黄芪多糖对免疫细胞调控作用研究进展

★ 武莎 瞿萍 万金华 陈海花 王传峰 杨丽萍（1.江西中医药大学研究生院 南昌 000；.江西省人民医院药剂科 南昌 0006；.江西省儿童医院药剂科 南昌 0006；.江西南华医药有限公司 南昌 000；.南昌市第三医院药管办 南昌 00）

黄芪多糖（astragalus polysaccharide，APS）是中药黄芪发挥药理作用的主要活性成分之一，具有增强机体免疫功能、抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗氧化和保护心血管等作用。由于APS的多种药理作用，其调控免疫细胞的作用与途径成为了现代研究热点之一。

1 黄芪多糖的组成

APS是从豆科植物黄芪中提取出来的一种天然活性物质。学者们对APS结构的研究结果存在分歧，但综合来说主要由一些单糖和葡聚糖组成。Jiang Y等［1］从中药黄芪中提取分离出APS1、APS2、APS3、APS4，并用渗透色谱法测定到它们的分子量分别是257.7 KDa、40.1 KDa、15.3 KDa、3.2 KDa。APS结构复杂、成分繁多，使APS的结构解析成为一大难题，限制了APS免疫调节作用的构效关系和分子机制的研究。

2 黄芪多糖对各种免疫细胞的作用

免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答相关的一类细胞群，主要包括T细胞、B细胞、树突状细胞、巨噬细胞、红细胞等多种免疫细胞。黄芪多糖可通过调控这些免疫细胞的功能来改善机体免疫力，进而发挥自身的药理作用。目前，APS已经逐步在临床上得到应用，治疗一些与免疫相关的疾病。

2.1 调控T淋巴细胞

细胞免疫的效应形式有两种：一种是与靶细胞特异性结合，主要由T淋巴细胞行使细胞免疫，直接杀伤靶细胞；一种是释放淋巴因子，最终使免疫扩大或者增强。T细胞按功能和表面标志物的不同，大致可以分为四类：辅助性T细胞（Th）、抑制性T细胞（Ts）、细胞毒性T细胞（Tc）、记忆性T细胞（Tm）。Th从正反馈方面调节细胞免疫和体液免疫应答，并产生多种效应因子，而Ts通过负反馈调节免疫反应。黄芪多糖调控T细胞主要表现在调节T细胞亚群平衡和细胞因子表达方面。双向云等［2］在探讨黄芪多糖对鸡新城疫疫苗免疫效果的影响时发现，T淋巴细胞的比重和法氏囊、脾的质量均比空白对照组高，而T淋巴细胞比重又是反映细胞免疫的指标之一，说明黄芪多糖可以通过增加T淋巴细胞数量以及免疫器官指数来增强机体的免疫力。申冬冬等［3］在研究幼鼠肠缺血再灌注损伤肠组织细胞因子和免疫功能时，发现经黄芪多糖治疗缺血再灌注小鼠后肠组织中IL-6的表达显著降低，CD3+、CD4+淋巴细胞比均显著升高，CD8+淋巴细胞比均显著下降，CD4+/CD8+比值显著升高，提示黄芪多糖可以通过改善T细胞亚群水平来改善细胞的免疫功能。刘端勇等［4］观察到APS在一定剂量下可能降低CD4T及Th17，调高CD8+、CD25+T淋巴细胞，降低CD4+/CD8+及升高CD25/Th17，可得出黄芪多糖可通过调节T淋巴细胞亚群Treg/Th17的平衡来缓解炎症，从而达到治疗小鼠结肠炎的目的。刘艳玲等［5］发现APS可以提高脾组织中Th1型细胞因子IL-2和IFN-γ的含量，降低Th2型细胞因子IL-4和IL-10的含量，且呈剂量依赖性，上述结果表明APS可逆转Th1/Th2飘移，调节Th1/Th2型细胞因子来提高肺癌小鼠免疫力抑制肿瘤生长，同时还发现APS呈剂量依赖性地降低肿瘤组织中的TLR4、MyD88和NF-κBp65蛋白和mRNA的表达，也表明APS抑制肿瘤生长，提高免疫力的作用机制可能也与抑制该信号通路有关。由此可见，黄芪多糖可从T细胞增殖、免疫器官指数、T淋巴细胞亚群平衡、改善细胞因子和信号通路等多方面对T细胞进行调控。

