大豆肽免疫调节作用的研究进展

2014-09-18 10:21富校轶孙茂成高永欣张佰荣王舒然
大豆科技 2014年1期
关键词:免疫调节体液淋巴细胞

富校轶,孙茂成,高永欣,张佰荣,王舒然*

(1.吉林医药学院公共卫生学院,吉林 吉林 132013;2.吉林化工学院化工与生物技术学院,吉林 吉林 132022)

大豆肽免疫调节作用的研究进展

富校轶1,孙茂成1,高永欣1,张佰荣2,王舒然1*

(1.吉林医药学院公共卫生学院,吉林 吉林 132013;2.吉林化工学院化工与生物技术学院,吉林 吉林 132022)

通过体内和体外实验发现,大豆肽是一类具有免疫调节作用的生物活性肽,可以改善机体的免疫功能,在功能性食品领域将大有所为。文章就大豆肽对免疫系统中非特异性免疫、细胞免疫和体液免疫等方面的调节作用进行综述,并对目前研究过程中存在的问题进行了讨论。

大豆肽;免疫调节作用;研究进展

大豆是生物活性肽极好的来源。大豆肽是指以大豆蛋白为原料,经水解、分离和精制等过程后,获得通常由3~6个氨基酸组成的相对分子质量低于1 000的肽混合物[1-2]。但是也有一些大豆肽超出了定义的范围,例如大豆源生物活性肽Lunasin由43个氨基酸组成[3]。

大豆源的生物活性肽具有多种健康益处,包括免疫调节、抗氧化和降胆固醇等作用[4],这些功效可以预防常见的慢性疾病,例如免疫力低下、心血管疾病、癌症和肥胖。大豆肽可以在胃肠道中被吸收,从而在特定的靶器官中发挥作用。目前,大豆肽是食源生物活性肽研究领域中的一个热点,具有广阔的应用潜力和巨大的市场价值。

首先从免疫调节的角度出发,综述了大豆肽免疫调节作用的研究现状,主要包括大豆肽对免疫系统中非特异性免疫、细胞免疫和体液免疫的影响,从而为研发大豆肽功能性食品提供理论基础。最后根据国内外的研究成果,提出大豆肽在免疫调节作用研究中存在的问题和发展趋势。

1 大豆肽的免疫调节作用

根据国家颁布的《保健食品功能学评价程序和检验方法》规定,对于一种具有免疫调节作用的活性物质的功能评价指标是:采用动物喂养实验或人体受食实验,考察受试物质对动物非特异性免疫、细胞免疫和体液免疫的相关检测指标中,有2个以上的检测结果显阳性,方可确定该活性物质具有免疫调节的作用。目前,国内外关于大豆肽免疫调节作用的研究,大多数是采用动物实验进行的,常用的免疫功能评价方法见附图。

1.1 大豆肽对非特异性免疫的调节作用

1.1.1 对免疫脏器指数的影响 胸腺和脾脏是重要的免疫器官。胸腺是哺乳动物的中枢免疫器官,是T淋巴细胞发育、成熟的部位,对机体的免疫力有着重要的影响;脾脏是人体最大的外周免疫器官,是B淋巴细胞发育、成熟的场所,也是机体在抗原刺激下发生免疫应答的场所。胸腺和脾脏的重量直接反应机体的免疫水平,是用来反映大豆肽对非特异性免疫调节作用的初级指标。

国明明等利用环磷酰胺建立免疫功能低下的小鼠模型,观察大豆肽对免疫功能低下小鼠的免疫调节作用,发现大豆肽对免疫功能低下小鼠的机体免疫力有一定的增强作用,能显著提高免疫低下小鼠的脾脏指数和胸腺指数[5]。富校轶等以正常小鼠为实验对象,研究超滤大豆蛋白肽对小鼠免疫功能的调节作用,发现超滤大豆蛋白肽具有增加免疫力的作用,但是脾脏指数和胸腺指数均没有显著差异[6],可能是大豆肽对小鼠的免疫调节功能与小鼠本身的免疫水平有关,大豆肽仅能增加免疫低下小鼠的免疫脏器指数,却对免疫正常小鼠的免疫脏器指数没影响。

附图 常用的免疫功能评价方法

1.1.2 对巨噬细胞的影响 巨噬细胞是机体非特异性免疫功能的重要组成部分。巨噬细胞是由骨髓干细胞分化生成,具有吞噬病原微生物或其他异物的作用。因此通过测定巨噬细胞的吞噬能力和杀菌能力来反映大豆肽对非特异性免疫调节作用的影响。

