梁柳丹+楊發奮
【關鍵詞】鐵皮石斛;免疫調節
中圖分類號::R392.2文獻標識碼:ADOI:10.3969/j.issn.10031383.2017.02.030
鐵皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)為蘭科石斛屬,其新鮮或干燥莖[1],干品稱為鐵皮楓斗,是鐵皮石斛主要藥用成分,其性味甘,微寒。中醫理論認為,鐵皮石斛具有益胃生津、滋陰清熱等功效,主要用于熱病津傷、口干煩渴、胃陰不足、食少干嘔、病后虛熱不退、目暗不明[2]。現代藥理和臨床研究證明,鐵皮石斛具有調節免疫、調節胃腸功能、降血糖、抗白內障、抗腫瘤、抗肝損傷、促進干燥癥病人唾液分泌等作用[3]。目前鐵皮石斛廣泛應用于惡性腫瘤的輔助治療、慢性咽炎、慢性胃炎及久病體虛免疫功能低下等諸多疾病,特別是在免疫功能失調疾病中的研究成為熱點。本文就鐵皮石斛對機體免疫調節作用研究的進展作一綜述。
1鐵皮石斛生物化學性狀
鐵皮石斛成分復雜,主要包括多糖、生物堿類化合物、多種氨基酸、菲類化合物等,其中最主要的藥物活性成分為多糖。Zha等[4]研究表明,多糖類物質能通過促進肝細胞、脾細胞的增殖并增加IFNγ及IL4的分泌從而提高免疫功能,同時,多糖類物質在抗腫瘤[5]、抗氧化[6]、抗炎[7]等研究方面已經得到證實,多糖具有不同的藥用功效,其機制可能與多糖對機體體液免疫和細胞免疫功能的促進和誘生多種細胞因子生成有關。石斛堿是石斛屬植物中具有抗腫瘤作用的有效成分之一[8]。此外,鐵皮石斛中含有兩種菲類化合物鼓槌菲和毛蘭素,這兩種化合物亦具有抗腫瘤活性。綜上,鐵皮石斛具有多種生物學活性,其中多糖成分尤為重要。
2鐵皮石斛對機體免疫功能的調節作用
細胞免疫和體液免疫是機體免疫應答的重要組成部分,其中主要參與機體免疫應答的細胞是T淋巴細胞和B淋巴細胞免疫,正常情況下,機體主要通過T淋巴細胞和B淋巴細胞間的相互作用維持正常的免疫功能,其中某一淋巴細胞數量或功能的異常,均可能會導致機體的免疫紊亂,從而可出現自身免疫性疾病。細胞因子作為細胞間信號傳遞分子,主要是由免疫細胞和某些非免疫細胞合成分泌,其功能的異常亦可導致機體的免疫紊亂。
鐵皮石斛可通過多條途徑、多個層面對免疫系統發揮作用。大量研究證明,鐵皮石斛活性多糖不僅能激活T淋巴細胞、B淋巴細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞(NK)等免疫細胞,還能活化補體,促進細胞因子的生成,對機體免疫系統發揮多方面的調節作用。
2.1鐵皮石斛對機體的特異性免疫調節作用
鐵皮石斛多糖具有調節機體特異性免疫的作用,程東等人[9]將鐵皮石斛制劑分為3個劑量組,劑量分別為3.33、6.67和20.00 ml/(kg·BW),連續灌胃30 d后觀察小鼠的足跖腫脹度、脾淋巴細胞轉化能力、抗體生成細胞數、血清溶血素水平,發現鐵皮石斛制劑均能增加各項指標水平,且隨著鐵皮石斛劑量增加各個觀察指標水平亦增加(P<0.05),從而提示鐵皮石斛多糖能增強小鼠的細胞免疫、體液免疫功能。劉亞娟等[10]將鐵皮石斛多糖作用于小鼠脾臟細胞并用MTT法分析其對細胞增殖的作用,發現鐵皮石斛多糖可以顯著促進小鼠脾細胞的增殖,對脾細胞相關的體液免疫有較顯著的增強作用,且100 μg/ml濃度時其促進效果最為顯著,提示鐵皮石斛可調節機體的特異性免疫。李偉等人[11]將不同劑量的鐵皮石斛預處理小鼠,灌胃30 d后一次性腹腔注射200 mg/(kg·BW)環磷酰胺造成小鼠免疫抑制,并與免疫抑制模型對照組相比較,發現鐵皮石斛可以升高免疫抑制小鼠的脾臟指數、胸腺指數和白細胞總數、溶血空斑數、淋巴細胞增殖能力,從而改善環磷酰胺造成的小鼠細胞免疫及體液免疫的免疫抑制,其機制與上調免疫抑制小鼠的血清IL2、IL6、IFNγ、促腎上腺皮質激素(ACTH)、cAMP水平有關。