董碧蓮,蔡延渠,呂 莉,朱志東,朱盛山
(廣東藥科大學新藥研發中心,廣東 廣州 510006)
多糖是指由10 個以上單糖通過苷鍵聚合形成的一種天然生物大分子,其相對分子質量可達數萬甚至數百萬,是一類重要的生物信息大分子,廣泛存在于動植物和微生物體內,為高等植物和動物細胞膜、微生物細胞壁中的重要組成物質[1];中藥多糖則是指從動、植物體內和微生物中分離的活性多糖成分的總稱[2],目前已有近百種被分離提取鑒定出來,具有增強機體免疫力、抗疲勞、抗炎、降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗病毒等藥理作用,加之毒副作用小、不易造成殘留等優點,其結構及功能的研究已成為繼蛋白質、核酸研究之后探索生命奧秘的又一重要里程碑[1,3]。
本文通過查閱中國知網、維普、萬方等數據庫近10年來中藥多糖增強免疫、抗疲勞作用的體內實驗研究,發現黃芪多糖、人參多糖、香菇多糖等均具有很強的,但尚無比較其藥理活性強弱。因此,將分別整理中藥多糖增強免疫作用、抗疲勞作用的實驗性研究數據,以期通過各評價指標的最低有效劑量來比較該類成分的藥理活性強度。
中藥多糖不僅參與細胞骨架構成,也是多種內源性生物活性分子的重要組成部分,其主要藥理作用之一是調節機體免疫功能,可增強機體細胞免疫及體液免疫功能,促進淋巴細胞、單核巨噬細胞、造血干細胞生理功能,從而使機體免疫平衡達到健康平和的狀態[4]。
免疫系統包括特異性免疫、非特異性免疫2 大部分,無論免疫增強或免疫抑制藥都可能在機體免疫過程中的不同環節起到作用,故要對涉及免疫過程主要環節的多種實驗方法及觀察指標進行研究,至少觀察非特異性免疫、體液免疫、細胞免疫各1種,才能初步肯定該藥物對免疫功能的作用。目前,常用的影響非特異性免疫功能方法有免疫器官重量法、胸腺和脾臟細胞計數、外周白細胞計數、細胞吞噬功能測定等;測定體液免疫功能的方法有溶血素測定單向免疫擴散等;外周血T 淋巴細胞計數、淋巴細胞轉化試驗、淋巴細胞的細胞毒試驗天然殺傷(NK)細胞活動等是測定細胞免疫功能的方法[5]。
1.1 正常小鼠 一般選用體質量18~22 g 的成年昆明小鼠用于增強免疫作用實驗,飼養溫度 22~25 ℃,相對濕度40%~70%,給予標準動物飼料,自由攝食飲水,于正式實驗前適應喂養1 周,高、中、低劑量組分別每天灌胃給予1 次相應劑量多糖溶液,對照組則灌胃給予相同體積蒸餾水,連續30 d。常用的非特異性免疫功能檢測指標有脾臟指數、胸腺指數、外周白細胞數、吞噬指數 α;體液免疫功能指標有溶血素抗體水平;細胞免疫功能指標有脾淋巴細胞增殖活性、細胞因子生成、遲發型變態反應等,再通過比較各指標呈顯著性差異的最低劑量(即最低有效劑量)進行統計。結果見表1。
1.2 免疫低下小鼠 動物選擇同 “1.1”項,在適應性喂養后建立小鼠免疫低下模型,一般80 mg/(kg·d)環磷酰胺連續腹腔注射 3 d[19],造模完成后設置高、中組、低劑量組,每天灌胃給予1 次相應劑量多糖溶液,模型組則灌胃給予相同體積蒸餾水,連續30 d,空白對照組正常小鼠給予飼料和水,再按 “1.1”項下方法檢測指標,分析數據,統計最低劑量。結果見表2。

表1 中藥多糖對正常小鼠增強免疫作用的最低劑量[mg/(kg·d)]

