多糖的免疫調節作用與研究進展

莫金杰，石小光，李 炎 （.西南大學動物科技學院，重慶 400700；.杭州匯能生物技術有限公司，浙江 杭州 00；.江西師范大學，江西 南昌 00）

1 多糖對免疫器官的作用

免疫器官是動物執行免疫功能的組織機構，也是動物機體發揮免疫反應的主要場所。它們的發育直接影響機體免疫力的高低。中樞免疫器官發生在胚胎早期，起源于內外胚層連接處，是誘導淋巴干細胞成為免疫活性細胞，并將其輸送給外周免疫器官的場所，包括胸腺、骨髓（或禽類法氏囊）；外周免疫器官包括脾臟、淋巴結以及分布于消化道、呼吸道或泌尿生殖道的淋巴小結，是T、B淋巴細胞定居和對抗原刺激進行免疫應答的場所。研究表明，多糖對動物免疫器官特別是脾臟、胸腺淋巴結和腔上囊存在影響。欒潔（2008）研究結果顯示，鯊魚軟骨粘多糖提取物可提高受輻照小鼠的體重，使輻照后3d高劑量組小鼠的外周血白細胞數明顯高于模型組，且輻照后14d小鼠的胸腺指數及脾臟指數明顯高于模型組，使受輻照小鼠的骨髓有核細胞數明顯高于模型組，表明鯊魚軟骨粘多糖提取物對輻射損傷小鼠的免疫器官及其功能具有一定的保護作用，說明鯊魚軟骨粘多糖可以激活免疫系統，活化T、B細胞和巨噬細胞，明顯增強骨髓的造血功能和對胸腺、脾臟的刺激作用，提高機體的免疫功能。

2 多糖對免疫細胞的作用

2.1 T和B淋巴細胞 研究表明，多糖可通過影響淋巴細胞數量、比例以及形態和結構，增強淋巴細胞功能，促進淋巴細胞轉化和增殖等途徑發揮免疫調節作用。林樹乾等（2006）發現，由黃芪多糖誘導的家兔、奶牛淋巴細胞數目都有明顯提高，說明使用以黃芪多糖為佐劑的疫苗免疫后淋巴細胞的免疫活性明顯增強。為了誘導機體產生特異性免疫抗體，必須激活特異性B淋巴細胞并使其克隆擴增。金黃色葡萄球菌抗原刺激引起的淋巴細胞數目增加和相應的抗體水平提高是一致的。張紅英等（2008）發現板藍根多糖對PRRS弱毒苗免疫豬CD3+、 CD4+淋巴細胞的影響不大，但其外周血中的CD8+細胞數量明顯增加。胡國俊等（1995）研究了枸杞多糖對T、B淋巴細胞增殖和T細胞亞群的調節作用，結果表明，枸杞多糖對未經活化的淋巴細胞沒有誘導增殖作用，對經植物血凝素（PHA）活化的淋巴細胞增殖有顯著的促進作用，這表明枸杞對活化的T、B淋巴細胞的增殖有促進作用。另外，枸杞多糖會導致CD8+ / CD4+淋 巴細胞比率明顯下降，同時使CD4+淋巴細胞亞群比率顯著上升，從而解除機體的免疫抑制狀態、增強機體的抗腫瘤免疫功能。

2.2 對巨噬細胞的作用 巨噬細胞是免疫系統中一類具有防御和調節功能的細胞，它具有趨化性定向運動和吞噬功能，能主動吞噬和清除顆粒性外來抗原或直接殺傷病原微生物，還能分泌多種生物活性物質，參與調節機體免疫應答。鄭堯等（2003）研究發現，甘草多糖對小鼠巨噬細胞吞噬功能有明顯提高。Schepetkin等歸納了從各種植物包括高等植物、菌類、苔蘚和藻類中提取的植物多糖所具有的巨噬細胞調節作用，總結出植物多糖的主要作用是增強或激活巨噬細胞免疫反應，引發免疫調節，使其具有抗腫瘤活性、創傷治愈作用和其他治療作用。

2.3 對NK細胞的作用 NK細胞是生物體內天然存在的非特異性免疫殺傷細胞，它既不需要活化，也不需要抗體參與，具有直接殺傷某些靶細胞的效應。NK細胞對T細胞、B細胞、骨髓干細胞等細胞的功能均有一定的調節作用，還能夠分泌白細胞介素-2（IL-2）、B細胞生長因子、干擾素（IFN），目前已被公認為免疫監視細胞中最理想的效應細胞。Kim等從針裂蹄（Phellinus linteus）中提取出一種新的多糖-蛋白復合物（PPC），它能夠上調NK細胞介導的腫瘤殺傷作用，在體外實驗中可殺傷YAC-1淋巴瘤。Raveendran等從心葉青牛膽（Tinospora cordifolia）中分離出一種α-D-葡聚糖（PR1），這種新型多糖具有很強的免疫刺激作用，能夠在100μg/mL濃度下強力刺激NK細胞增殖（331%），它可以通過活化淋巴細胞從而劑量依賴性地殺滅腫瘤細胞。

