植物多糖及免疫调节作用

 时间:2018-09-27  贡献者:xiaobaizhua2

导读:植物多糖的免疫调节作用研究进展,植物多糖及免疫调节作用1 植物多糖免疫活性概述植物多糖免疫活性研究是植物多糖药理研究的热点,到目前为止已发现 200 余种植物多糖具有免疫活性。 植物多糖对免疫系统的调节作

植物多糖的免疫调节作用研究进展
植物多糖的免疫调节作用研究进展

植物多糖及免疫调节作用1 植物多糖免疫活性概述植物多糖免疫活性研究是植物多糖药理研究的热点,到目前为止已发现 200 余种植物多糖具有免疫活性。

植物多糖对免疫系统的调节作用,主要表现为免 疫增强或免疫刺激。

它能够激活巨噬细胞、自然杀伤细胞等固有性免疫细胞,促 进 T 淋巴细胞、B 淋巴细胞的增殖、抗体的生成,促进细胞因子的分泌。

更多研 究显示,多糖还对细胞黏附分子等也有一定影响。

此外,多糖具有免疫原性, 可用来构建新的疫苗,具有广阔的发展前景和社会经济效益。

2 植物多糖对非特异性免疫的影响非特异性免疫是生物体在长期种系进化过程中形成的一系列防御机制。

固有 免疫在个体出生时就具备,产生非特异性抗感染免疫作用。

主要包括吞噬细胞, 自然杀伤细胞(NK) ,树突状细胞(DC)等。

2.1 植物多糖对巨噬细胞的影响 巨噬细胞分定居的巨噬细胞和游走的巨噬细胞两类。

游走巨噬细胞由血液中 单核细胞衍生而来。

它具有强大的吞噬杀菌和吞噬清除体内凋亡细胞及其他异物 的能力,并能分泌多种细胞因子等,参与炎症反应等作用。

寇小红等用小鼠巨噬 细胞系 Raw264.7 检测绿茶多糖免疫活性,发现对小鼠巨噬细胞 Raw264.7 有显 著活性,能促进小鼠巨噬细胞生成 NO 的活性,在浓度达到 100 μ g/ml 左右时 的促进活性效果最强[1]。

郑尧等观察到口服或注射甘草多糖后,能显著提高小鼠 网状内皮系统中的单核巨噬细胞吞噬功能[2]。

王学梅等研究芦荟多糖对鸡免疫 功能的影响,发现添加芦荟多糖的实验组,吞噬指数均高于对照组,并且随着饲 粮芦荟多糖浓度的增加,吞噬指数也增大[3]。

2.2 植物多糖对 NK 细胞的影响 NK 细胞在机体抗肿瘤和早期抗病毒和胞内寄生菌感染的免疫过程中起重要 作用。

严全能等在观察羊栖菜多糖对小鼠免疫功能的调节作用的实验中,发现羊 栖菜多糖提高小鼠 NK 细胞杀伤活性[4]。

王剑等通过体外细胞毒性检测、小鼠 脾淋巴细胞增殖实验、NK 细胞活性测定等实验,对川牛膝多糖的免疫活性进行 了研究,研究结果表明,川牛膝多糖体外在 10~300 μ g/mL 浓度范围内能够增

强小鼠 NK 细胞活性,且随多糖浓度增高而增强[5]。

2.3 对树突状细胞的影响 树突状细胞(DC 细胞)起源于骨髓, 是目前发现的功能最强的抗原呈递细胞 (APC) 。

DC 细 胞 摄 取 加 工 抗 原 成 主 要 组 织 相 容 性 复 合 体 (major histocompatibility complex, MHC) , 在细胞表面表达并激活 T 细胞。

CD8+、CTL 被 MHC- Ⅰ类复合物分子激活, CD4+辅助 T 细胞被 MHC- Ⅱ类复合物分子激 活。

Omarsdottir 等[6]从地衣中色谱分离出 11 种不同结构的多糖成分, 研究其对 DC 细胞的作用, 结果发现包括β - 葡聚糖、杂多糖 Pc- 4 和 thamnolan 在内的 多种成分都能够上调由 DC 细胞分泌的 IL- 10 和 IL- 12p40。

IL- 10 是一种重要 的与机体耐受性和抗炎反应相关的细胞因子 , 因此可以认为这几种多糖成分在 免疫调节作用上具有良好的研究前景。

Lin 等[7]用微点阵方法分析了灵芝多糖对 DC 细胞作用, 发现促炎症反应化学增活素(CCL20、CCL5 和 CCL19) , 细胞因 子( IL- 27、IL- 23A、IL- 12A 和 IL- 12B) 和共刺激分子(CD40、CD54、CD80 和 CD86) 的相关基因表达都得到了增强, 灵芝多糖也可显著地促进未成熟 DC 细 胞的活化和成熟, 进一步增强了 T 辅助细胞的Ⅰ类反应。

