黄芪多糖对免疫作用的研究进展

李飞飞(综述)，沈建平，庄海峰(审校)

(1.浙江中医药大学，杭州310053;2.浙江中医药大学附属第一医院浙江省中医院，杭州310006)

黄芪为豆科植物膜荚黄芪［Astragalus mem branaceus(Fisch)Bge］和内蒙古黄芪［A.mongho licus Bge］的干燥根，其味甘、性温，入肺、归脾经。有补气升阳、固表止汗、托毒排脓、利水消肿和生肌等功效，为补气之要药。现代医学发现其药理作用广泛，近年来研究发现黄芪中含多糖、皂苷、黄酮、氨基酸等多种有效成分，这些活性成分均有促进抗体生成和免疫反应的作用，能增强机体免疫功能，增强细胞代谢，调节DNA复制及RNA和蛋白质的合成，并具有固肾降压、保肝抗炎等功能［1］。黄芪多糖(astragalus polysaccha rides，APS)是黄芪的主要活性成分之一，可作为免疫促进剂或调节剂，同时具有抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射、抗应激、抗氧化等作用，临床上已经用于治疗肝炎、肿瘤等疾病［2］。目前，APS在免疫调节方面已广泛应用，并取得了可喜的进展，现综述如下。

1 APS对器官免疫的作用

免疫器官包括中枢免疫器官(胸腺、骨髓、法氏囊)和外周免疫器官(脾脏、淋巴结、黏膜相关淋巴组织、皮肤相关淋巴组织)。免疫器官的发育状况会直接影响到机体免疫力的高低。APS对动物机体免疫器官的促进作用主要表现为增加动物胸腺、脾脏、法氏囊等免疫器官的重量及对创伤动物免疫器官重量减轻的拮抗作用［3］。刘俊英等［4］建立小鼠截肢应激模型，探讨创伤应激状态下小鼠免疫功能变化及APS对应激状态下机体免疫功能影响，结果表明APS在体内应用可有效拮抗创伤应激导致的胸腺、脾脏减重，从而有效地拮抗应激所介导的免疫功能的抑制状态。

1.1 APS对脾脏的作用 APS能增加脾脏重量，抑制免疫抑制剂对脾脏的萎缩，刺激脾造血祖细胞的增殖分裂。宁康健等［5］用1%的APS对小鼠进行腹腔注射，连续注射10 d后，小鼠脾脏指数比生理盐水对照组大，表明APS注射液采用腹腔注射给药能明显增加脾脏重量。腹腔注射APS能抑制免疫抑制剂泼尼松龙或环磷酰胺对等免疫器官(脾脏、胸腺、肠淋巴结)造成的萎缩。夏星［6］对小鼠腹腔注射丝裂霉素C，皮下注射APS，采用造血细胞集落培养法观察APS的药理作用，证明APS是在丝裂霉素C腹腔注射后的后期阶段可以刺激脾造血祖细胞的增殖分裂，表明APS对腹腔注射丝裂霉素C后的小鼠脾和骨髓造血祖细胞有刺激发育的作用。

1.2 APS对胸腺的作用 APS能增加胸腺重量，提高胸腺细胞活性，抑制胸腺细胞凋亡。张帆等［7］通过体内给药，18 h后处死小鼠，取胸腺，通过普通光镜下细胞形态学检查，细胞活力的测定、琼脂糖凝胶电泳检测，研究黄芪水提物对地塞米松(dexamethasone，DEX)在小鼠体内诱导胸腺细胞凋亡的影响，得出在体内黄芪水提物可提高胸腺细胞活力，抑制DEX诱导的胸腺细胞凋亡的结论。杨燕萍等［8］以地塞米松磷酸钠(dexamethasone sodium phosphate，Dex-p)诱导的胸腺细胞凋亡和胸腺细胞的自发凋亡为研究模型，通过流式细胞仪、电镜检测胸腺细胞亚二倍体百分率和形态结构的变化，证实APS可不同程度地抑制胸腺细胞的自发凋亡及由Dex-p诱导的胸腺细胞凋亡。朱丽红等［9］采用腹腔注射DEX诱导小鼠胸腺细胞凋亡，观察对小鼠胸腺指数、脾指数的影响和胸腺形态学的改变，并采用体外细胞培养法、3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法、流式细胞仪分析技术进行观测，结果显示DEX组(5 mg/mL)出现典型的胸腺萎缩表现，黄芪注射液高剂量组(2000 μg/mL)较DEX组有一定程度的恢复，证明黄芪注射液对DEX诱导的胸腺细胞凋亡具有一定的抑制作用。