TNFα是由單核巨噬細胞產生的一種細胞因子,具有激活T細胞和刺激B細胞產生抗體,刺激單核細胞等產生細胞因子的作用,由此可推斷TNFα分泌增加是免疫增強的一個重要指標。蔡海蘭等[12]研究了鐵皮石斛多糖對RAW 264.7細胞分泌TNFα的影響,發現鐵皮石斛多糖能刺激小鼠巨噬細胞分泌TNFα,且隨著多糖劑量的增加,TNFα的分泌量逐漸升高,其可能與多糖能降低胞質內IκBα蛋白水平,活化核轉錄因子NFκB,誘導TNFαmRNA的表達有關。同時鐵皮石斛多糖預處理可以顯著抑制TNFα誘導的細胞凋亡因子[13]。Meng 等[14]比較了鐵皮石斛、馬鞭石斛、霍山石斛、金釵石斛、鼓縋石斛的多糖成分對小鼠免疫功能的影響,發現石斛多糖可以促進巨噬細胞的增殖,增強巨噬細胞吞噬能力,增加活性氧和NO的生成,增強細胞因子如IL1α、IL6、IL10、TNFα和IFNγ分泌,從而增強小鼠的免疫功能。He等[15]研究發現鐵皮石斛多糖能通過誘導信號通路ERK1/2和NFκBк,從而促進TNFα、IL1β分泌,進而改善機體的免疫功能,且與鐵皮石斛粗多糖相比,其純化的多糖DOP11具有更顯著的免疫調節活性。宋美芳等[16]通過給予不同劑量的齒瓣石斛多糖和鐵皮石斛多糖預處理小鼠,發現此兩種石斛多糖中劑量組均能顯著刺激脾淋巴細胞的增殖,且中、高劑量組均能促進脾淋巴細胞中INFγ和IL2的分泌。此外,體外實驗發現,鐵皮石斛粗多糖及純品DOP1、DOP2均能促進淋巴細胞增殖,從而改善細胞免疫及體液免疫,其可能機制為通過促進細胞因子TNFα、IL1β、IL2的分泌來實現[17]。綜上,鐵皮石斛不僅能通過激活淋巴細胞來調控機體的免疫功能,亦可以通過促進某些細胞因子的生成而達到免疫調控作用。
2.2鐵皮石斛對機體的非特異性免疫調節作用
巨噬細胞主要功能是吞噬及消化細胞碎片或病原體,并激活免疫細胞,釋放不同的細胞因子,參與人體的非特異性免疫。NK細胞是機體的重要免疫監視細胞,其活性的高低可以反映機體非特異性免疫功能狀況。程東等人[9]研究發現鐵皮石斛制劑不僅能調控機體的特異性免疫,而且能提高小鼠的腹腔巨噬細胞吞噬百分率,增強小鼠巨噬細胞吞噬能力,顯著提高小鼠的非特異性免疫。Xio等[17]發現鐵皮石斛不僅能升高環磷酰胺模型小鼠外周血白細胞數,增加模型鼠胸腺或脾臟指數,且能增加NK細胞和巨噬細胞活性,促進模型鼠體內細胞轉化作用,以對抗環磷酰胺造成小鼠功能低下,提高小鼠的非特性免疫功能。Huang等[18]通過體外研究表明,鐵皮石斛多糖及純化的DOPA1和DOPA2均能夠促進RAW 264.7巨噬細胞的細胞活性和NO生成,具有免疫刺激活性。Liu等[19]將不同劑量的鐵皮石斛及其多糖灌胃給予健康BALB/c小鼠,發現鐵皮石斛及其多糖能顯著增強NK細胞活性及巨噬細胞吞噬功能,從而提高BALB/c小鼠非特異性免疫功能,同時亦能促進小鼠脾細胞IFNγ的產生,并且吞噬功能與IFNγ的釋放有關。可見,鐵皮石斛不僅具有特異性免疫調節作用,同時也能增加巨噬細胞和自然殺傷細胞等非特異性免疫細胞的活性,發揮非特異性免疫調節功能。
2.3鐵皮石斛對腫瘤的免疫調節作用
因為鐵皮石斛具有增強機體免疫功能和抗癌作用,故臨床上常用于惡性腫瘤的輔助治療。王杰等人[20]將不同劑量組的鮮鐵皮石斛提取物多糖及生物堿預處理Lewis肺癌荷瘤小鼠,發現鮮鐵皮石斛生物堿、多糖提取物對Lewis肺癌荷瘤小鼠腫瘤均有明顯的抑制作用,其中多糖高劑量組,生物堿高、中劑量組抑制瘤重效果最為顯著,其作用機制可能與提高脾臟指數,調節血清中TNFα、IL2水平,增強體液免疫與細胞免疫有關。姚慶華等[21]用鐵皮石斛楓斗顆粒干預腫瘤化療陰虛患者,觀察各項指標發現NK細胞和CD+4/CD+8比值與治療前相比有顯著性差異(P<0.05),提示鐵皮石斛楓斗顆粒能提高腫瘤化療患者的機體免疫功能。金樂紅等[22]以肉瘤(S180)的小鼠為模型,觀察石斛多糖對接種肉瘤瘤體生長的抑制作用,發現石斛多糖能有效提高荷瘤小鼠胸腺指數和脾臟指數,提高外周血中IL2和TNFα含量,具有顯著的抗腫瘤效應,其抑瘤機制可能與石斛多糖促進免疫器官功能和提高細胞免疫能力有關。因此,我們可推斷出鐵皮石斛在調節機體的細胞免疫和體液免疫的同時亦可起到抗腫瘤的作用。
