房 宇,刘 尧
(汉中职业技术学院,陕西 汉中723000)
黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalus memeranaceus(Fisch.)Bge.var.monghlicus(Bge.)Hsiao 或膜荚黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根,味甘,微温,归脾、肺经,主产于内蒙古、山西、黑龙江等地,春秋二季采挖,除去须根及根头,晒干,切片,生用或蜜炙用。黄芪具有补气固表、利尿脱毒、排脓、敛疮生肌的功效[1]。现代研究表明黄芪主要成分为多糖(两种葡聚糖和两种杂多糖)、多种黄酮类化合物、苷类、生物碱、氨基酸、微量元素、葡糖糖醛酸等[2]。其中黄芪总苷(AST)与黄芪多糖(APS)等成分具有明显的免疫调节作用,现将黄芪近年来免疫调节研究进展概述如下。
黄芪可增加脾脏、胸腺重量,增强机体免疫功能。小鼠二硝基氟苯(DNFB)致敏后ip环磷酰胺(Cy)能明显降低小鼠的耳片肿胀度及脾与胸腺指数。复方黄芪提取物(compound astragalus extract,CAE)(60mg·kg-1,120mg·kg-1和240mg·kg-1)和 黄 芪 总 提 物(total extract astragalus,TAE)(15mg·kg-1,50mg·kg-1和150mg·kg-1)3个剂量对Cy降低的小鼠耳片肿胀度均有明显的拮抗作用;CAE中、高剂量和TAE 低、中、高3个剂量均能明显升高Cy降低的小鼠脾与胸腺指数。显示黄芪提取物具有免疫增强作用[3]。
黄芪多糖是黄芪免疫药理作用的主要物质基础,具有增强黏膜免疫的作用,上调肠道及呼吸道分泌型免疫球蛋白A(secreted immunoglobulin A,sIgA)分泌作用明显且具有一定的时序性[4-6]。吴瑕等[7]采用分步醇沉联合凝胶层析获得了具有较均一相对分子质量的不同分子质量黄芪多糖(astragalus polysaccharide,APS),通过建立环磷酰胺致昆明种小鼠肠道及呼吸道黏膜免疫功能低下模型,发现总黄酮多糖(TAPS)及157.7×103APS连续ig给予14d,可提高小鼠小肠sIgA 水平,增加小肠P氏结(Peyer,s patch,PP)总面积,后者尚可见提高呼吸道sIgA 水平。
1.2.1 提高巨噬细胞吞噬能力
黄芪能增强巨噬细胞吞噬能力和对靶细胞的作用[8]。吕圭源等[9]发现黄芪生脉多糖采用腹腔注射的给药途径能提高正常及免疫功能低下小鼠单核巨噬细胞的吞噬功能,而灌胃给药方式对其无明显影响。
林琳等[10]发现经不同浓度黄芪甲苷作用6h后,巨噬细胞吞噬中性红的能力逐渐升高,12h后明显高于正常对照组(P<0.05),其中以100μg/mL 的作用浓度最佳。作用24h后,随着药物浓度的增加,A540值有下降的趋势。
蒋春明、张苗等[11]研究发现,患者运用黄芪后巨噬细胞吞噬能力较对照组显著提高,NO 和肿瘤坏死因子α含量较用药前显著提高(P<0.01)。张峰等[12]发现,黄芪甲苷及APS能提高白细胞介素IL-1β、γ干扰素的浓度,进一步增强巨噬细胞的活化吞噬能力。黄勇等[13]通过不同剂量黄芪组方对小鼠免疫的作用研究发现,APS可能作用于NO 介导信号通路,激活巨噬细胞表达一氧化氮合成酶,诱导NO产生,进而调节脾淋巴细胞内游离Ca2+浓度,升高蛋白激酶活性,影响免疫细胞的信号转导,提高小鼠巨噬细胞Gb受体和FcR 活性,发挥其免疫调节作用。
1.2.2 增强NK 细胞活性及杀伤能力
