靈芝多糖的藥理作用及其機制研究進展Δ

陳文華，程顯好，譚會穎，蘇陽，郭寧，孫曉蕾，鄭曉文，劉政，邴帥，徐凌川#（.山東中醫藥大學藥學院/山東省藥用真菌重點實驗室，濟南 50355；.魯東大學農學院/山東省食用菌技術重點實驗室，山東 煙臺 6405）

靈芝[Ganoderma lucidum（Leyss.ex Fr.）Karst.]為靈芝科靈芝屬真菌，又稱瑞草、仙草、靈草，是我國傳統的珍貴藥材。靈芝性平、味甘，歸心、肺、肝、腎經，具有補氣安神、止咳平喘的功效。相關研究表明，多糖是靈芝的主要次生代謝產物之一，具有獨特的藥用和保健價值，是國內外學者的研究熱點之一[1]。為了解靈芝多糖藥理作用的研究進展，筆者以“靈芝”“多糖”“藥理作用”“Ganoderma lucidum”“Polysaccharide”“Pharmacological action”等為關鍵詞，組合查詢2013年1月－2017年12月發表的收錄于PubMed、中國知網、萬方、維普等數據庫中的相關文獻。結果，共檢索到相關文獻956篇，其中有效文獻57篇。現就靈芝多糖藥理作用的研究進展進行歸納與總結，以期為其功能特性的進一步研究提供參考依據。

1 抗腫瘤及調節免疫

近年來，靈芝多糖顯著的抗腫瘤作用受到國內外專家的廣泛關注。李廣遠等[2]分別采用MTT比色法、Annexin V-FITC/PI雙染色法、熒光定量聚合酶鏈反應法（FQ-PCR）及蛋白質印跡法檢測靈芝多糖對急性早幼粒細胞白血病（APL）NB4細胞增殖、凋亡的抑制作用，并對其作用機制進行了初步探討。結果表明，靈芝多糖對NB4細胞的增殖抑制率和促凋亡率分別可達33.50%和18.77%，其作用機制可能與上調早期生長反應因子1（Egr-1）編碼基因的表達有關。王建坤等[3]和齊曼等[4]探討了靈芝多糖對黑素瘤細胞B16F10的抑制作用，發現其能夠降低該細胞中轉化生長因子β1（TGF-β1）的表達，其作用機制與拮抗TGF-β1的分泌、促進小鼠脾淋巴細胞CD69、FasL的表達及干擾素γ（IFN-γ）的分泌有關[5]。李娜[6]運用實時熒光定量PCR技術（RT-qPCR）檢測靈芝多糖對肺癌細胞LA795中血管內皮生長因子（VEGF）、TGF-β1和白細胞介素10（IL-10）編碼基因轉錄的抑制作用，發現肺癌細胞LA795可分泌免疫抑制因子VEGF、TGF-β1和IL-10，而靈芝多糖可下調該細胞中上述因子的分泌。吳會清[7]研究表明，靈芝多糖對S180荷瘤小鼠的抗腫瘤作用機制與調節其血清細胞因子（IFN-γ、IL-2）水平、降低臟器指數有關。李寧等[8]研究發現，靈芝多糖對單核巨噬白血病細胞株THP-1和RAW264.7具有雙向調節作用：在低濃度時可促進細胞增殖，而高濃度時則可抑制細胞增殖，其作用機制均與上調免疫相關細胞因子[腫瘤壞死因子α（TNF-α）、IL-1、IL-6、IL-12]的表達有關。Lu J等[9]研究表明，靈芝多糖具有潛在的細胞免疫調節功能，能夠拮抗黑素瘤細胞B16F10對大鼠腹腔內巨噬細胞活性及TNF-α表達的抑制作用。王成財等[10]和劉奔等[11]研究發現，靈芝多糖能夠抑制小鼠荷膀胱癌T24細胞的增殖，提高小鼠免疫功能，促進其水通道蛋白1（AQP1）、AQP3的表達；同時，靈芝多糖有望開發為膀胱癌化療輔助用藥，其輔助化療作用可能與減弱腫瘤細胞免疫逃逸功能有關，但具體機制及療效仍有待后續研究予以驗證。韓福生等[12]研究發現，靈芝多糖能夠誘導人喉癌細胞Hep-2凋亡，但其作用機制尚未明確，有待進一步研究。郭鵬榮等[13]研究發現，靈芝多糖可增強順鉑對T24荷瘤裸鼠膀胱癌細胞生長和血管生成的抑制作用，其機制可能與下調VEGF和纖維細胞生長因子（bFGF）的表達有關。邢會軍等[14]探討了靈芝多糖對胃癌細胞的體內外抑制作用，證實其可通過阻滯細胞周期、誘導細胞凋亡來抑制胃癌細胞MKN45及AGS的增殖，其作用機制與抑制Bcl-2、Bax的表達進而增強腫瘤細胞凋亡敏感性有關。馮嫣[15]研究表明，靈芝多糖可通過增強大鼠血清中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性來增強胃癌模型大鼠的免疫功能和抗氧化能力。有研究指出，靈芝多糖的劑量與小鼠肝臟原癌基因的高表達呈負相關，與抑癌基因的高表達呈正相關，表明靈芝多糖在某種程度上可以通過調控原癌基因和抑癌基因的動態平衡來抑制癌癥的發生與發展[16]。同時，靈芝多糖可通過激活T、B淋巴細胞和巨噬細胞等免疫細胞來促進細胞因子的分泌，對改善機體的免疫功能具有重要作用[17-21]。綜上，靈芝多糖可通過調節Egr-1、TGF-β1、VEGF、IL-10、AQP1、AQP3、bFGF、Bcl-2、Bax、SOD、CAT、GSH-Px等因子或其編碼基因的表達來發揮對多種腫瘤細胞的抑制作用，同時還可調節機體的免疫功能，具有重要的研發價值[22-23]。

