多糖的免疫调节作用与研究进展

莫金杰，石小光，李 炎 （.西南大学动物科技学院，重庆 400700；.杭州汇能生物技术有限公司，浙江 杭州 00；.江西师范大学，江西 南昌 00）

1 多糖对免疫器官的作用

免疫器官是动物执行免疫功能的组织机构，也是动物机体发挥免疫反应的主要场所。它们的发育直接影响机体免疫力的高低。中枢免疫器官发生在胚胎早期，起源于内外胚层连接处，是诱导淋巴干细胞成为免疫活性细胞，并将其输送给外周免疫器官的场所，包括胸腺、骨髓（或禽类法氏囊）；外周免疫器官包括脾脏、淋巴结以及分布于消化道、呼吸道或泌尿生殖道的淋巴小结，是T、B淋巴细胞定居和对抗原刺激进行免疫应答的场所。研究表明，多糖对动物免疫器官特别是脾脏、胸腺淋巴结和腔上囊存在影响。栾洁（2008）研究结果显示，鲨鱼软骨粘多糖提取物可提高受辐照小鼠的体重，使辐照后3d高剂量组小鼠的外周血白细胞数明显高于模型组，且辐照后14d小鼠的胸腺指数及脾脏指数明显高于模型组，使受辐照小鼠的骨髓有核细胞数明显高于模型组，表明鲨鱼软骨粘多糖提取物对辐射损伤小鼠的免疫器官及其功能具有一定的保护作用，说明鲨鱼软骨粘多糖可以激活免疫系统，活化T、B细胞和巨噬细胞，明显增强骨髓的造血功能和对胸腺、脾脏的刺激作用，提高机体的免疫功能。

2 多糖对免疫细胞的作用

2.1 T和B淋巴细胞 研究表明，多糖可通过影响淋巴细胞数量、比例以及形态和结构，增强淋巴细胞功能，促进淋巴细胞转化和增殖等途径发挥免疫调节作用。林树乾等（2006）发现，由黄芪多糖诱导的家兔、奶牛淋巴细胞数目都有明显提高，说明使用以黄芪多糖为佐剂的疫苗免疫后淋巴细胞的免疫活性明显增强。为了诱导机体产生特异性免疫抗体，必须激活特异性B淋巴细胞并使其克隆扩增。金黄色葡萄球菌抗原刺激引起的淋巴细胞数目增加和相应的抗体水平提高是一致的。张红英等（2008）发现板蓝根多糖对PRRS弱毒苗免疫猪CD3+、 CD4+淋巴细胞的影响不大，但其外周血中的CD8+细胞数量明显增加。胡国俊等（1995）研究了枸杞多糖对T、B淋巴细胞增殖和T细胞亚群的调节作用，结果表明，枸杞多糖对未经活化的淋巴细胞没有诱导增殖作用，对经植物血凝素（PHA）活化的淋巴细胞增殖有显著的促进作用，这表明枸杞对活化的T、B淋巴细胞的增殖有促进作用。另外，枸杞多糖会导致CD8+ / CD4+淋 巴细胞比率明显下降，同时使CD4+淋巴细胞亚群比率显著上升，从而解除机体的免疫抑制状态、增强机体的抗肿瘤免疫功能。

2.2 对巨噬细胞的作用 巨噬细胞是免疫系统中一类具有防御和调节功能的细胞，它具有趋化性定向运动和吞噬功能，能主动吞噬和清除颗粒性外来抗原或直接杀伤病原微生物，还能分泌多种生物活性物质，参与调节机体免疫应答。郑尧等（2003）研究发现，甘草多糖对小鼠巨噬细胞吞噬功能有明显提高。Schepetkin等归纳了从各种植物包括高等植物、菌类、苔藓和藻类中提取的植物多糖所具有的巨噬细胞调节作用，总结出植物多糖的主要作用是增强或激活巨噬细胞免疫反应，引发免疫调节，使其具有抗肿瘤活性、创伤治愈作用和其他治疗作用。

2.3 对NK细胞的作用 NK细胞是生物体内天然存在的非特异性免疫杀伤细胞，它既不需要活化，也不需要抗体参与，具有直接杀伤某些靶细胞的效应。NK细胞对T细胞、B细胞、骨髓干细胞等细胞的功能均有一定的调节作用，还能够分泌白细胞介素-2（IL-2）、B细胞生长因子、干扰素（IFN），目前已被公认为免疫监视细胞中最理想的效应细胞。Kim等从针裂蹄（Phellinus linteus）中提取出一种新的多糖-蛋白复合物（PPC），它能够上调NK细胞介导的肿瘤杀伤作用，在体外实验中可杀伤YAC-1淋巴瘤。Raveendran等从心叶青牛胆（Tinospora cordifolia）中分离出一种α-D-葡聚糖（PR1），这种新型多糖具有很强的免疫刺激作用，能够在100μg/mL浓度下强力刺激NK细胞增殖（331%），它可以通过活化淋巴细胞从而剂量依赖性地杀灭肿瘤细胞。

