灵芝多糖预防及抑制肿瘤机制研究进展
2020-12-14谭礼浩
谭礼浩
摘 要:灵芝多糖是灵芝提取物中最关键的药效成分之一,具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、抗炎、抗菌、抗糖尿病及其并发症等药理作用。在药用资源和功能食品添加物方面具有很大的开发利用价值。本文将从动物、临床两方面灵芝多糖的抗肿瘤功效进行阐述,并从分子层面对灵芝多糖抗肿瘤功效机制进展进行介绍。
关键词:灵芝多糖;免疫;抗肿瘤
灵芝(Ganoderma lucidum)属于真菌界、真菌门、担子菌亚门层菌纲、非褶菌目、灵芝科、灵芝属真菌。作为一种药食两用资源,灵芝在东方国家,如中国,韩国,日本使用已经有两千多年的历史。灵芝多糖(Ganoderma lucidum polysaccharides,GLP)由杂多糖、葡萄糖和肽多糖等组成的混合物,与氨基酸、三萜、甾醇、生物碱、核苷一样,为中药灵芝的主要活性成分之一。其药理作用广泛,具有活血化瘀、抗辐射、免疫调节、抗衰老、抗肿瘤等作用,其中,灵芝多糖的抗肿瘤作用尤其引人关注。硏究发现,灵芝多糖对肝癌、肺癌、黑色素瘤、宫颈癌、卵巢癌、胃癌、结肠癌及白血病等肿瘤疾病具有广泛的抑制作用,并且对正常体细胞无毒或低毒,受到了国内外医学界的关注[2]。
1 灵芝多糖的抗肿瘤功效
1.1动物模型实验
目前,小鼠模型为灵芝多糖抗肿瘤实验的主要实施对象,移植恶性肿瘤细胞进小鼠体内并繁殖;再利用灵芝多糖或灵芝提取物注射进小鼠体内,或对小鼠进行灌胃;数周后观察小鼠体内肿瘤变化情况,以及巨噬细胞、T、B淋巴细胞,NK细胞,DC细胞等细胞因子的活性、增殖变化情况。
高凌等采用小鼠抗移植性肿瘤实验方法,分别以150mg/kg、300 mg/kg、和600 mg/kg剂量灵芝孢子多糖连续12天灌胃给药,结果发现,灵芝孢子多糖对小鼠移植性肝癌Heps的抑瘤率为53.77%-65.25%;连续8天灌胃给药,对小鼠移植性肉瘤S180的抑瘤率为50.39%-55.04%;皆呈良好的抑瘤作用。
Hikino H[1]等在小鼠的足趾和腋皮下接种了Lewi肺癌和结肠癌,灌胃灵芝多糖一周后,发现 Lewi 肺癌的抑制率高达 59.13%,结肠癌的抑制率最高为49.14%,同时此灵芝多糖还增强了小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬杀伤能力,强化机体免疫力,抑制肿瘤的生长。
Chen YouGuo[2]等通过建立卵巢癌小鼠模型,设置对照组、模型组和多糖处理组,每组8支。利用灵芝多糖对小鼠进行喂养,实验结束后测定大鼠血清抗氧化酶含量。结果表明,灵芝多糖显着降低了MDA的产量,和提高了血清抗氧化酶活性,小鼠免疫力能得到提升,表明灵芝多糖可能对卵巢癌治疗有益。
根据各国学者的研究发现,灵芝多糖能显著提升动物模型免疫水平,抑制肿瘤生长(S180 肉瘤、Lewis肺癌、肝癌Heps、宫颈癌U-14、膀胱癌T24、结肠癌、卵巢癌、恶性脑胶质瘤等),延长生存期,并且在常规剂量内使用,对体内正常细胞没有细胞毒性。
1.2 临床研究
许多临床研究均证明,灵芝制剂与化疗或放疗合用时,对一些肿瘤如胃癌、食管癌、肺癌、肝癌、膀胱癌、肾癌、大肠癌、前列腺癌和子宫癌等有较好的辅助治疗效果。能增患者细胞免疫功能、减少常规治疗的不良反应、提升生存质量。