2 抗糖尿病

糖尿病是由多種原因引起的全身系統代謝功能障礙的慢性疾病，其一系列并發癥對患者的生活質量造成了嚴重影響，甚至還可能對其生命構成威脅。因此，糖尿病治療及輔助治療藥物的研發成為近年來國內外學者關注的熱點。現代藥理研究表明，靈芝多糖降血糖作用靶點多且效果顯著[24]。

馮艷等[25]以靈芝多糖對鏈脲佐菌素（STZ）誘導的糖尿病模型大鼠進行干預，結果發現與模型組比較，高劑量靈芝多糖組大鼠血糖水平以及總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）水平均顯著下降（P＜0.01），CAT、GSH-Px水平均顯著上升（P＜0.01），提示高劑量的靈芝多糖具有一定的糖脂代謝調節功能。Cheng PG等[26]研究表明，靈芝多糖可明顯提高糖尿病模型大鼠的抗氧化能力，減少氧化蛋白產物的產生，減輕脂質損傷的程度，加速STZ所致創面的愈合，提示靈芝多糖可通過降低糖尿病模型大鼠體內氧化應激水平來發揮降血糖作用。有研究首次報道了靈芝多糖聯合二甲雙胍對2型糖尿病模型大鼠的改善作用，結果表明，兩者聯用在抗心肌纖維化和改善主動脈病變方面的效果明顯優于單藥治療，其作用機制可能與下調心肌細胞和主動脈中晚期糖基化終末產物（AGEs）和結締組織生長因子（CTGF）的表達有關，提示靈芝多糖和二甲雙胍的聯合使用可能會成為臨床糖尿病心血管疾病治療研究的新方向[27-32]。此外有研究指出，靈芝多糖可降低肝臟葡萄糖調節酶mRNA的表達水平，上調磷酸化磷酸腺苷酸活化蛋白激酶（pho-AMPK）與腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）的比值，其作用機制可能與增加胰島素敏感性、改善胰島素抵抗有關[33]。以上研究表明，靈芝多糖可通過降低機體氧化應激水平、增加胰島素敏感性等途徑來發揮降血糖作用，有望成為2型糖尿病的輔助治療藥物。

3 保護肝臟

肝損傷是世界公認的無法完全治愈的流行性疾病之一，其極有可能會進一步惡化發展成為肝癌[34]，因此研究靈芝多糖對肝損傷的保護作用具有重大的臨床意義。

有研究以經典的四氯化碳（CCl4）致急性肝損傷模型小鼠為對象，探討了靈芝多糖保肝、抗炎的可能作用機制。結果表明，靈芝多糖的保肝作用機制可能與抗自由基脂質過氧化、保護細胞膜結構完整性、顯著降低血清丙氨酸轉氨酶（ALT）和天冬氨酸轉氨酶（AST）水平等有關；其抗炎作用則是通過抑制促炎因子TNF-α的形成和一氧化氮合酶（iNOS）的活性、阻止核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（NLRP3）的活化來實現的[35-36]。馮嫣[15]研究表明，靈芝多糖可明顯改善二乙基亞硝胺（DEN）致肝組織細胞病理變化所誘導的小鼠肝損傷。此外，靈芝多糖對Graves病（GD）模型小鼠的甲亢狀態無明顯影響，但對由甲亢引起的肝損傷具有明顯的緩解和改善作用，這種作用可能與其提高肝臟抗氧化能力有關，但具體機制仍有待后續深入研究[36]。Yu R等[37]研究發現，靈芝多糖可通過上調Bcl-2的表達和Bcl-2/Bax的比值、下調Bax的表達來預防小鼠過量運動后的肝細胞死亡。由此可見，靈芝多糖可通過抗自由基脂質過氧化、保護細胞膜結構完整性、提高肝臟抗氧化能力等途徑來發揮保肝作用。

