药用真菌多糖治疗神经退行性疾病的研究进展

杨佳霖,沈西雅,吕海燕,陈丽秋,陈春燕,杜佳怡,朱 梅

(牡丹江医学院,黑龙江 牡丹江 157011)

神经退行性疾病(neurodegenerative diseases,NDs)主要包括阿尔兹海默病、帕金森病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症等疾病,其主要病理改变为患者中枢神经系统的不同区域内神经元发生退化引发相关功能丧失,继而表现出一系列临床症状;NDs发病机制复杂,在严重影响到患者的生活质量的同时,给社会也造成了巨大的经济和医疗负担。药用真菌多糖作为一种具有潜在药理活性的天然产物,具有防治NDs的潜力。本文综述药用真菌多糖在防治NDs方向上的研究进展,主要从多糖种类的选择及其作用机制和药理活性等方面进行临床应用展望。

1 多糖种类的选择及作用机制

1.1 种类的选择药用真菌多糖种类繁多,选择适当的多糖对NDs治疗的有效性和安全性至关重要。在以往研究中,几种常用的多糖备受关注,如灵芝多糖、香菇多糖、灰树花多糖等,它们的主要成分包括β-(1-3)-葡聚糖[1]、菌体多糖、菌核多糖和高分子多糖;这些多糖在天然来源、药理活性、生物相容性和经济性等方面具有优势[2]。

1.2 作用机制药用真菌多糖对NDs的作用机制尚不完全清楚,已有研究显示药用真菌多糖具有多种药理活性,如抗氧化、抗炎、神经保护和神经再生等,可以通过减轻氧化应激、抑制炎症反应、促进神经细胞生长和调节生长因子的释放来发挥治疗作用[3]。药用真菌多糖的抗氧化作用可以通过中和自由基来减轻氧化应激对神经细胞的损害;其抗炎作用可以抑制炎症介质的释放,减少炎症反应对神经细胞的损伤;药用真菌多糖还可以通过调节生长因子和神经营养因子的释放,提供支持和保护神经细胞所需的营养和生长环境[4],刺激神经细胞的生长和再生。

2 药用真菌多糖的药理活性

2.1 免疫活性免疫系统可以防御病原微生物引起的感染,在抵抗病毒和炎症因子侵袭、维持身体健康方面起到了重要的作用。研究发现真菌多糖中的生物活性物质可以激活先天免疫细胞(如NK细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞等),刺激白细胞介素(IL)-2、肿瘤坏死因子(TNF-α)和干扰素(IFN-γ)等细胞因子的表达和分泌,这些细胞因子通过促使T细胞分化为调节体液免疫的辅助性T细胞来激活适应性免疫,进而增强机体的抗病能力。赵小丹等人的研究中发现,各种分子量的铁皮石斛多糖能够通过细胞膜上TLR受体,提高RAW264.7细胞的吞噬能力以及NO和TNF-α的释放[5]。也有研究发现超滤纯化后的灵芝多糖能够激活巨噬细胞的吞噬能力,并起到免疫调节的作用[6]。

2.2 抗肿瘤活性癌症是一类复杂的多因素疾病,临床上主要采取手术、放疗、化疗等治疗方式,不但价格昂贵,且预后较差,不良反应多,严重降低了患者的生活质量和寿命,而真菌类的药用食品可以增加癌细胞的化学敏感性,起到一定的抗癌效果。一些药用真菌多糖具有直接或间接的抗肿瘤作用,可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散,并促进肿瘤细胞的凋亡。它们也可以增强化疗和放疗的效果,减轻其副作用。目前许多研究表明,多种真菌多糖(主要是食用菌)具有显著的抗癌作用。例如,从香菇子实体中提取和纯化的具有最重要生物活性成分的香菇多糖,是胃癌的生物反应调节剂,已显示出其强大的免疫调节活性;香菇多糖在一些国家被批准作为胃癌治疗药物投入临床使用;香菇多糖功能化的硒纳米粒子能够通过TLR4/TRAF3/MFN1途径靶向肿瘤细胞线粒体,诱导肿瘤细胞凋亡,有效抑制OVCAR-3和EAC细胞诱导的腹水炎性细胞因子分泌[7]。李志强等人在对肺癌A549细胞的研究中发现,灵芝多糖能够通过下调Bcl-2、PI3K、Akt的蛋白表达,抑制癌细胞增殖[8]。

2.3 抗氧化、抗衰老活性药用真菌多糖具有显著的抗氧化、抗衰老活性,可以清除自由基,减轻氧化应激以及老化过程中对机体的损伤从而保护组织和细胞。灵芝多糖是一种分子量为103～106 kDa的生物大分子,大多数是β-葡聚糖。有研究发现灵芝子实体提取物很可能通过调节NF-κB和MAP激酶的信号通路在预防NDs中发挥作用,给大鼠服用后可以降低大脑海马组织受氧化损伤的影响[9]。相关实验表明,富硒黑木耳多糖具有较高体内抗氧化活性[10];黑灵芝多糖通过激活自噬降低H2O2诱导的细胞活性氧水平上升,并改善线粒体功能障碍,进而缓解细胞衰老[11];野生菌灰树花中发现的活性成分灰树花多糖作为一种蛋白质结合葡聚糖或蛋白葡聚糖,通过增强小胶质细胞淀粉样蛋白-β的清除改善阿尔茨海默病病理状态和认知障碍,膳食补充灰树花多糖对大脑衰老相关的记忆功能障碍具有益处[12]。

