、生物碱类、黄酮类等成分的中药对机体免疫系统具有双向调节作用[3-5]。这些中药不仅能在组织和器官水平上对机体进行免疫双向调节,而且也能在细胞和分子等微观水平上进行免疫双向调节,具体表现在通过促进吞噬细胞、淋巴细胞及单核巨噬细胞功能增强机体免疫功能,同时还可以通过抑制淋巴细胞增殖和减少细胞因子释放等方式来抑制机体免疫功能等方面[6]。本文对近10年来含多糖类、苷类、生物碱类、黄酮类中药免疫双向调节作用及其机制进行概述,为免疫性疾病中药防治提供借鉴。
1 多糖类中药免疫双向调节
1.1 上调免疫
多糖类中药可对免疫抑制模型动物胸腺和脾等免疫器官进行保护而起到上调机体免疫功能的作用。吴清和等[7]通过实验研究证实,麦冬多糖可明显增加小鼠胸腺、脾质量,激活小鼠网状内皮系统的吞噬功能。孙守坤等[8]通过研究发现,刺五加酸性多糖可保护免疫低下小鼠的脾脏和胸腺等免疫器官。Zhang RP等[9]研究发现,黄芪多糖可能是通过抑制梗阻性黄疸小鼠脾脏及胸腺中细胞凋亡对免疫器官产生保护作用的。
多糖类中药可通过调节T淋巴细胞及B淋巴细胞增殖而上调机体免疫功能。胡庭俊等[10]通过研究发现,山豆根多糖能显著促进B细胞和T细胞的增殖作用。赵明智等[11]研究发现,古尼虫草纯化多糖通过古尼虫草纯化多糖1(CG1)作用可增强小鼠淋巴细胞的增殖,从而促进T淋巴细胞免疫和B淋巴细胞免疫。Ji XY等[12]通过研究桂枝茯苓胶囊对子宫内膜异位症小鼠的作用,发现桂枝茯苓可通过激活Toll样受体和甘露糖受体信号通路来增强巨噬细胞吞噬能力及T细胞增殖力,说明桂枝茯苓可以通过增强机体非特异性免疫功能和特异性免疫功能来减轻小鼠子宫内膜异位症的症状。
多糖类中药可通过增加细胞因子释放而对免疫抑制模型动物起到上调机体免疫功能的作用。细胞因子是一类在免疫系统中主要起到调节机体免疫功能及参与一些炎症反应等作用的小分子蛋白质[13]。LI WL等[14]用双抗体夹心酶联免疫吸附剂测定(ABC-ELISA)法,研究发现黑灵芝多糖能显著促进免疫抑制小鼠体内白介素-2(IL-2)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达,增强小鼠的免疫功能。李磊强等[15]用ELISA试剂盒测量显示,免疫抑制小鼠体内IL-2和干扰素-γ(INF-γ)含量显著增加,研究发现红芪多糖(HPS)能够促进IL-2和INF-γ分泌,通过能诱导Th1细胞分化来增强机体细胞免疫应答。
1.2 下调免疫
多糖类中药能通过影响主要免疫器官胸腺和脾脏的脏器指数,从而保护机体免受细胞因子过量表达而受到损害[16]。徐海军等[17]研究发现,不同浓度的霍山石斛多糖均能降低免疫亢进小鼠的胸腺和脾脏指数,并降低程度与药物浓度成正比。张湘东等[16]通过研究丹参多糖对二硝基氟苯诱发小鼠迟发超敏反应的影响,结果发现给药组小鼠的脏器指数较模型组有显著降低,且当药物浓度为500 mg /L时对其降低作用最显著。
研究发现,多糖类中药还能通过抑制体内免疫细胞的增殖,避免免疫细胞过量表达而使机体受到损伤,从而使机体免疫维持在正常水平[17]。Zheng YS等[18]通过流式细胞术检测技术研究发现,党参多糖不仅能使败血症小鼠的T调节细胞中Toll-样受体4(TLR4)水平显著下降,而且还能有效抑制败血症小鼠体内叉头框蛋白P1(Foxp1)的表达,从而抑制小鼠体内T调节细胞的过量表达。张俊等[19]研究发现,板蓝根多糖能抑制由环磷酰胺引起免疫亢进的小鼠体内B淋巴细胞和T淋巴细胞的增殖,通过调节机体特异性免疫来降低免疫亢进大鼠的亢进趋势。