2.4 對樹突狀細胞的影響 樹突狀細胞（DC細胞）起源于骨髓，是目前發現的功能最強的抗原呈遞細胞（APC）。DC細胞攝取加工抗原成主要組織相容性復合體（MHC），在細胞表面表達并激活T細胞。CD8+、CTL被MHC-Ⅰ類復合物分子激活，CD4+輔助T細胞被MHC-Ⅱ類復合物分子激活。Omarsdottir等從地衣中色譜分離出11種不同結構的多糖成分，研究其對DC細胞的作用，結果發現包括β-葡聚糖、雜多糖Pc-4和Thamnolan在內的多種成分都能夠上調由DC細胞分泌的IL-10和IL-12p40。IL-10是一種重要的與機體耐受性和抗炎性相關的細胞因子，因此可以認為這幾種多糖成分在免疫調節作用上具有良好的研究前景。Lin等用微點陣方法分析了靈芝多糖對DC細胞的作用，發現促炎癥反應化學增活素（CCL20、CCL5和CCL19），細胞因子（IL-27、IL-23A、IL-12A 和 IL-12B）和共刺激分子（CD40、CD54、CD80和CD86）的相關基因表達都得到了增強；靈芝多糖也可顯著地促進未成熟DC細胞的活化和成熟，進一步增強T輔助細胞的Ⅰ類反應。

2.5 對紅細胞免疫功能的影響 紅細胞有多種免疫功能，是整體免疫系統中不可缺少的部分。多糖對紅細胞免疫有促進和調節作用，其作用機制是提高了紅細胞膜的CD35免疫活性，進而促進紅細胞與補體致敏酵母菌的粘附作用，使RBC、C3bRR（紅細胞C3b受體花環率）增高。黃芪、靈芝、茯苓、黨參等中藥植物多糖在體外均能夠調節紅細胞膜的C3b受體活性，增強紅細胞免疫功能。黃芪多糖在體外可直接作用于紅細胞，使癌癥患者的紅細胞C3b受體的活性和免疫粘附腫瘤細胞的能力增強，在體內對荷瘤S180小鼠的紅細胞免疫粘附作用也有明顯的增強作用。羊棲菜多糖對淋巴細胞白血病P388小鼠紅細胞免疫功能降低有顯著的對抗作用，可使小鼠RBC-C3bRR和紅細胞C3b受體花環促進率升高。

3 多糖對免疫分子的影響

3.1 對細胞因子的影響 研究表明，多糖能影響血液循環中細胞因子的含量。Donzis（1996）報道，給小鼠口服可溶性酵母多糖能提高其血漿中白介素的含量。Sherwood（1987）報道，皮下、靜脈和肌肉注射葡聚糖均可使小鼠血漿和脾臟中的白介素水平升高。

多糖也能影響體外培養的淋巴細胞因子的分泌。Tokaunaka（2002）報道，從念珠菌中提取的葡聚糖能促進體外小鼠巨噬細胞IL-Ⅵ、腫瘤壞死因子（TNF）的合成，并有顯著的抗腫瘤作用。Est rada（1997）報道，燕麥葡聚糖可促進體外培養的小鼠腹腔巨噬細胞IL-魪的分泌，同時還能促進脾臟淋巴細胞IL-魭干擾素-C（IFN-C）和 IL-Ⅳ的分泌。Raasm ussen（1996）報道，給小鼠腹腔注射B2葡聚糖衍生的塑料微珠，可促進腹腔巨噬細胞分泌前列腺素E2（PGE2）和IL-魪。多糖還可增強細胞因子的作用。李金鋒等人研究發現，豬苓多糖、香菇多糖和分枝桿菌多糖在一定濃度范圍內與C2IL-魭合成能增加淋巴因子殺傷細胞（LAK）活性，降低 C2IL-魭 用量。Shku rai（1996）報道，真菌多糖和IFN-C合用，能顯著促進巨噬細胞的一氧化氮（NO）、IL-魪、IL-魴和TNF分泌，而單用則效果不明顯，表明葡聚糖和IFN具有協同作用。

3.2 對補體系統的作用 多糖能激活補體系統活性，李海花（2007）研究發現，灰樹花多糖可明顯增強小鼠的體液免疫能力，并能提高小鼠免疫器官的重量。Glovsky（1983）報道，啤酒酵母多糖在體外能激活豚鼠血清的經典和替代補體途徑；靜脈注射還能激活豚鼠的替代補體途徑。