Yamauchi等以无菌小鼠为实验对象,通过放射性核素释放实验测试大豆肽对巨噬细胞吞噬作用的影响,发现大豆肽对巨噬细胞吞噬作用显著高于酪蛋白肽[7]。Maruyama等利用胰蛋白酶水解大豆蛋白获得了一种氨基酸序列为MITLAIPVNKPGR的大豆肽,这种活性肽表现出增强巨噬细胞吞噬能力的活性,这种活性归因于N-端的蛋氨酸残基和N-端的第三个氨基酸残基的影响[8]。

1.2 大豆肽对细胞免疫的调节作用

细胞免疫功能即T淋巴细胞功能,一般通过测定脾淋巴细胞增殖和T淋巴细胞亚群来评价大豆肽对细胞免疫的调节作用。

1.2.1 对脾淋巴细胞增殖的影响 免疫应答的重要过程是淋巴细胞的活化,而T淋巴细胞的活化是细胞介导的免疫应答中不可缺少的内容。T淋巴细胞活化的主要表现为细胞的分裂增殖,克隆扩增,并出现分化,由静止状态转变为效应细胞并执行各种功能。T淋巴细胞受到刀豆蛋白(ConA)刺激后,可出现代谢旺盛、蛋白质和核酸合成增加、细胞体积增大并能进行分裂的淋巴母细胞。T淋巴细胞对ConA反应性的大小,可以反映机体的细胞免疫水平。

Kong等在体外利用MTT(四甲基偶氮唑盐)法检测大豆肽对淋巴细胞增值的影响,从而评价大豆肽的免疫调节作用,发现低分子量的和含正电荷的大豆肽可以显著的增强免疫调节作用[9]。黄文凯等在体外利用MTT法对比了超滤前后大豆肽对脾淋巴细胞的增值能力,超滤后的大豆肽对脾淋巴细胞增值能力促进更强[10]。

1.2.2 对淋巴细胞亚群的影响 T细胞亚群是机体免疫系统中重要组成部分之一,包括Th(辅助T细胞,主要为CD3、CD4)及Ts(抑制性T细胞,主要为CD8),2者在免疫应答时互助互抗,维持相对平衡。通过测定T淋巴细胞亚群可以反映机体的免疫能力。

Egusa等用根霉菌产生的肽酶R制得的大豆肽在体外诱导小鼠脾细胞,利用流式细胞术检测CD4+,CD8+,CD11b+和 CD49b+,从而反映脾细胞的淋巴细胞亚群。CD4+代表Th,是辅助T细胞的表面抗原,它分泌细胞因子及其表达的表面分子调节免疫网络中其他细胞的生物活性,对启动免疫反应、决定免疫反应的强弱及最终表现形式起关键性的作用;CD8+代表Ts,是早期抗感染抗肿瘤的分子。CD11b+是典型的巨噬细胞和树突状细胞的表面抗原,这些细胞在机体的防御功能中占有重要的地位。CD49b+是自然杀伤细胞(NK)的表面抗原,表达于NK细胞,用于从淋巴和非淋巴组织单细胞悬液以及外周血或者体液中分选NK细胞。结果发现大豆肽可以显著提高CD8+,CD11b+和CD49b+的数量,代表可以激发脾细胞的免疫功能[11-12]。Yimit等利用流式细胞术检测食用大豆肽的健康志愿者前臂静脉血中的淋巴细胞亚群,发现大豆肽可以显著提高CD11b+和CD56+的数量,表明大豆肽可以调节机体的细胞免疫[13]。

1.2.3 对自然杀伤细胞(NK)的影响 NK细胞被认为是机体天然免疫的第一道防线,发挥连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁作用,是机体天然免疫防御系统中重要的效应细胞,具有非特异性直接清除各种异物,杀伤细胞内寄生的病原体,溶解各种病毒感染的细胞或肿瘤细胞而不需要明显的抗原刺激。

余承高等以建立的大鼠高脂肥胖模型为研究对象,观察大豆肽对实验大鼠的免疫调节作用,结果显示大豆肽对NK细胞有显著的增强作用[14]。

1.3 大豆肽对体液免疫的调节作用

体液免疫功能即B淋巴细胞功能,B淋巴细胞是淋巴干细胞在鸟类法氏囊和哺乳类动物的骨髓中分化成熟而来,成熟的B细胞主要定居于淋巴结皮质浅层的淋巴小结和脾脏的红髓和白髓的淋巴小结内。B细胞在抗原刺激下可分化为浆细胞,合成和分泌免疫球蛋白,主要执行机体的体液免疫。