近期研究指出,多糖类中药还可通过抑制细胞因子的过量表达,从而使机体免疫达到稳定。 转化生长因子-β(TGF-β)是很强的免疫活性抑制因子,江泽波等[20]通过研究发现,猪苓多糖可以促进M1亚型巨噬细胞内抗炎因子TGF-β分泌,并且TGF-β因子分泌量随药物浓度的增加而增加。据刘亮等[21]研究报道发现,紫菜多糖中主要成分紫菜多糖3(PP3)和紫菜多糖4(PP4)的浓度高于或低于0.2 mg/mL时,能够明显抑制免疫亢进大鼠体内IL -2和TNF-α的表达,使机体免疫活性明显降低,从而起到抑制作用。
2 生物碱类中药免疫双向调节
2.1 上调免疫
生物碱类中药主要通过对脾的上调作用而调节机体免疫功能。李军等[22]研究发现,苦参碱与氧化苦参碱是通过促进荷H22肝癌细胞小鼠的脾增大来促进T淋巴细胞免疫,从而对荷H22肝癌细胞小鼠有明显抑瘤作用。王晓燕等[23]通过研究发现,苦参碱能拮抗5-氟尿嘧啶(5-Fu)对脾脏的免疫抑制,使脾脏指数增加。
机体外周血清中T淋巴细胞亚群有CD3、CD4和CD8等,这些亚群在调节机体免疫中发挥着重要作用[24]。而B淋巴细胞主要通过分泌抗体来发挥机体特异免疫应答,其免疫应答强弱主要体现为浓度的高低[25]。根据王兴玲等[26]研究发现,苦参碱是通过提高B淋巴细胞和调节性T细胞 CD4+、CD25+的浓度对化疗后大鼠的免疫力有明显的提高。王爱萍等[27]研究发现,吞噬细胞功能随着长春新碱的浓度增加而增强,长春新碱是通过提高吞噬细胞吞噬功能来改善机体免疫功能,增强机体免疫力。
当小鼠感染棘球蚴病后IL-2和IL-10相对降低,而IL-6水平相对增高。程时磊等[28]通过研究发现,藏药砂生槐总生物碱可促进肝泡型包虫病小鼠体内IL-2、IL-6和IL-10的表达,使它们趋于正常值。灵芝多糖、灵芝三萜、灵芝生物碱等是灵芝的主要活性成分[29],程丽佳等[30]通过研究灵芝提取物灵芝生物碱对小鼠机体免疫力作用发现,给药组小鼠血液中IFN-γ水平较空白组有显著提高,且IFN-γ升高的水平与灵芝提取物灵芝生物碱浓度在一定范围内成正比。
2.2 下调免疫
孟宪军等[31]通过研究发现,苦参碱可以通过减少抑制荷瘤小鼠的脾脏指数来抑制荷瘤小鼠的淋巴细胞体外增殖,使小鼠特异免疫功能受损。蒋湖灵等[32]研究发现,高剂量氧化苦参碱可通过减少脾和胸腺的指数对正常小鼠二硝基氯苯所致的迟发性超敏反应呈拮抗作用,表明氧化苦参碱是通过抑制细胞免疫来调节正常小鼠的免疫功能。
生物碱类中药主要通过下调T淋巴细胞及B淋巴细胞的增殖来调节机体免疫功能。Xu YK等[33]从钩吻中提取出钩吻碱,研究发现钩吻碱能明显抑制刀豆蛋白-A(Con-A)诱导的T淋巴细胞及脂多糖(LPS)诱导的B淋巴细胞的增殖。汪飞等[34]通过建立成功的大鼠角膜移植模型,发现一定浓度的苦参碱能显著增加同种异体角膜移植手术大鼠的CD4+、CD25+调节性T细胞含量,抑制移植后机体的免疫排斥反应。Sa DR等[35-36]从甘草醇提物中分离出一种新的生物碱,研究发现其可以调节环氧合酶2的活性以抑制淋巴细胞增殖,通过降低机体免疫力来减轻延迟型超敏反应的危害。
生物碱类中药主要通过调节白介素和肿瘤坏死因子表达来调节机体免疫功能。王欣玲等[37]通过研究青藤碱对肝细胞癌模型大鼠肝移植术后免疫应答的影响,先建立大鼠肝细胞癌模型,再按随机数字表法分为模型组、青藤碱组,发现青藤碱组中免疫促进因子IL-2和IL-6较模型组显著降低,结果显示青藤碱可抑制肝癌大鼠肝移植术后细胞免疫。刘佳等[38]研究发现,左旋箭毒碱、异粒枝碱和轮环藤碱3种双苄基异喹啉类生物碱(BBI),可以通过抑制活化的巨噬细胞释放炎症因子IL-1、TNF-α和IL-6来拮抗巨噬细胞过度活化,并且在3种生物碱中左旋箭毒碱拮抗作用最强。