2.2 调控B细胞

B细胞就是B淋巴细胞，当其受到抗原刺激后就会转变成浆细胞，浆细胞可以合成和分泌各种抗体，也就是免疫球蛋白，发挥体液免疫的功能。卢慧［6］研究发现黄芪多糖能够增加EA玫瑰花环数量和提高实验雏鸡的抗体效价、法式囊指数值、法式囊中IL-12 p40 mRNA的转录水平。B淋巴细胞表面有IgGFc受体，EA中抗体上的Fc段与B淋巴细胞的Fc受体结合形成EA玫瑰花环，因此玫瑰花环形成率也可以间接反映出B淋巴细胞的数量。抗体效价的高低是衡量血清中抗体水平的一项检测指标，它能够直接呈现体液免疫的情况。法式囊是禽类的中枢免疫器官，也是诱导分化 B细胞成熟的场所。法式囊中IL-12 p40 mRNA的转录水平升高说明黄芪多糖在基因水平上诱导IL-12生成，使B淋巴细胞产生IL-12，从而增强机体的免疫力。舒迎霜等［7］观察到黄芪多糖可以通过提高犬血清中IgA、IgG、IgM和SIgA的水平，来增强机体的体液免疫功能。这些免疫球蛋白主要参与体液免疫，维持内环境的平衡，所以Ig也是反映体液免疫强弱的一大重要指标。说明APS能够通过刺激B细胞分泌、促进B细胞增殖和增加血清中免疫球蛋白等途径来增强宿主的体液免疫。

2.3 调控巨噬细胞

巨噬细胞不但能够直接吞噬各种病原微生物、异己细胞和癌细胞，还可以分泌各种效应因子和细胞因子。因此巨噬细胞的吞噬能力一方面能够直观的体现其本身的生理机能，另一方面又可以推出宿主的免疫应答水平。史晶晶等［8］通过给注射过环磷酰胺的小鼠灌服黄芪多糖，发现小鼠腹腔吞噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数明显升高，提示APS可以通过增强免疫抑制模型小鼠巨噬细胞的吞噬功能增强小鼠的免疫力。马志新［9］证明了黄芪多糖能够时间依赖性地激活巨噬细胞，还可以剂量依赖性地刺激NO、TNF-α、GM-CSF生成。GMCSF由单核/巨噬细胞产生，可作用于造血干细胞，促进其增殖分化，刺激粒细胞、单核巨噬细胞成熟，提高机体白细胞数量，增强机体的免疫力。而费煜畅等［10］发现APS可以有效刺激单核细胞源性巨噬细胞，降低IL-10的表达量，升高IL-12和TNF-ɑ的表达量，并表现出一定的时间和浓度依赖性。作为目前公认的炎症和免疫抑制因子，IL-10能抑制巨噬细胞的特异性免疫功能，加强免疫诱导，抑制巨噬细胞释放炎症因子，减少粘附因子的表达［11］。IL-12主要由B细胞和巨噬细胞产生，诱导T细胞和自然杀伤细胞（NK）增殖，并产生IFN-γ，而IFN-γ又可以提高吞噬细胞的吞噬能力。李树颖等［12］通过中性红法检测到黄芪多糖可以增强小鼠单核巨噬细胞（Raw264.7）的吞噬活性，且对吞噬活性影响的强弱顺序为APS-Ⅱ＞APS＞APS-Ⅰ。采用LC-MC代谢组学技术结合APS-Ⅱ给药后发生变化的代谢通路发现，给药后氨基酸含量增加，而氨基酸又可以释放能量、调节机体免疫。给药后乙酰辅酶A增加，乙酰辅酶A是细胞代谢的基本指标，丙酮酸通过乙酰辅酶A和TCA循环实现氨基酸、脂肪和糖之间的转化，产生能量［13-14］，进而推测APS-Ⅱ增加小鼠单核巨噬细胞的吞噬活性和提高细胞能量代谢有关。同时给药后谷胱甘肽和谷氨酸增多，推测APS-Ⅱ可能通过清除放、化疗后细胞产生的氧自由基和毒性物质，维持细胞的稳态。由此得出，黄芪多糖能够刺激巨噬细胞分泌细胞因子和效应因子、以及可能通过参与氨基酸代谢、能量代谢和抗氧化代谢等多种途径来提高巨噬细胞的活性，从而增强机体的免疫功能。