ASP 一直被认为有多 种免疫调节作用, 近来有研究表明, ASP 能够在体外促进大鼠 DC 细胞的成熟和 分化, 在 100 μ g/ml 浓度下能够增强 DC 细胞表面上 CD- 11c 和 MHC 分子的 共同表达, 通过 ELISA 法检测还发现, 经过 ASP 处理后, DC 细胞的 IL- 12 分泌 水平明显升高[8]。

3 植物多糖对非特异性免疫的影响适应性免疫应答是指体内抗原特异性 T/B 淋巴细胞接受抗原刺激后, 自身活 化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应的全过程。

据参与免疫应答 细胞种类及其机制的不同,可将适应性免疫应答分为 T 淋巴细胞介导的细胞免 疫应答和 B/T 淋巴细胞介导的体液免疫应答两种类型。

2.1 对淋巴细胞的影响 T 淋巴细胞(T lymphocyte)简称 T 细胞,在胸腺中发育成熟。

T 细胞具有 高度的异质性,在 TD-Ag 诱导的体液免疫应答中以发挥重要的辅助作用。

B 淋 巴细胞(Blymphocyte)简称 B 细胞,是免疫系统中产生抗体的细胞。

B 细胞产 生特异的免疫球蛋白, 能特异性地与抗原结合。

张泽生等研究甘草多糖对小鼠免

疫系统功能的影响,以体内给药方式,对实验动物进行淋巴细胞增殖实验 [9]。

实验表明,灌胃低、中、高剂量甘草多糖组的实验动物的淋巴细胞增殖水平均显 著高于空白对照组, 并且达到阳性对照组,并且在实验剂量范围内对淋巴细胞增 殖能力的积极影响存在一定量效关系。

沈学香等采用体外刺激小鼠脾淋巴细胞增 殖试验对桑黄多糖进行了体外免疫活性的检测, 说明桑黄多糖能够促进小鼠脾淋 巴细胞增殖[10]。

2.2 对脾脏指数、胸腺指数的影响 脾脏是人体最大的免疫器官,是机体细胞免疫和体液免疫的中心。

胸腺是 T 淋巴细胞成熟的场所。

故常以脾脏指数、胸腺指数表作为衡量免疫功能强弱的重 要参考。

陈福星等在蒲公英多糖对小鼠免疫器官的影响实验中,发现蒲公英多糖 能显著提高脾脏指数和胸腺指数,改善器官内部组织结构,促进小鼠免疫器官的 生长发育,利于提高小鼠的免疫功能[11]。

帅学宏等在鬼臼多糖对小鼠免疫功能 影响实验中,观察了鬼臼多糖(200 mg/kg 体重)对小鼠脾脏指数、胸腺指数的影 响,结果表明鬼臼多糖可显著提高脾脏指数,并不影响胸腺指数[12]。

2.3 对迟发型超敏反应的影响 迟发型超敏反应是抗原诱导的一种细胞性免疫应答,效应 T 细胞与特异性 抗原结合作用后,引起的以单个核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。

在体内实验中,2,4,6 三硝基氯苯诱导的迟发型超敏反应是典型的 T 细胞介 导的免疫反应[13]。

David A.Zaharoff 等运用壳聚糖作为皮下注射疫苗的佐剂接种 小鼠 7d 后,与 PBS 佐剂组相比,壳聚糖可明显增强小鼠 DTH 反应[14],因而, 可以认为壳聚糖可提高细胞免疫应答反应。

李雪华等在荔枝多糖对小鼠免疫功能 的影响实验中, 采用足跖称重法进行迟发型超敏反应实验,结果显示荔枝多糖可 提高小鼠免疫应答反应[15]。

2.4 对抗体的影响 抗体是介导体液免疫的重要效应分子,是 B 细胞接受抗原刺激后增殖分化 为浆细胞所产生的糖蛋白, 主要存在于血清等体液中,能与相应抗原特异性地结 合,显示免疫功能。

