王军海 马呈瑞
摘 要:中药免疫增强剂能非特异性途径增强机体对抗原物质产生特异性免疫应答的能力,降低动物对病原的易感性及防止免疫抑制的发生,特别是作为疫苗的佐剂,能显著提高疫苗的免疫效果。文章详细论述了中药免疫增强剂的种类、有效成分及作用机理等。
关键字:中药免疫增强剂;免疫功能;研究进展
中图分类号:S858.32.4 文献标识码:A 文章编号:1673-1085(2016)01-0042-04
近年来滥用抗生素及大量使用抗生素类饲料添加剂对动物和人类健康造成危害的事件引起人们的广泛关注,抗生素类替代品的开发已成为近年来的研究热点,其中就包括免疫增强剂。免疫增强剂首先在1925年由法国免疫学家兼兽医Gaston Ramon发现[1],在疫苗中加入某些与之无关的物质,可以特异地增强机体对白喉和破伤风毒素的抵抗[2]。自此之后,国内外学者广泛关注免疫增强剂在医疗、保健方面的作用,成为应用医学研究热点。
免疫是指动物机体对自身和非自身的识别,并清除非自身的大分子物质,从而保持机体内、外环境平衡的一种生理学反应。影响机体免疫应答的的因素分为先天因素和后天因素,后天因素又包括年龄因素、饲养方式、神经病内分泌因素、某些药物及治疗方式因素、疾病因素等。免疫增强剂可以在提高机体先天免疫强度的同时还具有一定的抗感染作用。
1 免疫增强剂的分类及作用机理
免疫增强剂是一类能增强白细胞活力并增强动物体对病毒、细菌、真菌和寄生虫等引起疾病的抗病能力,单独或同时与抗原使用时可增强机体免疫应答的物质,通过非特异性途径增强机体对抗原物质产生特异性免疫应答的能力,降低动物对病原的易感性及防止免疫抑制的发生[3]。不仅能直接抑杀病原微生物,更重要的调动机体的抗应激能力、提高机体免疫功能和防御机能,具有高效、稳定、无毒的优势[4],在医学研究及畜牧生产中有重要的研究价值。
1.1 免疫增强剂的分类 免疫增强剂一般可分为第三大类[5]:①免疫替代剂,用来代替某些具有免疫增强作用的生物因子的药物;②免疫恢复剂,能增强被抑制的免疫功能;③免疫佐剂,增强由疫苗诱导的特异性免疫机能,称佐剂作用。细分又可分为矿物质类、维生素类、氨基酸类、中草药类、微生物制剂、核酸制剂等数十种。
1.2 免疫增强剂的作用机理 不同的免疫增强剂其作用机理也不同,概括起来有以下几种[6]:
1.2.1 增加抗原分子的表面积,提高抗原物质的免疫原性。
1.2.2 延长抗原在体内的存留时间。
1.2.3 促使巨噬细胞、淋巴细胞及浆细胞聚集,促进其增殖。
1.2.4 加强对T细胞的介导作用增强机体免疫功能。
1.2.5 某些免疫增强剂能直接作用于B细胞,使之克隆增殖,并诱导B细胞对Th细胞的敏感性,从而增强对抗原的免疫应答,提高抗体水平。
1.2.6 一些免疫增强剂具有表面活性,可增强细胞膜通透性,从而使溶酶体酶不稳定,释放水解酶类。
1.2.7 可加强NK细胞和K细胞的活性,增强机体的非特异性抗感染能力。
2 常用中药免疫增强剂
2.1 常用中药免疫增强剂的分类 常用的增强免疫功能的中药草一般分为三个类型[7]:①补益类:大多能够提高机体免疫功能,常用的有黄芪、党参、当归、白术、枸杞、鸡血藤、肉桂、杜仲等。这类中药大多具有多糖成分;②清热解毒类:此类中药对畜禽传染病防治具有独特优势。除能抑制大多数病原微生物的生长繁殖外,还能够增强动物免疫功能。主要有板蓝根、鱼腥草、金银花、穿心莲、大青叶、黄连、柴胡等;③其他中药如茯苓、猪苓、大黄等也能增强动物的免疫功能。另外,如活血化瘀类的红花、丹参、三七、大蒜等也证实有增强免疫的功能。