4 保護心肌細胞

心肌缺血是由于心臟血液灌注減少，導致心臟供氧減少，心肌能量代謝不正常，無法支持心臟正常工作的一種病理狀態。左冬冬等[38]采用TTC染色法檢測心肌缺血模型大鼠心肌梗死面積，采用速率法檢測血清肌酸激酶（CK）的水平，采用酶聯免疫吸附測定法（ELISA）檢測血清肌鈣蛋白的含量。結果顯示，靈芝多糖可明顯縮小模型大鼠的心肌梗死面積，降低其血清CK和肌鈣蛋白含量，提示其對心肌損傷具有良好的保護作用。徐繁等[39]研究發現，靈芝多糖可明顯降低阿柔比星誘導的心肌細胞死亡，且不抵抗后者的抗腫瘤作用。同時其在后續研究中發現，阿霉素可明顯升高小鼠血清心肌酶水平，使心肌細胞內大量空泡變性，心肌細胞間隙明顯增寬，并伴有大量炎癥細胞浸潤、心肌間質膠原纖維含量增多，造成心肌損傷；而不同劑量的靈芝多糖均可減輕上述心肌損傷，且以25 μg/g劑量的作用最佳[40]。綜上，靈芝多糖可縮小心肌梗死面積，降低血清CK水平和肌鈣蛋白含量，同時還可明顯減輕阿柔比星、阿霉素等藥物所導致的心肌損傷。

5 抗癲癇

癲癇的反復發作嚴重影響患者的生活質量，因此加強對癲癇治療有效物質的篩選顯得尤為重要。朱孔利等[41-42]研究表明，靈芝多糖能明顯降低癲癇模型大鼠腦組織中絲裂原活化蛋白激酶（MAPK14）的表達水平，增強其鈣調神經磷酸酶（CaN）和GSH-Px的活性，抑制癲癇的發作。上述作用可能與靈芝多糖升高谷氨酸轉運體[如GLAST（EAAT1）、GLT-1（EAAT2）、EAAC1（EAAT3）]的表達而降低神經細胞興奮性、延長癲癇發作時間間隔有關[43]。

6 抗輻射

靈芝多糖具有較強的抗輻射能力，能顯著提高受致死劑量60Co-γ射線照射小鼠的存活率，減少輻射對小鼠外周血白細胞計數（WBC）和脾指數（PLT）的影響，增強血清SOD活性，其作用機制可能與清除自由基有關，但具體機制有待于進一步深入研究[44]。Yu Y等[45]運用免疫熒光法檢測細胞核突變基因ATM的表達水平，采用蛋白質印跡法檢測DNA依賴性蛋白激酶（DNA-PK）的表達水平，采用流式細胞術檢測細胞凋亡率，初步探討靈芝多糖對暴露于輻射條件下的肝癌細胞HepG2的影響。結果表明，靈芝多糖可通過調控蛋白激酶B（Akt）信號轉導通路來增強HepG2細胞的放射敏感性，提示其作為肝癌治療中的輻射敏化劑具有潛在的開發價值。

7 其他

靈芝多糖是靈芝水溶性部位中可逆轉腫瘤多藥耐藥（MDR）的一類有效成分，作用效果明顯優于膽堿，其逆轉機制可能與降低MDR1基因轉錄水平，影響P糖蛋白（P-gp）的表達水平及功能，或通過增加藥物蓄積及抑制藥物外排等途徑提高腫瘤細胞內抗腫瘤藥物濃度、逆轉耐藥有關[46]。李亞巍等[47]研究表明，靈芝多糖硫酸酯對大鼠腦缺血再灌注損傷具有明顯的神經細胞保護作用，其作用機制可能是與調控熱休克蛋白70（HSP70）/磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/Akt信號通路來抑制再灌注后炎癥反應的發生有關[48]。同時，該硫酸酯衍生物還可通過降低胱天蛋白酶3（Caspase-3）的表達、增強Bcl-2的表達，改善D-半乳糖致衰老模型小鼠的學習記憶能力，這種作用與影響核因子κB（NF-κB）信號轉導通路、抑制海馬組織凋亡有關[49-50]。李廣富等[51]研究表明，植物乳桿菌益生發酵酸奶與靈芝多糖在抗衰老方面具有協同作用，可通過上調SOD、GSH-Px、CAT的活性，下調MDA的含量來發揮抗衰老作用。此外，靈芝多糖除具腸道菌群調控作用外，還可通過降低脂肪酶、IFN-γ、TNF-α水平以及增強抗氧化能力來發揮對胰腺炎的治療作用，極具開發價值[52-54]。

8 結語

靈芝在我國已經有三千多年的藥用歷史，是民間常用的傳統名貴中藥材，對維護人體健康發揮著重要作用[55]。經文獻檢索發現，靈芝多糖具有多種生物活性，其中抗腫瘤活性已經成為國內外學者研究的熱點；此外，其還同時具有調節免疫、抗糖尿病、保護肝臟、保護心肌細胞、抗癲癇、抗輻射等多種藥理作用，具有廣闊的開發前景。近年來，國內外學者對靈芝多糖藥理作用的研究已經深入到分子水平[18，56-57]，但其多靶點的復雜分子調控機制尚不夠明確，仍需進一步深入探討。通過文獻檢索得知，目前關于靈芝多糖的研究多集中在功能性驗證階段，基礎研究較多，且現有產品也以粗多糖制品為主，而其臨床應用研究相對匱乏。因此，筆者建議進一步深入開展靈芝多糖藥理作用的分子調控機制、藥動學、分離純化工藝及臨床應用研究，為其相關制劑的研發奠定基礎。