3.3 對抗體的作用 生物活性多糖還可作為疫苗佐劑使用，促進抗體的產生。王旭貞（2008）報道，黃芪多糖對提高雞血清NDHI抗體效價表現出明顯的免疫增強作用，能顯著促進正常機體的抗體細胞生成數，提高血清免疫球蛋白水平。Haid（1989）報道，用葡聚糖作為佐劑，給倉鼠免疫利什曼原蟲抗原，可以顯著提高抗體滴度和對利什曼原蟲的抵抗力。Kono（1998）報道，從小眼蟲中提取的葡聚糖，能顯著促進小鼠抗綿羊細胞（SRBC）抗體的產生，促進 IL-魪、IL-魱的分泌。Vegneruw a（1995）用酵母多糖、Kyohero用從Kampo提取的果膠多糖都能促進豚鼠血清中抗SRBC抗體的產生。Benda（1992）用豬試驗了啤酒酵母多糖的佐劑活性，發現其可以顯著促進小牛血清白蛋白抗體的產生。屈洪巖等（1998）發現，玉米花粉多糖能顯著促進新城疫病毒血凝效價抗體的產生，并維持較高滴度。

4 多糖對機體免疫信息的調節作用

4.1 對一氧化氮的影響 一氧化氮（NO）作為細胞信使分子發現比較晚，然而其在免疫系統中的地位卻非常重要。大量研究表明，NO是一種細胞毒效應分子，可直接活化巨噬細胞，在抑制和殺傷病毒、細菌、寄生蟲等的免疫應答中起重要作用。多糖能夠影響淋巴細胞，尤其是改變巨噬細胞中NO的含量，從而調節機體免疫功能。其作用機制可能是多糖促進NO合成酶的基因表達，使其合成增加，進而促進NO的合成與分泌。有報道稱甘草多糖能促進體外培養的巨噬細胞分泌NO。周婭（2000）發現，枸杞多糖灌胃與腹腔注射均可明顯增加小鼠腹腔靜止膜中NO誘生量及胞內溶菌酶與SOD的活性。王瑾（1999）發現，適當劑量的黨參多糖能顯著促進巨噬細胞產生NO及IL。Zhang（1996）報道，蘆薈多糖能促進體外培養的小鼠巨噬細胞產生NO。

4.2 對鈣離子傳導的影響 Ca2+是細胞信號傳導的重要分子之一，對淋巴細胞信號傳導和功能實現有重要作用。淋巴細胞Ca2+水平直接影響淋巴細胞的分裂，促進IL-2的釋放，參與巨噬細胞的吞噬作用等。多糖可引起淋巴細胞內Ca2+濃度的改變，從而調節機體免疫功能。螺旋藻多糖、枸杞多糖、靈芝多糖等均能劑量依賴性的引起小鼠巨噬細胞內Ca2+濃度明顯升高，其升高是促進胞外鈣內流的作用結果。Mork等研究了多糖影響Ca2+的機制，發現巨噬細胞的離子調控通道與其表面的葡聚糖受體密切相關，激活這一受體可以引起Ca2+內流，其機制與PKC有關。用PKC抑制劑抑制PKC的活性后，多糖引起的Ca2+內流顯著下降。

4.3 對cAMP和cGMP信息系統的影響 cAMP和cGMP是細胞內重要的第二信使，對機體免疫功能具有重要的作用。眾多研究表明，多糖能調節淋巴細胞內cAMP和cGMP的含量和相對比值，調節機體免疫功能。白潤江（1997）研究發現，香菇多糖能增加小鼠血漿、脾臟和胸腺中cGMP的含量，降低胸腺和脾臟中cAMP含量。俞發等（1999）發現，螺旋藻多糖可劑量性的引起小鼠脾細胞中cAMP濃度升高。

4.4 多糖對前列腺素的影響 前列腺素在機體免疫反應中起重要作用，可介導炎癥反應和抗感染。有報道指出，多糖可影響淋巴細胞前列腺素的分泌，保護生殖系統。McAnalley（1994）報道，蘆薈多糖能促進體外培養的人外周淋巴細胞PGE2和IL-1的分泌。欒潔（2008）報道，鯊魚軟骨粘多糖提取物高劑量組可明顯提高輻射損傷小鼠的睪丸重量指數和精子總數，降低輻照小鼠的精子畸形率，表明鯊魚軟骨粘多糖提取物對輻射損傷小鼠的生殖系統具有一定的保護作用。

5 結語

綜上所述，免疫活性多糖在促進和調節機體免疫功能方面的研究目前已有較大的進展，雖然對多糖免疫調節作用機制的研究已深入到分子、基因水平，但仍不能完全闡釋其作用機理，有待于進一步研究。免疫活性多糖作用的強弱，與藥物本身的分子量、溶解度、黏度、劑量、給藥時間等有關，也受機體本身的免疫功能狀態和抗原等因素的影響。多糖由于具有免疫促進作用，又幾乎沒有毒性，是一種理想的免疫調節劑。我國中草藥、真菌等資源豐富，相信在不久的將來，多糖將會廣泛應用于臨床，造福人類。

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