2 APS对细胞免疫的作用

免疫细胞包括固有免疫的组成细胞和适应性免疫应答细胞(T细胞、B细胞)，其中固有免疫的组成细胞包括吞噬细胞、树突状细胞(dendritic cell，DC)、自然杀伤(natural killer，NK)细胞、NKT细胞、嗜酸粒细胞和嗜碱粒细胞等。APS能显著提高机体的细胞免疫作用。在免疫细胞中，受抗原刺激后能分化增殖，发生特异性免疫应答，产生抗体或淋巴因子的细胞为免疫活性细胞(主要是T细胞和B细胞)，而单核细胞系的细胞和粒细胞则主要起协同作用［3］。

2.1 对T细胞和B细胞的影响 国内外学者认为多糖作为药用主要是提高细胞免疫作用。聂小华等［10］报道，无论体内外，APS均可降低脾脏T细胞对伴刀豆球蛋白和植物血凝素的应答反应，其作用随浓度增大而加强，这说明APS对T细胞的功能有抑制作用。APS对小鼠体内淋巴细胞转化率有明显促进作用，但对植物血凝素诱导的体外淋巴细胞转化无明显影响，说明APS必须经过体内的外代谢环节才能参与淋巴细胞的分化与成熟，这与APS对B细胞的功能增强作用的观点相一致。APS对于刀豆蛋白A诱导的脾脏、胸腺T淋巴细胞增殖具有显著促进作用。毛小娟等［11］从黄芪中提取得到的红芪多糖和APS均可明显对抗泼尼松龙抑制血清凝集素、溶血素抗体的产生;可提高正常小鼠的酸性α萘酚醋酸酯酶阳性淋巴细胞比率及植物血凝素诱导的体内淋巴细胞转化率，并能完全纠正环磷酰胺及泼尼松龙的免疫抑制作用，说明两药对T淋巴细咆介导的细胞免疫功能不仅有增强作用，而且还有较强的调节作用。

2.2 对NK细胞的影响 NK细胞是一类重要的免疫调节细胞，也是目前已被公认的免疫监视细胞中最理想的效应细胞，其对B细胞、T细胞、骨髓干细胞等的功能均有调节作用。张晓明等［12］指出APS可增强NK细胞活性，刺激NK细胞增殖，协同白细胞介素(interleukin，IL)2，使NK细胞活性和刺激NK细胞增殖的作用明显高于IL-2的单一作用，而不是两者效果的简单相加。

2.3 对腹腔巨噬细胞的影响 巨噬细胞是一种非特异性免疫细胞，它能吞噬和消灭外来异物和自身死亡细胞，在杀灭和清除抗原的过程中起着重要作用。APS不仅能显著促进小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能，还能完全对抗泼尼松龙对吞噬功能的抑制作用。APS对巨噬细胞的激活作用表现在增加巨噬细胞的数量，促进腹腔巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子α，增强巨噬细胞的吞噬功能［13］。王庭欣等［14］对小鼠 APS灌胃15 d后，检测吞噬率和吞噬指数，与其对照组比较均有显著性差异，表明APS能明显提高巨噬细胞吞噬鸡细胞的吞噬率和吞噬指数。曹丽萍等［15］采用香菇多糖和APS作用鲤头肾巨噬细胞24 h后，两种多糖均能显著增强IL-1β的体外诱导表达，作用96 h后APS能显著诱导巨噬细胞的氧爆发活性，表明APS能增强巨噬细胞的吞噬功能。

