中药多糖选择性免疫细胞受体研究进展

张巍，张昆，邵明亮，于英君

(1.佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154002;2.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 154000)

中药多糖研究始于19世纪40年代，主要的研究内容是多糖分子作为重要的信息传递者，参与了那些重要的细胞内生物作用，同时阐述多糖作为最具有潜力得多效能生物调节剂的调节机理。多糖主要是由1，6－糖苷键或1，3－糖苷键连接起来的，由醛糖或酮糖组成的一类大分子，可以调整和提高机体免疫，发挥抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等生物功能［1］。多糖组分复杂，糖苷键具有多种立体连接方式，可以形成结构复杂的空间构型，使多糖的结构比蛋白质和核酸的结构更具有多变性，为确定多糖的作用机理，确切的信号传导路径带来困难［2］。目前的研究推断，糖类的激活过程也存在和蛋白质类似的“活性中心”，当多糖与免疫细胞受体结合时，只有分子中的几个寡糖片断与受体结合。可能的免疫细胞受体包括补体III型受体(CR3)、Toll－Like受体、甘露糖受体等。多糖受体的发现对全面了解多糖免疫作用调节机理有着重要意义。

1 中药多糖与补体III型受体(CR3)相关研究

CR3为由α、β两条肽链以非共价键结合而构成的异二聚体糖蛋白，分子量分别为165kda和95kda。CR3属于粘附分子整合素(integrin)家族中的成员，与淋巴细胞功能相关抗原－1(lfa－1)和CR4的结构极为相似。Yan报道，CR3存在于淋巴细胞表面，而且也可存在于豚鼠的腹腔巨噬细胞表面，是C3b的特异受体［3］。Yan等研究发现，小鼠巨噬细胞的CR3受体有两个不同区域，分别与葡聚糖，C3b结合。CR3受体与葡聚糖结合后巨噬细胞对C3b调理的靶细胞吞噬作用上调。Ross用C3b荧光微粒的技术，在巨噬细胞表面显示CR3的存在［4］。但是在经过补体受体激活巨噬细胞激活过程中，具体机理还不明确。研究认为，一种原因当C3b受体与配体结合时，巨噬细胞激活与C3b受体联动细胞内的收缩蛋白，发生吞噬活动。另一种可能是一般情况下的巨噬细胞表面C3b受体数量保持低于引起吞噬活力的阈值，激活过程导致细胞表面C3b受体数增多，超过阈值因而发生吞噬［5］。友田正司研究指出，形成吞噬作用的重要条件是受体与配体结合后，在细胞膜上水平上的横向运动。友田正司等人还发现巨噬细胞吞噬IgG免疫复合物，结果会形成与T淋巴细胞细胞间信息，产生淋巴因子，能使巨噬细胞表面C3b受体功能转化［6］。许多植物多糖可以激活补体受体路径［7］。有研究表明，多糖激活补体系统是通过替代和经典两种途径，圆锥绣球多糖主要是由经典途径激活补体，如茯苓多糖、酵母多糖、和当归多糖等是由替代途径来激活补体系统;细菌脂多糖、香菇多糖、酸枣果多糖、车前草种子多糖等可由两条途径激活补体［8－9］。