2.4鐵皮石斛對其他疾病的免疫調節作用
持續存在的刺激因素可使NFκB過度表達,導致炎癥反應,誘導細胞凋亡,陳泳蓀等[23]研究發現鐵皮石斛多糖通過抑制高糖誘導的血管內皮細胞(ECV304)NFκB因子的過量表達,從而達到保護糖尿病血管的病變。Sjǒgrens綜合征為一種主要影響唾液腺的慢性自身免疫性疾病,Lin等[24]研究發現,鐵皮石斛多糖可以通過提高AQP5的表達和保護細胞免受凋亡,平衡促炎因子的紊亂,故可用于治療Sjǒgrens綜合征。IL6和TNFα主要是由單核細胞和淋巴細胞分泌的炎癥細胞因子,在機體的免疫調節中起到重要作用,其水平的高低可以判斷各種炎癥程度,馮霞等人[25]通過鐵皮石斛水提取物對SD大鼠胃損傷的研究發現,與對照組比較,適宜濃度的鐵皮石斛具有良好的胃損傷預防效果。此外,鐵皮石斛多糖還具有抗疲勞[26]、抗衰老[27]、抗肝損傷[28]、促進干燥癥病人唾液分泌[29]、抑菌[30]、促進毛發生長[31]、降血壓[32]等作用。鐵皮石斛由于其有多種成分,因此對較多疾病有調節作用,是否與免疫機制有關,值得在成分和作用的機制上進一步研究。
3小結
綜上所述,細胞免疫和細胞因子在免疫性疾病的發生、發展中起到十分重要的作用。鐵皮石斛調節機體的免疫力機制之一可能是通過促進機體體液免疫和細胞免疫功能、誘生多種細胞因子來實現的,是一類很有研究價值的中藥類免疫調節劑,基于以上機制,可以推測鐵皮石斛對慢性腎小球腎炎等其他疾病的細胞免疫和細胞因子具有調控作用,值得進一步研究。
參考文獻
[1]鮮小林,陳睿,萬斌,等.西南地區野生春石斛資源搜集、保存與觀賞利用價值評價[J].西南農業學報,2013,26(3):11841189.
[2]李桂鋒,李進進,許繼勇,等.鐵皮石斛研究綜述[J].中藥材,2010,33(1):150153.
[3]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:265266.
[4]Zha XQ,Zhao HW,Bansal V,et al.Immunoregulatory activities of Dendrobium huoshanense polysaccharides in mouse intestine,spleen and liver[J].Int J Biol Macromol,2014,64:377382.
[5]陳志國,葉松山,范迎,等.金釵石斛多糖提取工藝的優化及對小鼠脾細胞增殖的影響[J].中國實驗方劑學雜志,2011,17(15):2732.
[6]張娥珍,黃梅華,辛明,等.鐵皮石斛納米粉與超微粉的物理特性和體外抗氧化活性比較研究[J].熱帶作物學報,2015,36(12):21842191.
[7]Lin X,Shaw PC,Sze SC,et AL.Dendrobium officinale polysaccharides ameliorate the abnormality of aquaporin 5,proinflammatory cytok ines and inhibit apoptosis in the experimental Sjogrens syndrome mice[J].Int Immunopharmacol,2011,11(12):20252032.
[8]邵曰鳳,胡粉青,鄒澄,等.石斛屬植物化學成分和藥理活性研究現狀[J].天然產物研究與開發,2012,24(S1):152157,121.
[9]程東,韓曉英,姚文環,等.鐵皮石斛制劑免疫調節作用研究[J].毒理學雜志,2014,44(6):486488.