3 苷类中药免疫双向调节
3.1 上调免疫
张永宁等[39]通过研究发现,人参皂苷可以减轻肿瘤小鼠化疗后肠道组织黏膜的损伤,提高小鼠肠道黏膜免疫力。唐燕等[40]研究发现,白芍总苷脂质体可以通过提高荷瘤小鼠的胸腺指数和脾脏指数来增强机体特异性免疫力,并且在一定浓度范围内,促进作用与白芍总苷浓度成正比。
苷类中药可通过调节巨噬细胞的吞噬功能来调节机体免疫功能。林琳等[41]研究发现,黄芪甲苷能明显提高抗肝癌小鼠的巨噬细胞吞噬中性红的能力,随着药物浓度和作用时间的增加,巨噬细胞吞噬中性红的能力逐渐升高,当黄芪甲苷浓度为0.1 mg/ml且作用24 h后,吞噬细胞吞噬能力最佳。古秋莉等[42]研究高、中、低3种浓度的镰形棘豆黄酮苷元对免疫抑制小鼠的影响,通过采用巨噬细胞碳粒廓清实验和巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验测定方法,发现给药组的吞噬百分率、廓清指数和吞噬系数较对照组有显著提高。
苷类中药可通过调节干扰素和肿瘤坏死因子水平来调节机体免疫功能。Sun J等[43]通过研究不同浓度的人参皂苷对小鼠免疫功能影响,采用ELISA法检测小鼠血清中细胞因子的含量,发现人参皂苷可以通过促进IL-5和IFN-γ的表达来调节机体免疫,其促进作用随着药物浓度增加而增强。杨逸等[44]通过研究发现,人参皂苷能促进免疫性肝损伤小鼠体内TNF-α和IFN-γ的表达来对免疫性肝损伤小鼠起到保护作用。
3.2 下调免疫
迟发型超敏反应试验是检测细胞免疫功能的一种常用方法[45]。薛芳喜等[46]通过研究发现,一定浓度的牛蒡子苷元能显著降低二硝基氯苯诱导迟发型超敏反应小鼠的胸腺与脾指数。小肠相关淋巴组织是机体最大的免疫器官[47],王亭等[48]通过研究羟基积雪草苷对胶原关节炎大鼠肠道黏膜免疫的影响,发现羟基积雪草能显著降低小肠抗原呈递细胞(APC)的成熟程度,使大鼠黏膜免疫耐受状态遭到破坏。
赤芍总苷是从川芍药或毛茛科植物芍药中提取的一种糖苷类物质[49]。杨霞等[50]用免疫组化法分析CD4+、CD8+的表达情况,研究发现一定浓度的赤芍总苷可以通过抑制扁平苔藓患者体内的CD4+和CD8+的表达来保护扁平苔藓患者。袁秀玲等[51]探讨淫羊藿苷对肿瘤小鼠巨噬细胞和淋巴细胞的免疫功能,用不同浓度的淫羊藿苷刺激肿瘤小鼠,采取噻唑蓝(MTT)法检测淫羊藿苷对巨噬细胞吞噬功能和淋巴细胞增殖的影响,结果发现淫羊藿苷能够降低巨噬细胞的吞噬功能,抑制脾脏淋巴细胞增殖,从而调节机体免疫功能。
苷类中药可通过调节多种细胞因子的分泌来调节机体免疫功能。丁贺田等[52]通过研究发现,黄芪甲苷溶液可以抑制小鼠脾脏细胞的IL-2和IFN-γ表达,且在一定范围内细胞因子降低程度随药物浓度的增加而增加。雷公藤多苷片是一种免疫调节剂,主要起作用的是雷公藤内酯二醇和雷醇内酯[53-54]。张瑜鸿等[55]用不同剂量的雷公藤总苷作用于由葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠结肠炎,研究发现雷公藤总苷可以通过减少小鼠体内IL-2、TNF-α和IFN-γ的释放来发挥免疫抑制作用,且当雷公藤总苷浓度越高,改善作用更为显著。
4 黄酮类中药免疫双向调节
4.1 上调免疫