焉本魁等报道,运用老君仙灵芝口服液配合化疗治疗中晚期非小细胞性肺癌, 随机分成治疗组(35例)和对照组(21例),有效率分别为65 .71 %和42 .85%(P <0.01)。观察结果表明老君仙灵芝口服液能够减轻化疗毒副作用,提高化疗治疗效果,改善肿瘤患者生活质量。能减少化疗对骨髓造血功能的抑制,使化疗前后白细胞和血小板无明显减少,提高肿瘤患者被抑制的细胞免疫功能,对抑制肿瘤的发展产生积极作用。
林能俤等将经病理学、细胞学和CT检查证实的114例癌症(胃癌、食管癌、肺癌、肝癌、宫颈癌、结肠癌和膀胱癌)患者随机分为化疗+灵芝组(66例)和单纯化疗组(48例)进行治疗前后比较,观察灵芝提取物配合化疗治疗癌症的疗效。治疗组:从化疗开始及化疗后服灵芝提取物胶囊,每次服4粒,每日4次,40 d为1疗程。治疗前、后;化疗+灵芝组NK 细胞(自然杀伤细胞)活性分别为51.24±7.90和48.10±7.90(P>0.05);单纯化疗组分别为51.40±6.62和44.43±7.19(P<0.05);化疗+灵芝组治疗前后CD3,CD4,CD8 细胞亚型(%)无显著改变,但单纯化疗组治疗后CD3,CD4,CD8 细胞亚群百分率明显降低(P<0.05)。化疗+灵芝组患者的中医临床症状、生活质量亦获改善。结果表明,灵芝提取物胶囊配合化疗可明显改善癌症患者的细胞免疫功能,降低肿瘤治疗给身体带来的副作用。
黄建明等[4]报道,26例非小细胞肺癌(鳞癌、腺癌)患者,14 例接受CD3AK细胞治疗(A组);12例接受CD3AK细胞治疗同时服用灵芝合剂(B组)(灵芝合剂以灵芝、黄芪、党参为主组方,每日1剂,水煎服),患者在治疗前及治疗1个月后采用放射免疫分析法测定癌胚抗原。结果显示,两组患者的“复发”时间有所不同,A组为7.82±3.59月,而B组为3.26±5.5月,差异有显著意义(P<0.01)。B组的平均生存时间为23.5±14.39个月,A 组为15.75±8.30个月,差异有显著意义(P<0.05)。可见灵芝合剂与CD3AK 细胞合用,可增強CD3AK 细胞对肺癌的临床疗效。
2 灵芝多糖抗肿瘤机制
2.1灵芝多糖抗肿瘤细胞机制研究概况
通过研究发现,灵芝多糖增强主要通过以下几种不同的途径来强化机体的免疫系统以达到抗肿瘤目的[5]:
(1)活化巨噬细胞,促进T淋巴细胞(TH细胞)转化为活性TC细胞,增加B淋巴细胞和自然杀伤(NK)细胞的数量与活性;促进IL-1、TNF-α、IL-2等细胞因子的分泌,提高机体的免疫监视功能,从而减少肿瘤的发生;
(2)激活网状内皮系统和补体系统,诱生各种免疫因子,如IFN(干扰素)、TNF(肿瘤坏死因子)等实现杀灭肿瘤细胞作用;
(3)调节机体神经-内分泌-免疫系统网络;
(4)促进细胞中核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)以及蛋白质的合成,增加细胞内环核苷酸(cGMP、cAMP)的水平。
(5)活化DC细胞,启动树突状细胞的免疫反应,一方面DC细胞诱导T淋巴细胞活化;另一方面DC接受已活化T淋巴细胞反馈回来的活化信号如CD40L 而活化,表达共刺激分子并分泌其他活化因子如IL-12,诱导Th1 型应答的生成;DC作为激发T淋巴细胞免疫反应的重要辅助细胞,在初次抗体反应、混合淋巴细胞培养、促有丝分裂反应及抗肿瘤免疫应答中均具有重要作用。
2.2 灵芝多糖抗肿瘤分子机制研究概况
2.2.1 TLR4(TOLL样受体)是灵芝多糖激活巨噬细胞的最重要受体