表2 中藥多糖對免疫抑制小鼠增強免疫作用的最低劑量[mg/(kg·d)]
疲勞是指機體生理過程不能將其機能持續在一特定水平,或各器官不能維持其預定運動強度的機體復雜生理生化過程。中藥多糖可通過促進糖原合成、減少運動代謝產物、增加耐缺氧能力等方面來高肌體的抗疲勞能力,對于預防與消除運動性疲勞有重要作用[46]。
中藥多糖的抗疲勞作用可通過測定相關指標來體現,如小鼠持續運動力竭時間可以反映小鼠耐力,由負荷運動引起的小鼠機體相關生化指標變化可反映其疲勞程度,較常用的指標主要有乳酸(LAC)、超氧化物歧化酶(SOD)、尿素氮(BUN)、肌酸激酶(CK)、丙二醛(MDA)、乳酸脫氫酶活力(LDH)、糖原、DNA 損傷、睪酮、皮質醇、兒茶酚胺等,其中乳酸被認為是判斷疲勞程度、有氧代謝能力、控制運動強度等因素的重要指標之一,而DNA 損傷、睪酮、皮質醇、兒茶酚胺等因檢測難度較大,目前中醫藥相關實驗中較少用到[47]。
2.1 正常小鼠 動物選擇同 “1.1”項,適應性喂養后設置高、中、低劑量組,每天灌胃給予1 次相應劑量多糖溶液,對照組則灌胃給予相同體積蒸餾水,連續30 d,于末次給藥后30 min 取血,測定相關指標,統計最低劑量。結果見表3。

表3 中藥多糖對正常小鼠抗疲勞作用的最低劑量[mg/(kg·d)]
2.2 力竭小鼠 動物選擇同 “1.1”項,在適應性喂養后建立小鼠力竭模型,一般通過5 周游泳訓練,在灌服藥物的同時每周訓練 6 d,游泳時間從第1 周的 30 min 遞增10 min,到第 4 周的每天 60 min 后持續 1 周,小鼠在 5 周過度運動后導致機體中葡萄糖、糖原等能源耗盡,由于血清乳酸和血尿素等代謝物過度積累,從而引起疲勞[82,84]。然后,設置高、中、低劑量組,在疲勞訓練的同時分別每天灌胃給予1 次相應劑量多糖溶液,模型組則灌胃給予相同體積蒸餾水,空白對照組正常小鼠給予飼料和水,于末次給藥后30 min 取血,測定相關指標,統計最低劑量。結果見表4。

表4 中藥多糖對力竭小鼠抗疲勞作用的最低劑量[mg/(kg·d)]
在中藥多糖對正常小鼠增強免疫作用實驗中,香菇、蘆薈、馬齒莧、板藍根、黃芪、青蒿多糖效果較強,其最低有效劑量均≤50 mg/(kg·d),而川牛膝、灰樹花、酸棗、云芝、紅芪多糖效果一般,均≤400 mg/(kg·d);對免疫力低下小鼠增強免疫作用實驗中,黃芪、香菇、青蒿、石見穿紅多糖、枸杞、靈芝多糖最低有效劑量均接近50 mg/(kg·d),以黃芪、香菇多糖的效果最強,而白花蛇舌草、木蹄層孔菌、地衣、杜仲葉、蓮子多糖也均為100 mg/(kg·d)。
在中藥多糖對正常小鼠抗疲勞作用實驗中,五味子、黃芪、滁菊、褚實、黃蘑、枸杞多糖效果較強,其最低有效劑量均<50 mg/(kg·d),而蘆薈、地錦草、何首烏、黃秋葵、姬松茸、土黨參、人參多糖也均為 100 mg/(kg·d);對力竭小鼠的抗疲勞作用實驗中,白靈菇、龍眼、敗醬草、五味子、當歸、竹蓀、紅棗多糖 最 低有效劑量 均為100 mg/(kg·d)。
本文從中藥多糖增強免疫、抗疲勞作用出發,分別以正常動物、病理模型動物分組,整理出該成分對體內相關指標的最低有效劑量。結果發現,香菇、黃芪多糖有較強的增強免疫、抗疲勞作用,而人參、太子參、石斛、黨參多糖等效果一般;同種多糖在相同動物模型下的有效劑量相差較大,如對正常小鼠增強免疫作用中的黃芪多糖,以及對正常小鼠抗疲勞作用中的黃芪、五味子、枸杞、黃精多糖等,其中在對正常小鼠的抗疲勞作用中,黃芪多糖3個有效劑量[12.5、50、400 mg/(kg·d)]效果之差高達30 多倍,來源分別為市購(含有量70%)、實驗室自制、長白山黃芪自制,可能因純度、藥材產地、提取方法等因素影響了其藥效[50,58-59]。
通過查閱大量文獻發現,增強免疫、抗疲勞作用實驗中存在動物模型單一、評價指標有限、多糖含有量差異大、缺乏考察最佳劑量等問題,各劑量組中的最低有效劑量是否為多糖最低有效劑量或最佳劑量也有待進一步探討。我國中藥資源豐富,中藥多糖在增強免疫、抗疲勞作用方面有很廣闊的應用前景,本文整理了常見中藥多糖相關實驗數據,對人們用藥選擇與后期研究具有重要的參考價值。