卷柏属于植物中的黄酮类尤其双黄酮类为其特征性的化学成分,也是主要的活性成分[56-59]。GAYATHRI V等[60]通过研究发现,兖州卷柏可以刺激小鼠的胸腺生长来增大胸指数,进而有效恢复免疫抑制小鼠的免疫功能。郑晓珂等[61]研究发现,卷柏水可以降低小鼠脾脏G0/G1期细胞百分率以抑制小鼠细胞凋亡,通过调节细胞周期进程来保护小鼠胸腺功能。据SHIM KS等[62]报道发现,穗花杉双黄酮能诱导破骨细胞分化,通过增强骨髓间充质干细胞增殖来提高机体免疫力。
黄酮类中药主要通过调节T淋巴细胞的增殖来调节机体免疫功能。赵赶等[63]通过研究发现,碎补总黄酮可以促进免疫低下小鼠Con-A诱导的脾脏T淋巴细胞和LPS诱导的B淋巴细胞增殖作用,且在一定范围内碎补总黄酮浓度越高促进作用越显著。据马双刚等[64]研究发现,当山香圆总黄酮浓度在240 mg/kg以上时,其可以通过提高CD4+和CD8+细胞数来调节T细胞亚群的比例,从而提高机体免疫力。
杜仲叶中富含丰富的黄酮类活性化合物[65],王志宏等[66]通过用杜仲叶为原料来提取不同纯度的杜仲黄酮,研究发现不同纯度的杜仲黄酮可以促进小鼠细胞因子IL-2和IFN-γ的表达,并且这种促进作用在一定范围内随着杜仲黄酮浓度的增加而增强。
4.2 下调免疫
半枝莲全草含有多种活性化学成分,其中黄酮类化合物含量最高,是主要的活性成分[67]。廖月霞等[68]通过研究发现,半枝莲全草可以显著提高肿瘤小鼠细胞内活性氧水平,通过诱导肿瘤小鼠细胞凋亡来抑制B淋巴细胞和T淋巴细胞的增殖。叶清等[69]发现,不同浓度的植物槲皮素对小鼠免疫功能的影响存在差异,只有植物槲皮素浓度达到一定值时,才可以使小鼠脾脏和胸腺的指数降低。
野菊花在经过提取分离和工艺优化后可得到黄酮类化合物(FCI-C)活性部位[70]。陈园园等[71]通过研究野菊花中黄酮类化合物对免疫调节和肝保护的协同作用发现,野菊FCI-C在60 mg/10 g剂量下,能够使鸡红细胞吞噬率和碳粒吞噬指数降低,并且抑制小鼠体内淋巴细胞的增殖。另外,有Ao G等[72]通过研究发现,甘草黄酮类成分可通过作用细胞内核因子kb(NF-kb)级联通路来抑制免疫亢进小鼠的体内肥大细胞分泌功能来调节机体的免疫。
黄酮类中药主要通过调节白介素和肿瘤坏死因子的分泌来调节机体免疫功能。郑晓珂等[73]通过研究发现,从卷柏中提取的黄酮可以通过作用细胞内丝裂原活化蛋白激酶显著抑制去卵巢大鼠体内TNF-α的表达来调节其免疫功能。补肾活血方中有槲皮素、儿茶素、淫羊藿次苷II、金丝桃苷和淫羊藿苷等5种黄酮类成分,根据孙东东等[74]研究发现,补肾活血方中槲皮素与淫羊藿苷的浓度达到100 mg/L时,可明显抑制由脂多糖刺激的小鼠巨噬细胞内TNF-α和IL-6的表达,通过降低小鼠体内细胞因子的水平调节免疫功能,且槲皮素与淫羊藿苷的抑制能力随着药物浓度增加而提高。
5 总结与展望
具有免疫双向调节作用的中药可作用于免疫组织和器官、免疫细胞和免疫分子,通过双向调节机体不同水平的免疫功能使机体相互作用、相互协调、相互调控,系统精确地完成对机体的免疫保护作用。多糖、苷、生物碱和黄酮成为中药药效物质基础研究中一个新的切入点,不仅可用于自身免疫性疾病、超敏反应和移植排斥反应等免疫性疾病的治疗,还可用于肿瘤疾病的治疗。但关于中药双向免疫调节的研究报道不多,而且对其认识不够全面,尚需利用多学科交叉优势进行系统研究[75-77]。目前,中药对免疫功能双向调节的实验研究广受关注,但大量的研究还多限于动物实验,有必要进一步进行大样本的病例观察结果来验证中药免疫调节的疗效,为充分发挥中药对免疫双向调节相关研究提供更多的理论和临床依据。因此在今后的工作中,应加强研究力度,开展相关机制实验研究和临床研究,以研制开发出更多以多糖类、苷类、生物碱类或黄酮类为主要成分的中成药制剂服务更多患者。