黄芪能使NK 细胞活性及杀伤作用增强。赵华云等[14]研究表明,急性病毒性心肌炎患者运用黄芪制剂后NK 细胞的活性明显提升。黄芪多糖粉针剂可使S180荷瘤小鼠NK细胞杀伤靶细胞能力显著提高。刘辉等[15]建立移植瘤模型,于裸鼠皮下接种人鳞癌细胞株GNM。研究证实,黄芪组及平阳霉素、黄芪联合用药组对GNM 细胞移植瘤抑瘤效果良好,增强NK细胞活性促进机体免疫的同时,使脾细胞密度和NK 细胞活性较平阳霉素组及对照组明显提高(P<0.01)。
1.2.3 增强树突状细胞的作用
APS体外可诱导树突状细胞前体细胞定向分化为成熟树突状细胞(DCs);APS诱生的DCs具有明显刺激同种异体T 淋巴细胞增殖的能力,随DCs细胞数量的增加而作用增强[16]。
1.3.1 对细胞因子的影响
细胞因子IL-2能促进T 细胞、B 细胞、NK 细胞增殖,参与免疫应答和免疫调节。IL-2增强机体免疫主要通过增强CTL、NK 细胞和LAK 细胞的杀伤活性,促进抗体生成,诱导IFN-γ分泌等,其可作为衡量细胞免疫水平的标志[17]。
黄芪皂苷促进植物血凝素(phytohemagglutinin)产生外周血IL-2的诱导活性在35.9%~139.6%之间,提示黄芪皂苷抗肿瘤和免疫促进作用机制可能是诱导IL-2的显著提高[18]。此外张艳等研究表明不同剂量黄芪提取物对各项免疫指标均有不同程度的改善,可使小鼠外周血降低的T淋巴细胞增殖反应及IFN-γ含量明显升高,差异有显著性。万春平[19]对黄芪皂苷Ⅲ的研究发现黄芪皂苷Ⅲ剂量在10nM 时对ConA诱导脾淋巴细胞IFN-γ的产生显著提高(P<0.05)。
1.3.2 对细胞免疫的作用
林爱华等[20]通过实验证明,黄芪能显著增加正常小鼠胸腺重量,并使ConA 激发的T 淋巴细胞增殖反应增强。王玉田等[21]通过用人外周血单个核细胞(PBMC)和外周血粘附单核细胞(PBAM)等免疫细胞检测黄芪提取物(EA)的免疫调节活性并分析其蛋白组成。发现EA 显著地刺激人PBMC增殖。PBMC主要是淋巴细胞,在淋巴细胞中又主要是T 和B细胞。从结果可以看出,所制备的PBMC 淋巴细胞对T 细胞特异性有丝分裂原ConA 和对B细胞特异性有丝分裂原SAC的刺激都有很强的反应性,证明所用PBMC淋巴细胞功能正常。
1.3.3 体液免疫
吕圭源等[9]利用黄芪生脉多糖不同途径对小鼠抗体形成进行研究,发现腹腔注射黄芪生脉多糖0.41g/kg可提高正常小鼠及免疫抑制小鼠抗体形成数(P<0.05),但灌胃给予黄芪生脉多糖0.82g/kg无统计学意义。然而林爱华等实验表明正常组小鼠与黄芪组血清溶血素抗体生成A 值之间无显著差异。提示实验方法与黄芪对体液免疫的机制需要进一步阐明。
宋宝辉等[22]研究证实,复方黄芪提取物在一定浓度范围内可以抑制大鼠腹腔巨噬细胞产生的TNF-a、IL-l与NO。高浓度黄芪提取液可以抑制细胞因子IL-2的诱生,表明黄芪具有免疫调节的“双向性”。
综上所述,黄芪对非特异性和特异性免疫都有明确的增强作用。APS可以增强黏膜免疫功能,APS及黄芪皂苷是提高树突细胞和巨噬细胞的吞噬作用、提高NK 细胞活性及杀伤作用的主要物质基础。不同浓度的黄芪复方制剂在调节细胞因子含量、增加T 细胞、B细胞数量及活性等方面,发挥出显著的免疫调节作用。然而,不同剂量的黄芪提取物在不同的病理状态下,也显示出增强或抑制的双向调节作用,提示黄芪免疫调节的复杂性。深入开展黄芪各有效成分的免疫调节作用研究及免疫机制探索,阐明内在作用途径,将为进一步开发利用黄芪资源具有积极意义。
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