2 中药多糖与Toll－Like受体(TLR)相关研究

TLR来源于Toll最初作为果蝇胚胎形成的关键分子(命名为Toll－Like－R或TLR)。数十种TLR家族成员在人类和小鼠研究中被发现。TLR受体识别保守的微生物结构，参与免疫系统对病原微生物的免疫应答。TLR识别病原体相关分子模式体现了特定微生物种类的保守分子特征。例如，革兰氏阴性细菌的脂多糖是TLR4配体，而双链RNA(病毒侵染过程中产生)是TLR3配体［10］。这个微生物识别系统的最重要的特征就是TLR能够激活一些信号通路，这些信号通路对诱导特定微生物侵染产生的免疫应答来说是十分重要的。TLR将微生物的识别与抗原递呈细胞、参与T淋巴细胞活化和引起获得性免疫的分化细胞的活化联系起来［11］。TLR激活一种共同的信号通路，最终引起NF－κB(核转录因子)、MAPKs(丝裂原活化蛋白激酶)、ERK(胞外信号调节激酶)、p38和JNK(c－Jun N端激酶)活化［12］。所有的TLR用一个共同的接头蛋白MyD88，MyD88含TIR结构域和死亡结构域。当MyD88与TLR结合的时候，MyD88通过死亡结构域之间的相互作用启动IRAK(IL－1受体相关激酶)家族的成员［13］。IRAK1和IRAK4是参与 TRAF6(TNF受体相关因子6)磷酸化和活化的丝氨酸苏氨酸激酶。而IRAK2和IRAK－M缺少激酶活性并且起不同的作用。IRAK－M通过阻止磷酸化的IRAK1和IRAK4与MyD88分离来负向调控TLR信号，IRAK1和IRAK4与MyD88分离是TLR信号转导的一个必须途径。TRAF6被IRAK磷酸化后，与Ubc13和Uev1A形成复合物。这些蛋白质都形成泛素结合酶(E2)，而TRAF6起泛素连接酶(E3)的作用［14］。田志刚教授实验发现，用人工合成的双链RNA(polyI:C)预处理，可以显著减缓由细菌脂多糖注射引起的实验小鼠肝衰竭，并大大降低实验小鼠的死亡率［15］。进一步研究表明，polyI:C可作用于枯否氏细胞中的Toll样受体3(TLR3)，降低同一细胞上Toll样受体4(TLR4)的表达，进而使细菌脂多糖失去作用的靶点［16］。TLR4是细菌脂多糖的天然结合位点，有学者推断在中药多糖的作用中TLR4发挥着类似的激活机制。

3 中药多糖与甘露糖受体(MR)研究

甘露糖受体属于C型凝集素受体家族，属于I型跨膜蛋白，分子质量为180KD，可特异性识别N－乙酞葡糖胺、甘露糖、岩藻糖配体。这些糖类糖链末端经常出现于病原微生物的表面，哺乳动物细胞的很少出现，甘露糖受体通过识别、结合这些糖类以介导吞噬病原微生物［17］。MR在预防感染、病毒、肿瘤等疾病过程中都发挥着重要的作用。王君等发现钙离子的参与甘露糖受体与碳水化合物的结合，是不可缺少的因素［18］。人巨噬细胞表面的甘露糖受体为CD206，其胞内部分产生内吞和胞饮信号，而胞外部分则有识别区域。甘露糖受体能够介导可溶性配体入胞发生胞饮和吞噬作用［19］。Nair等研究表明，巨噬细胞细胞表面的甘露糖受体识别革兰氏阳性和阴性细菌、真菌、寄生虫等微生物多糖末端，并帮助巨噬细胞吞噬这些致病微生物。在不同糖类中甘露糖和岩藻糖与甘露糖受体的亲和力以最高，其次是葡萄糖和N－乙酞化－葡糖胺，半乳糖则不能与之结合［20］。吕正光比较魔芋葡甘露聚糖与大黄多糖对大鼠溃疡性结肠炎巨噬细胞MR活性和细胞因子分泌研究表明，中药多糖与MR结合后可使单核巨噬细胞的吞噬活性增强，产生多种花生四烯酸衍生物、细胞因子，包括IL－1、IL－6使大鼠细胞免疫反应增强［21］。

4 结论与展望

中药多糖结合免疫细胞受体的研究对于多糖的做为免疫调节剂和低毒性抗肿瘤药物的临床试验具有尤为重要的价值［22－23］。目前国内外的学者都在致力于发现直接、有效、易调控的受体识别路径。各种受体在细胞组织表达的差异，以及在免疫应答的表达变化对机体的免疫应答的确切干预中还存在着诸多盲点。细胞内传导路径是如何在免疫应答中起作用的?中药多糖是否通过刺激受体对免疫疾病进行彻底的治疗?随着对免疫细胞受体的深入研究，期望在不久的将来，寻找到更加广泛应用中药多糖进行免疫治疗的新思路。

［1］甘耀坤，陈旭键，韦巧春，等.温度对红菇菌丝生长的影响［J］.玉林师范学院学报:自然科学版，2007，28(3):58－60.

［2］宋宁，陆瑛.多糖的免疫调节作用研究进展［J］.中华中西医结合杂志，2005，6(15):86 －87.

