植物多糖免疫活性研究進(jìn)展

李淑芳 史天潔 左紹遠(yuǎn)

摘要 植物多糖是一類具有多種生物學(xué)活性的天然產(chǎn)物，調(diào)節(jié)免疫功能是其主要生物學(xué)活性之一。分別從細(xì)胞、分子及器官水平就近幾年對(duì)植物多糖的免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)行歸納綜述，可為植物多糖免疫調(diào)節(jié)活性研究提供參考。

關(guān)鍵詞 植物多糖;免疫調(diào)節(jié); 生物學(xué)活性

中圖分類號(hào) R285.5 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）10-0016-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.004

Abstract Plant polysaccharides are natural products with biological activities，regulating immune function is one of its main biological activities.In this paper，the immunoregulation of plant polysaccharides was summarized from the levels of immune cells，molecules and organs in recent years，which could provide reference for the study of plant polysaccharides on immunoregulatory activity.

Key words Plant polysaccharides;Immunoregulation;Biological activity

植物多糖是從植物體內(nèi)提取、分離得到的一類天然高分子物質(zhì)。它是由10個(gè)以上單糖之間脫水形成糖苷鍵相連而成的高分子聚合物[1]。自20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)植物多糖的免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤活性后，引起了科學(xué)界的高度重視。研究表明，不同來源的植物多糖具有多種生物學(xué)活性，包括抗氧化[2]、抗腫瘤[3]、免疫調(diào)節(jié)、抗衰老[4]、降血糖[5]、降血脂[6]等。其中調(diào)節(jié)免疫功能是植物多糖的主要生物學(xué)活性之一。植物多糖可以通過激活免疫細(xì)胞、促進(jìn)細(xì)胞因子的釋放，促進(jìn)免疫器官的生長(zhǎng)及免疫球蛋白的分泌、抑制補(bǔ)體系統(tǒng)的過度激活等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。筆者就近幾年植物多糖免疫調(diào)節(jié)作用的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 細(xì)胞水平的免疫調(diào)劑作用

1.1 對(duì)樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）的調(diào)節(jié)作用 樹突狀細(xì)胞（DC）是機(jī)體內(nèi)強(qiáng)有效的能夠激活初始性T 細(xì)胞（native T cell）的專職抗原提呈細(xì)胞（APC），有著免疫應(yīng)答和免疫耐受的雙重角色，對(duì)維持機(jī)體免疫平衡起重要作用[7]。馮婷等[8]研究發(fā)現(xiàn)低、中劑量的牛膝多糖（分別為 200、300 mg/L）能夠提高 DC的抗原遞呈能力，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，高劑量（400 mg/L）的牛膝多糖反而使效應(yīng)明顯降低，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。Liu等[9]研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可通過誘導(dǎo)、活化樹突狀細(xì)胞，進(jìn)而激活T細(xì)胞，增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞免疫功能。Li等[10]發(fā)現(xiàn)，甘草多糖可促進(jìn)小鼠髓源DC表達(dá)CD80、CD86等細(xì)胞表面分子，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞因子IL-12p70的分泌。

1.2 對(duì)巨噬細(xì)胞（macrophages）的調(diào)節(jié)作用 研究表明，植物多糖可通過改變巨噬細(xì)胞的形態(tài)、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞內(nèi)酶活性以及促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子等途徑增強(qiáng)其吞噬活性，從而進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。譚慶龍等[11]探討豬苓多糖（PPS）對(duì)M2巨噬細(xì)胞形態(tài)和免疫作用影響，采用不同濃度PPS （50、100、200 ng/mL） 處理后3 d，觀察發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞體積變大、由多偽足長(zhǎng)梭形變?yōu)闄E圓形、細(xì)胞貼壁變?yōu)閼腋顟B(tài)，且呈明顯劑量相關(guān)性，結(jié)果表明豬苓多糖的免疫調(diào)節(jié)作用與巨噬細(xì)胞形態(tài)改變有關(guān)，同時(shí)該研究還發(fā)現(xiàn)PPS能明顯抑制PD1、CD206表達(dá)，升高M(jìn)HCⅡ、CD86表達(dá)，并刺激大量IL-8、IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-α炎性因子分泌而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

酶活性強(qiáng)弱可作為巨噬細(xì)胞活化的標(biāo)志，細(xì)胞內(nèi)酶活性與巨噬細(xì)胞的吞噬作用呈正相關(guān)。Heiss等[12]研究發(fā)現(xiàn)從石榴皮中提取植物多糖可以提高巨噬細(xì)胞中磷酸酶活性而調(diào)節(jié)免疫活性。蔡文娣等[13]研究發(fā)現(xiàn)紅毛五加多糖（AHP-Ⅱ）可顯著提高超氧化物歧化酶（SOD）、琥珀酸脫氫酶（SDH）、酸性磷酸酶（ACP）、ATP 酶的活性及溶菌酶（LZM） 含量。尹美珍等[14]研究采用酶化學(xué)技術(shù)，對(duì)巨噬細(xì)胞的胞內(nèi)ACP、非特異性酯酶（NES）以及SDH進(jìn)行研究，結(jié)果表明艾葉多糖可以活化巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞ACP、NSE以及SDH的活性，從而有效地執(zhí)行免疫調(diào)節(jié)功能。