中草药中提取的具有增强免疫性成分主要有多糖、苷类、生物碱、有机酸、挥发油、黄酮、鞣质、树脂、油脂、糖肽、氨基酸、微量元素等[8,9]。中药草增强动物免疫能力主要体现在增强细胞与体液免疫[10],但每种成分对机体免疫系统的调节方式各不相同。
2.2 几种常用的中药免疫增强剂
2.2.1 多糖类 多糖是中草药的重要免疫活性物质,具有抗病毒、抗感染、调节免疫等作用。多糖通过多条途径、多个层面对免疫系统发挥多方面的调节作用:①激活免疫细胞。多糖能激活T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞、细胞毒T淋巴细胞等免疫细胞;②活化补体系统。研究表明,某些多糖在体内外都有激活补体的作用;③促进细胞因子的产生。绝大多数多糖都能促进白介素-1和白介素-2的生成[9]。
临床上应用的主要多糖免疫增强剂是牛膝多糖、黄芪多糖、香菇多糖、米糠脂多糖等。朱惠玲等研究表明,牛膝多糖能提高环磷酰胺造成免疫抑制模型小鼠胸腺、脾脏质量、吞噬百分率、吞噬指数,促进溶血素、溶血斑形成,提高淋巴细胞转化率[11]。香菇多糖能影响脾脏淋巴细胞有丝分裂,提高机体免疫力、抗病毒、抑制肿瘤生长等[12]。黄芪多糖的生物活性主要表现为增强免疫力、抗流感、抗肿瘤、防衰老及抗辐射等功能[13]。
2.2.2 苷类 苷类可分为皂苷、黄酮苷、白芍总苷等,研究发现,皂苷能够有效地促进吞噬细胞的吞噬功能、淋巴细胞的转化及抗体与干扰素的产生。刘伟宏等研究证明了人参三醇组皂苷可明显增加受辐射大鼠的外周血细胞数量,显著增加其胸腺细胞和脾细胞数,提高正常大鼠外周血白细胞数及胸腺、脾脏细胞数[14]。
2.2.3 生物碱 生物碱广泛分布于植物体内,自然界已分离l000多种生物碱,医疗上广泛用于疾病防治和免疫调节,具有抗虫作用、抗病毒及增强免疫的作用。主要可以增强体液免疫和细胞免疫作用,以及刺激巨噬细胞吞噬功能、增强T、B淋巴细胞增殖作用等[15]。
2.2.4 有机酸 中草药中的有机酸可与钾、钠、钙等金属离子或生物碱结合成盐类[12]。近年来的研究发现了许多有生物活性的有机酸,如甘草酸已被证实能增强动物机体的免疫力。
2.2.5 挥发油 挥发油具有抗过敏、酶抑制、抗炎、抗突变、抗癌、抗微生物、抗病毒、驱虫、抗氧化和对中枢神经系统的镇静作用等药理活性,如大蒜、薄荷、当归、桂皮等。这类物质化学成分比较复杂,主要是硫化物、萜类及芳香化合物等[9]。
3 中药免疫增强剂对免疫器官的影响
3.1 对免疫器官的作用 禽类免疫器官是家禽执行免疫功能的组织结构,主要有脾脏、法氏囊、胸腺等。法氏囊是禽类特有的体液免疫器官,脾脏是家禽最大的外周免疫器官,参与全身的细胞免疫和体液免疫。中枢和外周免疫器官的发育状态及机能强弱直接决定着禽类全身的免疫水平。研究发现免疫增强剂具有促进动物免疫器官生长代谢和修复的作用[16]。其中黄芪多糖、猪苓多糖、紫菜多糖能明显增加小鼠脾重;灵芝多糖能显著促进雏鸡胸腺、法氏囊的生长发育;芦荟、蜂胶能促进幼雏免疫器官的发育和增重。