[10]劉亞娟,王詩豪,張銘,等.鐵皮石斛多糖抗癌及免疫活性研究[J].廣州化工,2014,42(10):5860,65.
[11]李偉,張靜,周雯,等.鐵皮石斛對免疫抑制小鼠的免疫調節作用和血清細胞因子的影響[J].衛生研究,2016,45(1):137139.
[12]蔡海蘭,黃曉君,聶少平,等.鐵皮石斛多糖對RAW264.7細胞分泌TNFα的影響[J].中國藥理學通報,2012,28(11):15531556.
[13]Xiang L,Stephen Sze CW,Nq TB,et al.Polysaccharides of Dendrobium officinale inhibit TNFαinduced apoptosis in A253 cell line[J].Inflammation Research,2013,62(3):313324.
[14]Meng LZ,Lv GP,Hu DJ,et al.Effects of polysaccharides from different species of Dendrobium ( Shihu) on macrophage function[J].Molecules,2013,18(5):57795791.
[15]He TB,Huang YP,Yang L,et al.Structural characterization and immunomodulating activity of polysaccharide from Dendrobium officinale[J].Int J Biol Macromol,2016,83:3441.
[16]宋美芳,李光,陳曦,等.兩種石斛多糖提高小鼠免疫活性的初步研究[J].中國藥學雜志,2013,48(6):428431.
[17]Xia LJ,Liu XF,Ren FZ,et al.Partial characterization and immunomodulatory activity of polysaccharides from the stem of Dendrobium officinale in vitro[J].Journal of Functional Foods,2012,4:294301.
[18]Huang K,Li Y,Tao S,et al.Purification,Characterization and Biological Activity of Polysaccharides from Dendrobium officinale[J].Molecules,2016,21(6):701.
[19]Liu XF,Zhu J,Ge SY,et al.Orally administered Dendrobium officinale and its polysaccharides enhance immune functions in BALB/c mice[J].Nat Prod Commun,2011,6(6):867870.
[20]王杰,葛穎華,周萃,等.鮮鐵皮石斛提取物抗 Lewis 肺癌機的制研究響[J].中國現代應用藥學,2014,31(8):953957.
[21]姚慶華,陳超,楊維紅,等.鐵皮楓斗晶對腫瘤化療患者的輔助治療作用[J].浙江中醫藥大學學報,2010,34(4):505.
[22]金樂紅,劉傳飛,唐婷,等.石斛多糖抗腫瘤作用的實驗研究[J].中國藥學雜志,2010,45(22) :17341737.
[23]陳泳蓀,劉文洪.鐵皮石斛多糖提取工藝及其對高糖誘導血管內皮細胞NFκB表達干預的研究[J].山西中醫學院學報,2011,12(2):2831.
[24]Lin X,Sze SC W,Tong Y,et al.Protective effect of Dendrobium officinale polysaccharides on experimental sjogren syndrome[J].Journal of Complementary and Integrative Medicine,2010,7(1):118.
[25]馮霞,趙欣.鐵皮石斛水提物對SD大鼠胃損傷的預防效果[J].江蘇農業科學,2013,41(7):294295.
[26]鹿偉,陳玉滿,徐彩菊,等.鐵皮石斛抗疲勞作用研究[J].中國衛生檢驗雜志,2010,20(10):2488.
[27]李利娜.鐵皮石斛多糖改善D半乳糖誘導小鼠衰老作用研究[D].蘇州:蘇州大學,2012.
[28]梁楚燕,李煥彬,候少貞,等.鐵皮石斛護肝及抗胃潰瘍作用研究[J].世界科學技術中醫藥現代化,2013,15(2):233237.
[29]Lin X,Nq TB,Feng YB,et al.Dendrobium candidum extract increases the expression of aquaporin5 in labia glands from patients with Sjǒgrens syndrome[J].Phytomedicine,2011,18(23):194198.
[30]李蕾,丁長春,李付惠.兩種石斛多糖的抑菌作用研究[J].安徽農業科學,2011,39(10):57535754.
[31]陳健,戚輝,李金標,等.鐵皮石斛多糖促進毛發生長的實驗研究[J].中國中藥雜志,2014,39(2):291295.
[32]吳人照,楊兵勛,李亞平,等.鐵皮石斛多糖對SHRsp大鼠抗高血壓中風作用的實驗研究[J].中國中醫藥科技,2011,18(3):204205.
(收稿日期:2016-11-16修回日期:2017-04-10)
(編輯:梁明佩)
基金項目:廣西中醫藥專項課題(GZLC1650)
作者簡介:梁柳丹,女,醫學學士,在讀碩士研究生,研究方向:腎內科。Email:806481476@qq.com
▲通信作者:楊發奮。Email:1149088074@qq.com