作者运用 Western-blotting 法测定了各组荷瘤模型小鼠TLR4、NF-κB、IκBα以及pp38 等蛋白的表达情况[6-7]。结果显示,各组荷瘤小鼠中,灵芝多糖组腹腔巨噬细胞的膜蛋白TLR4 表达显著增加,核蛋白NF-κB表达水平也呈剂量依赖性升高;而细胞质中IκBα的蛋白表达量逐渐降低,并且磷酸化蛋白pp38表达也显著增强。实验结果提示灵芝多糖通过作用于腹腔巨噬细胞膜上的TLR4受体,将信号传递进入细胞,然后激活NF-κB和p38 MAPK信号通路,促进TNF-α的分泌,强化机体免疫力,间接地发挥抗肿瘤的作用。
2.2.2 灵芝多糖可以通过激活cAMP/PKA信号途径,下调DG-PKC信号通路来诱导并促进肿瘤细胞凋亡
作者通过流式细胞术检测了各组荷瘤模型小鼠的肿瘤细胞的凋亡程度,测定结果显示灵芝多糖能显著地诱导荷瘤小鼠肿瘤细胞的凋亡。通过ELISA活性试剂盒检测发现灵芝多糖能显著提高荷瘤小鼠肿瘤细胞中的cAMP、PKA、AC活性,下调DG、cGMP、PKC的活性;Western Blotting法检测PKA和PKC蛋白的表达[8],结果显示灵芝多糖显著地促进了PKA蛋白的表达,下调了PKC的蛋白表达量。实验结果提示灵芝多糖可以通过激活cAMP/PKA信号途径,下调DG-PKC信号通路来诱导并促进肿瘤细胞凋亡,从而抑制抗肿瘤的生长。
2.2.3灵芝多糖能够通过激活线粒体凋亡通路,实现诱导肿瘤细胞凋亡的作用
采用流式细胞术观察各组荷瘤小鼠肿瘤细胞的线粒体膜电位变化和ROS的产生,发现 灵芝多糖能有效地促进线粒体膜电位的降低和ROS的产生,Western Blotting检测细胞色素 C、凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和p53的表達,结果显示:灵芝多糖显著地提高了促凋亡蛋白Bax和p53的表达水平,减少了抑制凋亡蛋白Bcl-2表达量,同时还促进了线粒体中细胞色素C释放到细胞质中。通过检测Caspase-9, -3的活性发现,灵芝多糖有效地活化了Caspase-9, -3。实验提示灵芝多糖通过激活线粒体凋亡通路,实现诱导肿瘤细胞凋亡的作用,从而发挥抗肿瘤活性[9-10]。
3 展望
灵芝多糖具有广泛的功效,特别是其抗肿瘤作用近年来得到国内外学者的广泛关注。随着人们对灵芝多糖生物活性评价的不断深入,其作用机制将更加清晰,未来灵芝多糖在预防及抑制肿瘤方面将会有更广泛的应用。
参考文献:
[1] 张群豪,於东晖,林志彬. 用血清药理学方法研究灵芝浸膏GLE的抑瘤机制[J]. 北京医科大学学报. 2000, 32:210-213
[2] 江艳等, 灵芝孢子粉多糖Lzps-1的化学研究及其总多糖的抗肿瘤活性. 药学学报, 2005(04): 第347-350页.
[3] 张新等, 灵芝片对肺癌的临床疗效观察. 中成药, 2000(07): 第28-30页.
[4] 林能俤等, 灵芝提取物配合化疗治疗癌症66例分析. 实用中医内科杂志, 2004(05): 第457-458页.
[5] 黄建明等, 灵芝合剂及CD_3AK细胞对肺癌的临床疗效. 现代中西医结合杂志, 2001(08): 第704-705页.
[6] 田作明等, 灵芝及其相关制剂对癌症康复作用的调查分析. 长春中医学院学报, 2004(02): 第34-52页.
[7] 林志彬, 灵芝抗肿瘤活性和免疫调节作用的研究进展. 北京大学学报(医学版), 2002(05): 第493-498页.
[8] 许金霞与赵鲁杭, 多糖对细胞信号转导途径影响研究进展. 中兽医医药杂志, 2009. 28(03): 第21-24页.
[9] 余强, 黑灵芝多糖的免疫调节活性及其作用机制, 2014, 南昌大学. 第 161页.
[10] 张莘莘, 黑灵芝多糖的抗肿瘤活性及其分子机制初探, 2014, 南昌大学. 第 162页.