3.2 对非特异性免疫的增强作用 非特异性免疫主要是由机体单核巨噬细胞系统的各种巨噬细胞产生,具有吞噬入侵病原体及有害异物,并能递呈抗原的功能[17]。人参、党参、玄参、黄芪、银耳、金银花、巴戟天、鸡血藤、女贞子、柴胡、熟地、小茴香、防风、三颗针等均对单核-巨噬细胞系统有促进作用。柴胡、黄连、黄芩、金银花、蒲公英、黄芪等均能促进淋巴细胞的转化,增强细胞免疫功能。金银花、蒲公英、紫花地丁能显著增强小白鼠白细胞的吞噬能力。板蓝根多糖、当归多糖可以明显提高正常小鼠外周血液淋巴细胞比率;黄芪多糖、当归多糖能提高小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能;柴胡多糖能增加小鼠腹腔巨噬细胞百分数或指数。
3.3 对体液免疫的增强作用 体液免疫是由B淋巴细胞介导的另种重要的免疫反应。人参能增加动物受抗原刺激后产生的抗体。党参、黄芪、自术、五味子、淫羊藿、沙参等中草药能提高机体免疫抗体水平,而且可延长抗体的存留时间[18],服用黄芪、党参、白术、茯苓均可使血清中的免疫球蛋白M、免疫球蛋白G水平升高。沙棘原汁能提高大鼠体内补体C3、C4水平;沙棘总黄酮可提高小鼠明显血总补体含量。可食海藻的热溶提取物多糖对脾细胞抗体IgM 和IgG的生成有促进作用,同时海藻多糖对补体的经典活化途径和辅助活化途径有一定影响[19]。
3.4 对细胞免疫的增强作用 细胞免疫反应过程主要包括淋巴细胞的增殖与分化、淋巴因子的分泌。免疫的主要效应细胞是T细胞、自然杀伤细胞和NK细胞。研究发现,灵芝、银耳、人参、香菇,丹参、川芎、云芝、何首乌、黄精、白术、枸杞子等能促进淋巴细胞数量增加、淋巴细胞转化。沙棘总黄酮能增加T淋巴细胞数,低浓度促进淋巴细胞转化,高浓度抑制淋巴细胞转化,具有双向性[20]。
3.5 对红细胞免疫的促进作用 Siegel在1981年提出了红细胞免疫系统假说理论,认为红细胞表面有许多与免疫有关的物质,如CR1、CR3、CD38、CD39等,红细胞有识别抗原、粘附杀伤抗原、提呈抗原、清除免疫复合物的功能,参与机体免疫调控,并有完整的自我调控系统。鸡、鸭等有核红细胞动物,其红细胞上C3b受体的数量相对其他哺乳动物要高,鸡的红细胞免疫功能状态能较好反映机体免疫功能水平。
研究表明淫羊藿、蜂胶合剂在马立克氏病防治方面有良好作用。该合剂可以直接激活红细胞膜表面受体,增强鸡在感染马立克病病毒抗体的活性,显著降低马立克氏病的发病率[20,21]。
4 应用推广前景展望
随着人们生活品质的提高,对食品的安全问题也越发重视,逐渐形成了“高品质、低药物残留、绿色无公害”这一消费理念。理想的新型免疫增强剂不仅能增强机体免疫应答,更需要其作用于特定免疫细胞,增强弱免疫性抗原的抗原性,从而选择性诱导机体形成针对特异性抗原的有效免疫应答,这就给中药免疫增强剂提供了广阔的发展空间,单一的中药免疫增强剂作用有限,人们在研究中药免疫增强剂的过程中发现,许多单味中药合理配伍,可以形成具有免疫增强作用的方剂,或者使原有的免疫刺激作用得以提高,且靶向性更明显,能侧重性地对细胞免疫或体液免疫起增强作用。目前研究得比较清楚的方剂有:玉屏风散、小柴胡汤、养真方、银翘散、白虎汤等[22],因此研制和开发复方中药免疫增强剂是今后的发展方向。
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