2.4 对DC的影响 DC是目前已知的功能最强的专职抗原呈递细胞，它能显著刺激初始T细胞的增生。CD1a是未成熟DC的标志，随着 DC的成熟，CD1a的表达逐渐降低;CD83是成熟DC的特异性标志;CD80、CD86是DC表面重要的共刺激分子，在DC发挥功能过程中起重要作用。APS能刺激DC的成熟和促进其功能。邵鹏等［16］通过体外试验证明APS能够提高DC表面分子CD11c和人类主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)Ⅱ的表达，并且呈APS浓度依赖性;APS能够促进DC IL-12的表达。电镜观察DC的超微结构，可见APS处理组DC突起增多，形态上更加成熟。实验结果证实，APS能促进小鼠骨髓来源的DC表型及功能的成熟。雷美清等［17］分离急性髓细胞白血病完全缓解期患者骨髓单个核细胞，采用含有重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子和重组人IL-24的RPMI1640，完全培养基培养在37℃ 5%CO2细胞培养箱中培养至第7天。阳性对照组加常规量的脂多糖，实验组用APS 50、100、200 g/L刺激DC，阴性对照组加相同体积的培养基，培养36 h后，分级分离法提取DC培养上清液中DC来源的外泌体(Dex)，在透射电镜下观察Dex的形态，流式细胞仪检测Dex表面分子人白细胞抗原DR、CD80、CD86的表达，并对 DC进行形态学和表面分子鉴定。结果发现中剂量APS组中Dex表面分子(CD80、CD86、人类白细胞抗原DR)表达量较其他各组显著增高。表明APS可以增加急性髓细胞白血病患者骨髓单个核细胞来源的DC诱生的Dex表面分子的表达量。刘立民等［18］报道APS可显著提高pDC分泌的干扰素α、肿瘤坏死因子α、IL-6的含量，促进pDC向DC的分化和成熟。

3 APS对分子免疫的作用

免疫分子包括模型分子(T细胞抗原受体、B细胞抗原受体、CD分子、黏附分子、MHC分子、细胞因子受体)和分泌型分子(免疫球蛋白、补体、细胞因子)。

3.1 模型分子的影响 MHCⅡ类分子是呈现在免疫系统特定细胞表面的由α链和β链非共价键相连组成的一组高度多态性的跨膜糖蛋白，主要分布在一些抗原呈递细胞的表面。MHCⅡ类分子在宿主免疫系统识别外来病毒抗原和产生抗病毒免疫应答等过程中起关键作用，由于是T细胞的信使，为了逃避免疫监视，某些微生物下调或调节它们所感染细胞的MHCⅡ类分子表达，从而逃避宿主的免疫识别与免疫清除［19］。研究表明，静止的内皮细胞只表达极少量或不表达MHCⅡ类分子，但是在受刺激后，内皮细胞可以活化而表达MHCⅡ类分子。徐巨等［20］报道APS能明显提高MHCⅡ类分子的表达量，表达了MHCⅡ类分子的内皮细胞具有抗原呈递功能，能够介导免疫反应，表明APS的免疫增强作用与其上调MHCⅡ类分子的表达密切相关。

3.2 对分泌型分子的影响 APS注射液能有效的提高机体各项免疫指标，尤其在补体 C3、C4、IgA、IgG、IgM上表现尤为明显，在给药后期还能提高机体淋巴细胞的数量。肖啸等［21］通过对犬肌内注射不同剂量(0.1、0.5、1 mL/kg)的 APS 注射液，进行实验前后免疫球蛋白 IgG、IgA、IgM、C3、C4、白细胞、淋巴细胞、红细胞含量的测定比较分析，结果表明适量的APS注射液能提高犬的机体免疫球蛋白(IgG、IgM、IgA)、补体C3、C4和细胞、淋巴细胞、红细胞的含量，中剂量(0.5 mL/kg)的APS对犬的免疫增强效果比高剂量组和低剂量组的效果要好。

4 结语

APS可从多层面发挥免疫增强作用:①可增加动物胸腺、脾脏、法氏囊等免疫器官的重量，对创伤动物免疫器官重量减轻有拮抗作用。②能显著提高机体的细胞免疫作用。对T淋巴细咆介导的细胞免疫功能不仅有增强作用，而且还有较强的调节作用;能刺激DC的成熟和促进其功能;还能增强NK细胞活性，刺激NK细胞增殖;不仅能显著促进小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能，还能完全对抗泼尼松龙对吞噬功能的抑制作用。③能有效地提高机体各项免疫指标，对模型分子和分泌型分子均有增强作用［22］。APS具有广泛的药理作用，是很有价值的免疫增强剂，对靶器官有明显的保护作用，具有全面升高全血细胞、调节机体免疫功能及抗肿瘤的作用已得到学术界的普遍认可。

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