2.4 抗炎作用药用真菌多糖可以抑制炎症反应,减轻炎症介质的释放,从而缓解炎症相关疾病的症状和病程。Duan等发现白蘑菇多糖显著改善了衰老小鼠的运动活动以及空间和识别记忆能力,可以减轻氧化应激并降低大脑中的促炎细胞因子水平[13];猴头菌多糖已经被证实具有抗氧化、调节免疫、消除炎症和促进神经发育等活性[14];真姬菇SK-03菌丝体硒多糖对肺损伤模型小鼠具有抗氧化、抗炎功能[15];灵芝多糖对结肠炎具有一定治疗和抗炎作用[16];松茸多糖作为松茸子实体中的活性物质,可减少脊髓组织中NF-kB信号通路的激活和炎症因子的产生,促进小鼠轴突再生。

研究人员已经关注到药用真菌多糖所具备的药理活性因不同的真菌种类、提取方法和剂量等因素而有所差异。药用真菌多糖作为药物或保健品使用时,应遵循医生或专业人士的建议,并注意产品的质量和安全性。目前,药用真菌多糖的研究仍在进行中,其潜在作用机制和药理活性还有待发现。

3 临床应用前景

药用真菌多糖在NDs治疗方面已显示出良好的临床应用前景。临床研究报告显示,药用真菌多糖在阿尔茨海默病、帕金森病等疾病的预防应用中可以改善患者的认知功能、运动功能和生活质量。

3.1 在阿尔茨海默病中的应用一些药用真菌多糖被发现具有神经保护和抗氧化作用,这些多糖可以通过抑制神经细胞的氧化应激和减少炎症反应来减轻阿尔茨海默症相关病理过程;茯苓多糖可通过减轻三氯化铝和D-半乳糖诱导的阿尔茨海默大鼠模型的氧化应激反应、炎症反应、细胞凋亡和抑制相关信号通路起到神经保护作用,减少阿尔茨海默病大鼠海马神经元凋亡[17];金钗石斛多糖可以对阿尔茨海默病模型大鼠起到神经保护作用,有效降低模型大鼠血清炎性因子水平[18];香菇多糖能够下调阿尔茨海默病模型大鼠海马中跨膜磷酸蛋白c-fos的表达,增加抗氧化作用,从而改善阿尔茨海默病大鼠的记忆功能[19];灵芝多糖能活化阿尔茨海默病大鼠信号通路CaLM/CaMKIV/CREB,改善阿尔茨海默病模型大鼠的认知功能障碍[20],灵芝化合物的替代疗法已被证明在治疗阿尔茨海默病中有一定疗效,长期服用灵芝作为治疗神经系统疾病的辅助剂可能会延缓阿尔茨海默病的进展。此外,一些研究还发现药用真菌多糖可以增强神经细胞的生长和连接性,有助于改善学习和记忆功能。

3.2 在帕金森病中的应用对于帕金森病,药用真菌多糖也显示出一些潜在的应用价值。药用真菌多糖可以通过抗氧化和抗炎作用来减少神经细胞的损伤和死亡,从而对帕金森病的发病机制产生积极影响。部分文献显示,硫酸化茯苓多糖保护小鼠的多巴胺神经元损伤,在帕金森病模型小鼠的脑组织中具有抗氧化性,对小鼠具有神经保护作用[21-22]。霍山石斛多糖能够通过免疫调节和抗氧化作用减弱帕金森病小鼠的神经炎症和氧化应激反应[23]。此外,药用真菌多糖还被发现可以调节神经递质的平衡,改善运动功能,并有潜力作为辅助治疗药物使用。Badshah及其同事从多种蘑菇中分离出的多糖含有葡聚糖、粘菌素和香菇多糖,具有显著的AChE和BChE抑制活性,被视为治疗帕金森病的潜在药物[24-25]。松茸多糖有良好的体内外抗氧化能力,可减轻H2O2对PC12细胞造成的损伤[26],证明松茸多糖可能具备治疗帕金森病的潜力。然而,这些研究还处于早期阶段,需要进一步的研究来验证药用真菌多糖在帕金森病治疗中的疗效和安全性。

4 小结

药用真菌多糖作为治疗NDs的潜在策略在研究领域引起了广泛的关注,而选择适当的多糖种类对于治疗的有效性至关重要,β-(1-3)-葡聚糖、菌体多糖、菌核多糖和高分子多糖是常用的多糖种类,在神经保护、抗炎、抗氧化等方面具有独特的药理活性。与传统的NDs治疗药物相比,真菌多糖来自天然真菌,副作用较小,对人类和动物无害,因此真菌多糖在NDs的预防和治疗中具有巨大的潜力并为临床患者带来希望。药用真菌多糖具有天然来源、良好的生物相容性和经济性优势,通过抗氧化、抗炎、神经保护和神经再生等多种作用机制可以干预NDs的发展过程,适用于患者的长期治疗。药用真菌多糖的提取与有效成分的分离还有待提高,在防治NDs中其作用机制尚未完全阐明,仍需进一步研究验证其安全性、有效浓度和最佳应用方案来推动药用真菌多糖在NDs治疗中的应用,为患者提供最佳治疗选择并提高生命质量。