［3］Zhang G，Zeng X，Li C.Inhibition of Urinary Bladder Carcinogenesis by Aqueous Extract of Sclerotia of Polyporus umbellatus Fries and Polyporus Polysaccharide［J］.Am J Chin Med，2011，39(1):135 －144.

［4］Fioravanti A，Collodel G，Petraglia A.Effect of hydrostatic pressure of various magnitudes on osteoarthritic chondrocytes exposed to IL－1beta［J］.Indian J Med Res，2010，8(132):209 － 217.

［5］Medzhitov R，Preston－Hurlburt P，Janeway CA.A human homologue of the Drosophila Toll protein singnals activation of adaptive immunity［J］.Nature，2007，388(6640):394 － 397.

［6］Koedel U，Angele B，Rupprecht T，et al.Told like receptor 2 purticipates in mediation of immune response in experimental pneumococcal mening it is［J］.Immunol，2003，1(7):438 －440.

［7］Bagaitkar J，Demuth DR，Daep CA，et al.gingivalis fimbrial proteins which induce TLR2 hyposensitivity［J］.PLoS One，2010，5(5):9323.

［8］Bulut Y，Faure E，Thomas L，et al.Chlamydial heal shockproLein 60 activates rnacrophages and endothelial cells through Toll－like receptor 4 and MD2 in a MyD88 dependent pathway［J］.Immunol，2008，16(8):1435 －1439.

［9］芦殿荣，祝彼得，刘啸，等.香菇多糖的免疫调节及其临床应用进展［J］.中华临床医学杂志，2007，7(5):64.

［10］单友亮.云芝多糖研究进展［J］.中草药，2006，5(4):349 －350.

［11］计红芳，张令文，宋瑞清.绒白乳菇发酵液提取物对杨树叶枯病菌几种重要酶活性的影响［J］.北京林业大学学报，2009，31(4):14－16.

［12］陈颖，王赛贞，林树钱.用Folin－酚法测定灵芝产品中多糖肽含量［J］.海峡药学，2007，19(7):21 －23.

［13］Fargallo JA，Martínez－ Padilla J.Vifiuela J，Kestrel－ prey dynamic in a Mediterranean region the effect of generalist predation and climatic factors［J］.PLoS One，2009，4(2):4311 － 4315.

［14］Zhou XY，Zhou ZG，Ding JL.TRAF6 as the Key Adaptor of TLR4 Signaling Pathway Is Involved in Acute Pancreatitis［J］.PANCREAS，2010，39(3):359 －61.

［15］田志刚.基于NK细胞的肿瘤免疫治疗研究进展［J］.中国肿瘤生物治疗杂志，2009，16(1):3 －5.

［16］Stah1，Lee KY，Jeon YJ.Polysaccharide isolated from Poria cocos sclerotium induces NF－x B/Re activation and iNOS expressionin murinemacrophages［J］.InternationalImmunopharmacyology，2003，86(504):1 －10.

［17］宋宁，陆瑛.多糖的免疫调节作用研究进展［J］.中华中西医杂志，2005，6(15):86 －87.

［18］Bagaitkar J，Demuth DR，Daep CA.Disruption of the putative cellsurface polysaccharide biosynthesis gene SO3177 in Shewanella oneidensis MR－1 enhances the adhesiveness to electrodes and current generation in microbial fuel cells［J］.Appl Environ Microbiol，2010，5(3):43－46.

［19］杨铁虹，贾敏，梅其炳.当归多糖对细胞免疫功能的增进作用［J］.细胞与分子免疫学杂志，2005，21(6):782 －784.

［20］Nair PK，Rodriguez S，Ramachnadrna R.Immune stimulating Properties of a novel polysaccharide from the medicinal plnat Tinospora cordioflia［J］.Ini Immunopharmacol，2004，4(13):1645 －1659.

［21］吕正光，刘莉，梅其炳.大鼠肺泡、腹腔巨噬细胞甘露糖受体与配体亲和力比较［J］.中国临床药理学与治疗学，2005，10(11):1257－1260.

［22］于英君，王丽娜，于水澜.树舌多糖GF对小鼠肝癌H22细胞P53及 RB 基因的影响［J］.中医药学报，2011，39(5):24 －25.

［23］宋高臣，曾惜秋，于水澜.树舌多糖GF对HepA瘤细胞C－myc基因表达的影响［J］.中医药学报，2011，39(4):36 －38.