1.3 對(duì)NK細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用 植物多糖可激活自然殺傷細(xì)胞，增強(qiáng)其殺傷活性，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。徐錫媛等[15]研究發(fā)現(xiàn)白籽仁粗多糖可顯著提高環(huán)磷酰胺（CTX）所致的免疫低下小鼠自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）的殺傷活性。Yi等[16]發(fā)現(xiàn)龍眼肉多糖可增加NK細(xì)胞的數(shù)量，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。Yuan等[17]研究發(fā)現(xiàn)火棘李多糖可提高NK細(xì)胞的活性，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

1.4 對(duì)T、B細(xì)胞（blymphocytes）的調(diào)節(jié)作用 研究表明植物多糖可通過T、B細(xì)胞而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。巫輔達(dá)等[18]研究發(fā)現(xiàn)玉屏風(fēng)多糖脂質(zhì)體能提高雛雞外周血CD4+、CD8+ T淋巴細(xì)胞比例和Bu-1+ B淋巴細(xì)胞比例，并能提高雛雞外周血GM-CSF、G-CSF和M-CSF水平。郭志欣等[19]研究發(fā)現(xiàn)五味子藥渣多糖可以促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖，同時(shí)可協(xié)調(diào)Con A誘導(dǎo)小鼠T淋巴細(xì)胞的增殖。王君巧等[20]發(fā)現(xiàn)，黑靈芝多糖可明顯促進(jìn)CTX所致免疫抑制小鼠的T、B淋巴細(xì)胞增殖，并能顯著提高小鼠脾臟指數(shù)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)100、50 mg/（kg·d）的黑靈芝多糖可顯著提高CTX免疫抑制小鼠血清的TNF-α和IL-2含量。

2 分子水平的免疫調(diào)節(jié)作用

2.1 對(duì)免疫球蛋白的調(diào)節(jié)作用 植物多糖可以促進(jìn)動(dòng)物血清免疫球蛋白分泌，從而提高機(jī)體免疫功能。梁金強(qiáng)等[21]研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合多糖較單一多糖（香菇多糖、銀耳多糖、茯苓多糖、蟲草多糖、竹蓀）更明顯促進(jìn)CTX所致免疫低下小鼠血清IgG、IgA、IgM、sIgA等免疫球蛋白的分泌，從而提高機(jī)體體液免疫功能。毛淑敏等[22]研究發(fā)現(xiàn)，金銀花多糖能夠顯著提高CTX所致免疫低下小鼠的臟器指數(shù)、血清溶血素水平和IL-2含量。杜秀芳[23]研究顯示冬蟲夏草多糖可顯著提高女摔跤運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白水平。

2.2 對(duì)補(bǔ)體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用 補(bǔ)體系統(tǒng)是由一系列約40種蛋白質(zhì)分子所組成，有著精密調(diào)控機(jī)制的蛋白質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)，通過參與破壞或清除病原微生物來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，然而補(bǔ)體系統(tǒng)過度激活會(huì)引起人體免疫系統(tǒng)的過度反應(yīng)造成自身正常組織損傷[24-25]，研究表明植物多糖可通過抗補(bǔ)體的作用來抑制補(bǔ)體系統(tǒng)過度活化而引發(fā)的炎癥和損傷。李強(qiáng)等[26]研究表明過山楓多糖具有抗補(bǔ)體活性。曾敏等[27]研究發(fā)現(xiàn)葡甘聚糖APS-2具有很好的抗補(bǔ)體活性。夏龍[28]研究表明馬勃多糖具有抗補(bǔ)體免疫活性;青天葵多糖具有抗補(bǔ)體活性[29]。

2.3 通過對(duì)核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）的調(diào)節(jié)而間接調(diào)節(jié)免疫功能 核轉(zhuǎn)錄因子（nuclear transcription factor）是通過與某些基因中啟動(dòng)子（promotor）區(qū)的固定核苷酸序列結(jié)合，進(jìn)而啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄過程的一類蛋白質(zhì)[30]。錢隆等[31]研究表明，白術(shù)多糖可以通過活化TLR4/NF-κB信號(hào)通路，促進(jìn)相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控雛雞免疫功能。Chen等[32]研究表明，羊棲菜多糖可通過活化NF-κB，促進(jìn)腹腔巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，進(jìn)而進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。

2.4 促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌而調(diào)節(jié)免疫功能 鄒云等[33]研究發(fā)現(xiàn)植物多糖（牛膝多糖、白術(shù)多糖、黃芪多糖）無論單獨(dú)還是聯(lián)合使用均可促進(jìn)斷奶仔豬細(xì)胞因子 TNF、IL1β、IL2、 IL6、IFN-γ的分泌。趙飛燕等[34]研究采用不同濃度的沙蔥多糖體外作用于綿羊外周血淋巴細(xì)胞，結(jié)果顯示沙蔥多糖能夠顯著提高IFN-γ與STAT1mRNA的相對(duì)表達(dá)量。張妍等[35]研究顯示輪葉黨參多糖可明顯促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞分泌IL-2、IFN-γ、IL-6、TNF-α等細(xì)胞因子，同時(shí)發(fā)現(xiàn)可與ConA協(xié)同提高T淋巴細(xì)胞活性，增強(qiáng)免疫活性。