2.4 对树突状细胞的影响 树突状细胞（DC细胞）起源于骨髓，是目前发现的功能最强的抗原呈递细胞（APC）。DC细胞摄取加工抗原成主要组织相容性复合体（MHC），在细胞表面表达并激活T细胞。CD8+、CTL被MHC-Ⅰ类复合物分子激活，CD4+辅助T细胞被MHC-Ⅱ类复合物分子激活。Omarsdottir等从地衣中色谱分离出11种不同结构的多糖成分，研究其对DC细胞的作用，结果发现包括β-葡聚糖、杂多糖Pc-4和Thamnolan在内的多种成分都能够上调由DC细胞分泌的IL-10和IL-12p40。IL-10是一种重要的与机体耐受性和抗炎性相关的细胞因子，因此可以认为这几种多糖成分在免疫调节作用上具有良好的研究前景。Lin等用微点阵方法分析了灵芝多糖对DC细胞的作用，发现促炎症反应化学增活素（CCL20、CCL5和CCL19），细胞因子（IL-27、IL-23A、IL-12A 和 IL-12B）和共刺激分子（CD40、CD54、CD80和CD86）的相关基因表达都得到了增强；灵芝多糖也可显著地促进未成熟DC细胞的活化和成熟，进一步增强T辅助细胞的Ⅰ类反应。

2.5 对红细胞免疫功能的影响 红细胞有多种免疫功能，是整体免疫系统中不可缺少的部分。多糖对红细胞免疫有促进和调节作用，其作用机制是提高了红细胞膜的CD35免疫活性，进而促进红细胞与补体致敏酵母菌的粘附作用，使RBC、C3bRR（红细胞C3b受体花环率）增高。黄芪、灵芝、茯苓、党参等中药植物多糖在体外均能够调节红细胞膜的C3b受体活性，增强红细胞免疫功能。黄芪多糖在体外可直接作用于红细胞，使癌症患者的红细胞C3b受体的活性和免疫粘附肿瘤细胞的能力增强，在体内对荷瘤S180小鼠的红细胞免疫粘附作用也有明显的增强作用。羊栖菜多糖对淋巴细胞白血病P388小鼠红细胞免疫功能降低有显著的对抗作用，可使小鼠RBC-C3bRR和红细胞C3b受体花环促进率升高。

3 多糖对免疫分子的影响

3.1 对细胞因子的影响 研究表明，多糖能影响血液循环中细胞因子的含量。Donzis（1996）报道，给小鼠口服可溶性酵母多糖能提高其血浆中白介素的含量。Sherwood（1987）报道，皮下、静脉和肌肉注射葡聚糖均可使小鼠血浆和脾脏中的白介素水平升高。

多糖也能影响体外培养的淋巴细胞因子的分泌。Tokaunaka（2002）报道，从念珠菌中提取的葡聚糖能促进体外小鼠巨噬细胞IL-Ⅵ、肿瘤坏死因子（TNF）的合成，并有显著的抗肿瘤作用。Est rada（1997）报道，燕麦葡聚糖可促进体外培养的小鼠腹腔巨噬细胞IL-魪的分泌，同时还能促进脾脏淋巴细胞IL-魭干扰素-C（IFN-C）和 IL-Ⅳ的分泌。Raasm ussen（1996）报道，给小鼠腹腔注射B2葡聚糖衍生的塑料微珠，可促进腹腔巨噬细胞分泌前列腺素E2（PGE2）和IL-魪。多糖还可增强细胞因子的作用。李金锋等人研究发现，猪苓多糖、香菇多糖和分枝杆菌多糖在一定浓度范围内与C2IL-魭合成能增加淋巴因子杀伤细胞（LAK）活性，降低 C2IL-魭 用量。Shku rai（1996）报道，真菌多糖和IFN-C合用，能显著促进巨噬细胞的一氧化氮（NO）、IL-魪、IL-魴和TNF分泌，而单用则效果不明显，表明葡聚糖和IFN具有协同作用。

3.2 对补体系统的作用 多糖能激活补体系统活性，李海花（2007）研究发现，灰树花多糖可明显增强小鼠的体液免疫能力，并能提高小鼠免疫器官的重量。Glovsky（1983）报道，啤酒酵母多糖在体外能激活豚鼠血清的经典和替代补体途径；静脉注射还能激活豚鼠的替代补体途径。