孙文平等取当归、白术、制白附子 3 种中药植物水溶性多糖 为抗原,分别给予小白鼠免疫刺激,采用 ELISA 法检测小鼠血清中的相应抗体 及交叉抗体[16]。

结果表明 3 种中药植物类水溶性多糖均能刺激小鼠产生特异性

IgG 类抗体及非特异性交叉抗体,不同多糖刺激产生非特异抗体范围不同。

李发 胜等从熟地黄中提取出多糖,并对其免疫活性进行研究[17]。

分别用绵羊红细胞 (SRBC)和卵清蛋白为抗原给小鼠注射后, 将熟地多糖分为 3 个剂量灌服小鼠 7 d, 加强免疫后, 检测相应抗体生成水平。

结果中剂量实验组 SRBC 抗体水平和卵清 抗体水平显著高于对照组,说明熟地黄多糖对正常小鼠机体免疫有增强作用。

4 植物多糖对细胞因子的影响细胞因子通过结合细胞表面的相应受体发挥生物学作用。

细胞因子的生物学 活性包括抗细菌作用,抗病毒作用,调节适应性免疫反应等。

分为白细胞介素、 干扰素、 肿瘤坏死因子等六类。

以下通过植物多糖对前三类细胞因子的影响研究 实例,探讨植物多糖的免疫活性。

3.1 对白细胞介素的作用 目前已发现 31 种白细胞介素(IL),分别命名为 IL-1~IL-31。

植物多糖能促 进 IL 的生成,该领域研究相对较多,但大都局限于 IL-1 与 IL-2。

现已证明,绝 大多数多糖都能促进 IL-1 和 IL-2 的生成。

徐莹等在杜氏藻中性多糖免疫活性初 步研究实验中,使用不同浓度的杜氏藻中性多糖诱导小鼠腹腔巨噬细胞分泌 IL-1,并用 ConA 对 IL-1 活性进行测定,使用 MTT 法,结果表明,与空白对照 相比, 杜氏藻中性多糖可以促进小鼠腹腔巨噬细胞分泌 IL-1, 多糖剂量增加则效 果更显著[18]。

邝枣园等在黄芪多糖的免疫调节作用实验中,发现黄芪多糖能够 增强小鼠体外 IL-1 的活性[19]。

张跃民等报道刺五加多糖对小鼠脾细胞产生 IL-2 有诱导作用,并且存在剂量依赖关系[20];对活化脾细胞诱导产生 IL-2 作用时所 表现的大剂量抑制, 小剂量促进的结果,进一步证实了刺五加多糖的免疫调节作 用。

3.2 促进干扰素的生成 干扰素(interferon, IFN)是最先发现的细胞因子,具有抗病毒、抗肿瘤、免疫 调节、控制细胞增殖等重要作用。

分为α 、β 和γ 三种类型。

陈文清等在螺旋藻 多糖免疫活性研究实验中, 设置 3 组不同浓度螺旋藻多糖模型组以酶联免疫法测 定脾细胞培养上清 IFN-γ 的浓度,结果用药组小鼠脾细胞培养上清 IFN-γ 值与对 照组相比均有显著性差异,说明螺旋藻多糖能通过诱生 IFN-γ 发挥免疫调节作用 [21]。

3.3 对肿瘤坏死因子的作用 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)是科学家在 1975 年发现的一种能使 肿瘤出血坏死的物质。

在抗肿瘤免疫反应中, TNF-α 是一类重要的细胞因子。

马力等在菊花多糖和绿原酸免疫调节作用的研究试验中, 将菊花多糖与绿原酸共 培养,ELISA 法检测淋巴细胞上清液中肿瘤坏死因子 TNFα 和 IFN-γ 水平,结 果菊花多糖和绿原酸均可促进淋巴细胞上清液中 TNFα 和 IFN-γ 水平升高[22]。

Lu Gan 等[23]运用逆转录聚合酶链反应和生物学鉴定技术研究了枸杞糖蛋白复 合物( LBP3p) 对人外周血液单核细胞 TNF 表达的影响。

LBP3p 能够剂量依赖性 地提高 mRNA 和蛋白水平 TNF 的表达。

这一结果提示 LBP3p 在癌症治疗过程 中能引起免疫反应, 具有潜在治疗效果。

5 总结与展望药用植物中存在着广泛的免疫活性多糖, 近年来对于植物多糖调节免疫功能 方面的研究已取得了很大的进展。

由于多糖具有其广泛性、天然性、多功能性、 无毒副作用、无抗药性的独特优势,已有越来越多的学者致力于多糖的开发。

免 疫力下降是多种疾病诱发的根源, 多年来人们对于提高人体免疫力的研究从未停 止过, 植物多糖在其中一直扮演着十分重要的角色,近来已有甘草多糖、枸杞多 糖等被用来开发了多种保健品,取得了较好的效果。

此外, 多糖还可通过激活机 体主动免疫,起到杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤生长的作用,目前黄芪多糖、茯苓多 糖等均已用于肿瘤的临床治疗中。

可见,植物多糖在免疫调节剂方面的开发前景 是不可限量的。

利用现有的分析、检测技术对多糖的分子结构进行深入研究,进 一步探讨多糖构效关系、量效关系和作用机制,从而修饰和改造多糖,使其发挥 更大的功效,这将是未来多糖研究的重点所在。

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