2.4 调控树突状细胞

树突状细胞（DC）是机体免疫系统中功能最强大、最有效的抗原递呈细胞，DC分为前提阶段、未成熟DC（iDC）和成熟 DC（mDC）三个阶段。iDC摄取抗原后逐渐成熟，其摄取能力降低、提呈能力增强，激活T细胞。激活T细胞需要来自细胞外的两个信号：一个信号来自抗原识别，即CD4+、CD8+T细胞表面的TCR（细胞抗原受体）和MHC（组织相容性抗原）类分子复合物的特异性结合；另一个信号即协同刺激信号，由APC和T淋巴细胞表面共刺激分子（CD80、CD86等）、粘附分子（CD40、CD54）相互作用产生。Jing X N等［15］在探讨APS诱导成熟的DC肿瘤疫苗体外抗肿瘤作用时，发现黄芪多糖可以增强DC表面CD80、CD86的表达，诱导iDC成熟，增加DC数量；APS诱生的mDC还可以增强同种异体T细胞增殖的能力，且增殖能力与DC/T成正比。刘璟等［16］研究发现变应性哮喘大鼠经APS治疗后，CD80、CD86表达水平明显降低，IL-4表达水平明显降低，IL-10、IL-12表达水平明显升高。赵鲁杭［17］观察到APS能够诱导DC表面MHCⅡ类分子I-A/I-E的表达，降低DC的吞噬功能，促进IL-12的分泌，生成的IL-12也可以触发DC成熟。边亚彬等［18］研究发酵APS对小鼠DCs成熟相关信号通路的影响时，发现FAPS刺激DC成熟是通过TLR2或者TLR4信号通路实现的，并且JNK、P38MAPK信号通路以及NF-κB信号通路也可能在FAPS刺激DC成熟的进程中被激活。考虑到APS分子量较大，组成成分又繁多，推出APS调控机体的免疫反应中，应该需要一种以上Toll受体参与，这也是研究APS受体的难点所在，黄芪多糖分子不同结构和受体结合的特异性还有待进一步研究完善。

2.5 调控红细胞

红细胞不仅可以运输氧和二氧化碳，表面还有很多免疫相关物质，如超氧化物岐化酶（SOD）、CR1、CR3等，使红细胞不仅具有识别、粘附、杀伤抗原及传递抗原信息和清除免疫复合物（IC）的能力，还能调理吞噬、抑制补体活化，参与机体的免疫调控［19］。红细胞膜上CR1（即C3b受体）的活性是判断红细胞免疫功能的主要指标。商云霞等［20］将APS皮下注射到试验鸡体内，发现雏鸡红细胞-C3b受体花环率和红细胞-IC花环率提高，红细胞膜上的CR1活性增强，说明APS提高了机体的红细胞免疫水平。尹伟等［19］发现APS能够辅助红细胞调控淋巴细胞的免疫功能，两者联合发挥作用，从而使脾脏和外周血T淋巴数目增加和增殖功能增强。左之才等［21］通过实验小鼠腹腔注射环磷酰胺建模，用黄芪多糖持续灌胃后，WBC、HGB、PLT快速回升，同时造血生长因子IL-3、IL-6和EPO水平也显著升高。说明APS调控红细胞主要是通过免疫粘附作用、促吞噬作用、改善T淋巴细胞和细胞因子等机制来实现的。

临床上有些患者注射APS后会出现发热、皮肤红斑、瘙痒、荨麻疹等症状，因此皮试结果阳性者不可使用APS。并且孕妇也禁止使用黄芪多糖，以免对胎儿造成不良的影响。引起中药注射剂不良反应的原因很多，可能与个人体质差异、制备提取工艺、用药速度等都有关系。翁维良等［22］研究显示，筛选出的肺、胃肠和乳腺癌448位病人中，APS皮试阳性率高达12.3%，其中皮试结果阴性者用药后仍有2.1%的致敏率。因此，寻求如何降低APS的致敏率还有待进一步深入研究。综上所述，APS在多方面发挥免疫调控作用，不但可以增强机体特异性免疫，还可以增强非特异性免疫，不但可以增强正常机体的免疫应答，也可以增强异常机体的免疫应答。加之APS来源广泛、平价、毒副作用小、药物无残留、无耐药性，APS在免疫治疗学领域的基础研究和应用研究将受到广大医学研究人员的重视。