3.3 对抗体的作用 生物活性多糖还可作为疫苗佐剂使用，促进抗体的产生。王旭贞（2008）报道，黄芪多糖对提高鸡血清NDHI抗体效价表现出明显的免疫增强作用，能显著促进正常机体的抗体细胞生成数，提高血清免疫球蛋白水平。Haid（1989）报道，用葡聚糖作为佐剂，给仓鼠免疫利什曼原虫抗原，可以显著提高抗体滴度和对利什曼原虫的抵抗力。Kono（1998）报道，从小眼虫中提取的葡聚糖，能显著促进小鼠抗绵羊细胞（SRBC）抗体的产生，促进 IL-魪、IL-魱的分泌。Vegneruw a（1995）用酵母多糖、Kyohero用从Kampo提取的果胶多糖都能促进豚鼠血清中抗SRBC抗体的产生。Benda（1992）用猪试验了啤酒酵母多糖的佐剂活性，发现其可以显著促进小牛血清白蛋白抗体的产生。屈洪岩等（1998）发现，玉米花粉多糖能显著促进新城疫病毒血凝效价抗体的产生，并维持较高滴度。

4 多糖对机体免疫信息的调节作用

4.1 对一氧化氮的影响 一氧化氮（NO）作为细胞信使分子发现比较晚，然而其在免疫系统中的地位却非常重要。大量研究表明，NO是一种细胞毒效应分子，可直接活化巨噬细胞，在抑制和杀伤病毒、细菌、寄生虫等的免疫应答中起重要作用。多糖能够影响淋巴细胞，尤其是改变巨噬细胞中NO的含量，从而调节机体免疫功能。其作用机制可能是多糖促进NO合成酶的基因表达，使其合成增加，进而促进NO的合成与分泌。有报道称甘草多糖能促进体外培养的巨噬细胞分泌NO。周娅（2000）发现，枸杞多糖灌胃与腹腔注射均可明显增加小鼠腹腔静止膜中NO诱生量及胞内溶菌酶与SOD的活性。王瑾（1999）发现，适当剂量的党参多糖能显著促进巨噬细胞产生NO及IL。Zhang（1996）报道，芦荟多糖能促进体外培养的小鼠巨噬细胞产生NO。

4.2 对钙离子传导的影响 Ca2+是细胞信号传导的重要分子之一，对淋巴细胞信号传导和功能实现有重要作用。淋巴细胞Ca2+水平直接影响淋巴细胞的分裂，促进IL-2的释放，参与巨噬细胞的吞噬作用等。多糖可引起淋巴细胞内Ca2+浓度的改变，从而调节机体免疫功能。螺旋藻多糖、枸杞多糖、灵芝多糖等均能剂量依赖性的引起小鼠巨噬细胞内Ca2+浓度明显升高，其升高是促进胞外钙内流的作用结果。Mork等研究了多糖影响Ca2+的机制，发现巨噬细胞的离子调控通道与其表面的葡聚糖受体密切相关，激活这一受体可以引起Ca2+内流，其机制与PKC有关。用PKC抑制剂抑制PKC的活性后，多糖引起的Ca2+内流显著下降。

4.3 对cAMP和cGMP信息系统的影响 cAMP和cGMP是细胞内重要的第二信使，对机体免疫功能具有重要的作用。众多研究表明，多糖能调节淋巴细胞内cAMP和cGMP的含量和相对比值，调节机体免疫功能。白润江（1997）研究发现，香菇多糖能增加小鼠血浆、脾脏和胸腺中cGMP的含量，降低胸腺和脾脏中cAMP含量。俞发等（1999）发现，螺旋藻多糖可剂量性的引起小鼠脾细胞中cAMP浓度升高。

4.4 多糖对前列腺素的影响 前列腺素在机体免疫反应中起重要作用，可介导炎症反应和抗感染。有报道指出，多糖可影响淋巴细胞前列腺素的分泌，保护生殖系统。McAnalley（1994）报道，芦荟多糖能促进体外培养的人外周淋巴细胞PGE2和IL-1的分泌。栾洁（2008）报道，鲨鱼软骨粘多糖提取物高剂量组可明显提高辐射损伤小鼠的睾丸重量指数和精子总数，降低辐照小鼠的精子畸形率，表明鲨鱼软骨粘多糖提取物对辐射损伤小鼠的生殖系统具有一定的保护作用。

5 结语

综上所述，免疫活性多糖在促进和调节机体免疫功能方面的研究目前已有较大的进展，虽然对多糖免疫调节作用机制的研究已深入到分子、基因水平，但仍不能完全阐释其作用机理，有待于进一步研究。免疫活性多糖作用的强弱，与药物本身的分子量、溶解度、黏度、剂量、给药时间等有关，也受机体本身的免疫功能状态和抗原等因素的影响。多糖由于具有免疫促进作用，又几乎没有毒性，是一种理想的免疫调节剂。我国中草药、真菌等资源丰富，相信在不久的将来，多糖将会广泛应用于临床，造福人类。

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