1.3.1 对抗体生成细胞(PFC)的影响 通过检测溶血过程中血红蛋白的量来反映其抗体产生水平,在一定程度上代表了机体的体液免疫水平。国明明研究大豆肽对环磷酰胺致免疫低下小鼠和D-半乳糖致衰老小鼠的免疫调节作用,通过比浊法测定PFC,发现PFC显著增加,结果表明大豆肽能诱导免疫低下小鼠和衰老小鼠的体液免疫应答,提高机体特异性免疫功能[15]。

1.3.2 对血清溶血素的影响 血清溶血素水平可反应机体的体液免疫功能,是体液中抗体、补体等免疫因子参与的免疫反应。李红胜以含有大豆肽的鼠粮饲喂小鼠,比浊法测定小鼠血清溶血素,随着大豆肽添加量的增加,血清溶血素随之升高,大豆肽对免疫小鼠溶血素的产生具有明显的激发作用,一定程度的提高小鼠特异性免疫功能[16]。

1.4 大豆肽对细胞因子(CK)的调节作用

细胞因子指一类由细胞分泌、具有多种功能的高活性小分子蛋白质,其在免疫细胞分化发育、免疫应答、免疫调节、炎症反应、造血功能中发挥重大作用。

Yoshikawa等发现大豆肽可以诱导小鼠产生肿瘤坏死因子,从而起到免疫调节的作用[17]。Tsuruki等研究表明大豆源生物活性肽soymetide-4对TNF-α有明显的激活作用,而且这种免疫活性肽还可以抑制依托泊苷诱导新生大鼠脱发[18]。Egusa等利用大豆肽在体外诱导小鼠脾细胞,通过流式细胞术检测IL-2,IL-4,IL-12和INF-γ四种淋巴因子,结果显示大豆肽可以增加这四种淋巴因子的数量,具有免疫调节作用[11]。

1.5 大豆肽对肠道粘膜菌群的调节作用

肠道不仅是消化和吸收器官,也是体内最大的免疫器官,是免疫系统中第一道屏障。肠道粘膜菌群的平衡是维持机体免疫功能的重要保障。左伟勇等在日粮中添加2%大豆肽后,能显著降低21龄仔猪空肠肠道大肠杆菌,提高乳酸杆菌数,大豆肽可改善仔猪肠道微生物菌群结构,调控机体肠道免疫功能[19]。赵芳芳通过体外实验和肉仔鸡饲养实验,发现大豆肽可以显著促进有益菌的增值,并使大肠杆菌等有害菌数量显著下降,大豆肽通过调节鸡肠道菌群平衡起到免疫调节的作用[20]。

2 问题和展望

尽管大豆源生物活性肽可以调节机体的免疫功能,但是从目前的国内外研究现状中发现,仍然还有很多问题需要我们去面临和解决:

(1)已经发现不同方法获得的大豆肽在发挥免疫调节作用上有很大的差异,但是仍然不清楚制备方法对大豆肽免疫调节作用的影响机理。

(2)目前的大豆肽多为混合肽,应该明确混合物中到底是哪些分子结构具有免疫调节作用,便于今后大豆肽的研究和开发。

(3)应对大豆肽免疫调节的机制进行深入研究,比如与免疫相关的信号通路等。

(4)应对大豆肽在体内的吸收和分布等代谢特性进行研究。

大豆肽不仅可以提高大豆产品的附加值,也可以赋予大豆产品特殊的功能。随着对大豆肽的深入研究,相信大豆肽将具有更为广阔的应用前景。

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Progresson ImmunologicalRegulation of Soybean Peptides

Fu xiaoyi1,Sun Maocheng1,Gao Yongxin1,Zhang Bairong2,Wang Shuran1
(1.SchoolofPublic Health,Jilin MedicalCollege,Jilin 132013,Jilin,China;2.College ofChemical Engineering and Biotechnology,Jilin Institute ofChemical Technology,Jilin 132022,Jilin,China)

Soybean peptides is a class of bioactive peptides with immunological regulation function in numerous studies.The present situations of immunological regulation of soybean peptides,including nonspecific immunity,cellular immunity and humoral immunity were summarized in this review.Then the potentialproblemsofsoybean peptides in the research processwere discussed at last.

Soybean peptides;Immunological regulation;Progress

TQ937

A

1674-3547(2014)01-0038-05

2013-12-23

富校轶,女,高级工程师,主要从事大豆精深加工研究,E-mail:wfuxiaoyi@163.com

王舒然,男,教授,从事食品与疾病关系研究,E-mail:shuranwang@163.com

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