3 器官水平的免疫調(diào)節(jié)作用

3.1 對(duì)中樞免疫器官的作用 研究表明植物多糖可通過促進(jìn)中樞免疫器官的發(fā)育增殖等發(fā)揮免疫體調(diào)節(jié)作用。時(shí)冉冉等[36]研究發(fā)現(xiàn)靈芝多糖在 0.05～0.40 mg/mL濃度內(nèi)，可明顯促進(jìn)脾細(xì)胞的增殖，且有劑量效應(yīng)關(guān)系，同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)0.2 mg/mL靈芝多糖可明顯促進(jìn)荷瘤小鼠腹腔內(nèi)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α。Bao等[37]研究檸檬香茅多糖抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用時(shí)，將 CCPPS 30～200 mg/（kg·d） 腹腔注射給予S180荷瘤小鼠，連續(xù)7 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CCPPS可促進(jìn)荷瘤小鼠IL-6、IL-12和TNF-a的分泌而增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)作用。周兆海等[38]研究發(fā)現(xiàn)玉屏風(fēng)多糖能夠促進(jìn)小鼠脾臟組織增生以及提高淋巴細(xì)胞活性，從而增強(qiáng)小鼠脾臟免疫功能。

3.2 對(duì)外周免疫器官的作用 江昌盛等[39]研究發(fā)現(xiàn)香菇多糖可改善大鼠空腸的形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高大鼠抵抗大腸桿菌感染能力，并且提高緊密連接蛋白Occludin的表達(dá)。鐘千貴等[40]研究猴頭菇多糖對(duì)胃腸道益生菌生長(zhǎng)的影響時(shí)，在培養(yǎng)基中添加不同含量的猴頭菇多糖，檢測(cè)胃腸道益生菌的生長(zhǎng)情況，同時(shí)通過模擬人體胃腸道環(huán)境，探究猴頭菇多糖對(duì)3種益生菌（保加利亞乳桿菌、青春雙歧桿菌和嗜熱鏈球菌）在胃液和腸液中耐受力的影響，結(jié)果顯示猴頭菇多糖對(duì)3種益生菌有明顯的促進(jìn)作用。文貴輝等[41]研究顯示，紫花苜蓿多糖改善仔豬小腸形態(tài)，促進(jìn)其生長(zhǎng)。陳凌鋒等[42]研究顯示太子參莖葉多糖可提高斷奶仔豬腸道免疫功能。鄒云等[33]研究發(fā)現(xiàn)植物多糖可顯著改善斷奶仔豬腸黏膜屏障功能，提高免疫斷仔豬的免疫功能。

4 結(jié)語與展望

植物多糖的免疫調(diào)節(jié)作用是多糖的主要生物學(xué)活性之一。不同來源的植物多糖可從細(xì)胞、分子及器官水平發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，其抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、降血糖、抗炎等藥理學(xué)作用均與其免疫調(diào)節(jié)活性有關(guān)。植物多糖為天然產(chǎn)物，與化學(xué)合成藥物相比，具有毒副作用小、可長(zhǎng)期使用的優(yōu)點(diǎn)。作為一種潛在的免疫調(diào)節(jié)劑，植物多糖在醫(yī)藥、功能性食品等領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。多糖的生物學(xué)活性與其結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制密切相關(guān)，目前對(duì)于植物多糖的免疫調(diào)節(jié)活性研究較多，但對(duì)其構(gòu)效關(guān)系與具體作用機(jī)制的研究相對(duì)較少，今后在解析其結(jié)構(gòu)、闡明其免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制等方面尚需深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1]劉玉輝，王瑞芳，安曉萍，等.玉米芯多糖的微生物發(fā)酵工藝及其單糖組成和體外益生活性研究[J].食品工業(yè)科技，2020（5）：107-112.

[2] 郭曉波，嚴(yán)薇，高向東，等.絞股藍(lán)多糖的理化性質(zhì)及體外抗氧化活性研究[J].藥物生物技術(shù)，2013，20（3）：229-233.

[3] 朱振元，劉榮強(qiáng)，周芳，等.黃芪多糖的分離純化和抗腫瘤活性研究[J].現(xiàn)代食品科技，2011，27（4）：376-379.

[4] 鐘靈，王振富，文德鑒.黃芪多糖抗衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2013，29（4）：350-352.

[5] 張勇.枸杞多糖降血糖及預(yù)防糖尿病腎病作用的研究[D].南京：東南大學(xué)，2004.

[6] 林愛琴，何愛明.仙人掌多糖對(duì)高血脂小鼠血脂的影響[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，43（3）：253-256.

[7] 米娜.植物多糖對(duì)樹突狀細(xì)胞抗腫瘤細(xì)胞功能調(diào)節(jié)作用[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘，2018，18（40）：129，175.