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中草药免疫调节剂及抗肿瘤作用研究进展 《职业与健康》2005年10月第21卷第10期 何跃生(天津市医药科学研究所,300020)
摘要 中药免疫调节剂绝大多数是免疫促进剂,而其有效成分为多糖(polysaccharides)是由醛糖或酮糖通过糖苷相连接的一类天然大分子聚合物,它在自然界中来源广泛。上世纪50年代,由于多糖显著免疫活性的发现,使得多糖成为中药药理学尤其是免疫药理学研究的热点,中药多糖作为非特异性的免疫调节剂能在多条途径,多个层面对免疫系统发挥作用:诱生多种细胞因子,促进干扰素,白细胞介素等的生成;激活巨噬细胞,NK细胞和T、B淋巴细胞;激活网状内皮系统和补体系统;促进抗体产生等对免疫系统发挥多方面的调节作用。该文阐述了中药多糖免疫调节和抗肿瘤等功能。 关键词 中药多糖;免疫调节;抗肿瘤 Key wolds Polysaccharides of Chinese medicine,Imnlune adjustment,Antitumor 免疫调节是公认的多糖抗肿瘤作用的主要机制之一。多糖不仅能有效激活免疫细胞,提高机体免疫能力,而且对宿主正常细胞没有直接的毒副作用,因此被认为是一种重要的生物效应调节剂(biological response modifier,BRM),是近年来中药开发的中心课题,下面将近年来中药多糖的免疫调节和抗肿瘤的作用研究作简要综述。 1 中药多糖的免疫调节作用 1.1 对细胞免疫影响 中药多糖作为非特异性的免疫调节剂,主要是通过影响内皮系统的功能来实现免疫调节。大量药理试验证明,多糖不仅能激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞(M )、自然杀伤细胞(NK)、细胞毒细胞(CTL)、淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、树突状细胞(DC)等免疫细胞,还能促进细胞因子生成,激活补体系统,促进抗体产生,对免疫系统发挥多方面的调节作用。 1.1.1 对单核巨噬细胞(M¢)的影响 M 是体内非常重要的免疫细胞,在抗感染免疫和肿瘤免疫等方面都起着重要的作用,可通过处理抗原和释放可溶性因子对免疫功能起重要的调节作用。周娅等研究表明,枸杞多糖(LBP)增强M¢的功能,可能的机制为增强处于不同状态的M¢的功能,因为LBP灌胃及腹腔注射两种给药方式均明显增加小鼠腹腔静止M¢的NO诱生量和胞内溶菌酶(ISZ)及超氧化物歧化酶(SOD)的活性,LBP灌胃还可使硫代乙醇钠(TG)活化的巨噬细胞的上述检测值进一步升高。一般认为,巨噬细胞被激活时,会产生呼吸爆发,使活性氧自由基生成增多,但机体内过高的氧自由基会攻击细胞膜的组成部分,RNA、DNA等物质,造成机体损伤。 1.1.2 对T、B淋巴细胞的影响 多糖是一种免疫增强剂,不但能激活T细胞、B细胞、M,p、NK细胞、CTL细胞、L 细胞等免疫细胞的活性。Kim等L2 J研究发现人参多糖能增加与M 相关的免疫复合物的活性,增强M,p吞噬能力,并诱导机体效应细胞IL一1、IL一2、INF-r、mRNA的表达,增强L 细胞,NK细胞和CTL细胞的活性,提高机体抗肿瘤的能力,香菇多糖能促进T细胞活性,可直接影响 、Ts细胞和Th./Ts比值。给予MBL一2/B6小鼠CDs抗体后,香菇多糖与IL一2协同抗肿瘤作用。 1.1.3 对NK细胞和L 细胞的影响 NK细胞是生物体内天然存在的非特异的免疫杀伤细胞,它在宿主的免疫监视功能中与M 一起有着重要的作用。邵树军等实验证明。牛膝多糖60 ms/(kg.d)腹腔注射10 d,不仅能对抗环磷酰胺(CY)所致的小鼠外周血中NK细胞活性降低,还能提高正常小鼠外周血中NK细胞活性。刘长喜等研究表明,不同浓度的复合真菌多糖均能明显诱导Bel一7402细胞凋亡。 1.2 对体液免疫的影响 1.2.1 对抗体生成的影响 中药多糖促进体液免疫反应的报道很多,如顾笑梅等证实。乳酸菌胞外多糖能提高荷瘤小鼠脾细胞形成特异性抗体的能力,与CY联合使用能在一定程度上减轻由CY引起的荷瘤小鼠特异性免疫力的降低。陈丽芳等报道,香菇多糖能增加人体中外周单核细胞抗体的产生,裂褶菌多糖能促进患者脾脏形成抗体的细胞增加。云芝多糖能使抗体下降的患者产生抗体,使其免疫能力恢复到正常水平。 1.2.2 对空斑形成细胞(PFC)的作用 倪峰介绍了枸杞多糖对小鼠的PFC数有双向调节作用。5 ms/kg.d可使PFC数达正常免疫对照组的1.4倍,而给予25.5 ms/kg.d时,则PFC数明显下降。与3月龄的小鼠相比,14月龄小鼠PFC数明显下降,PFC反应降低58.1%。灵芝多糖(5 ms/kg)腹腔注射,3日可明显恢复降低的PFC反应。 1.3 对细胞因子的影响 1.3.1 促进干扰素(IFN)生成 干扰素是最先发现的细胞因子,具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、控制细胞增殖等重要作用。郑宏字等观察卡介菌多糖核酸在外周血单个核细胞(PBMC)的体外培养中,可以明显提高IFN-r的产生。倪蜂介绍了用平盖灵芝提取的多糖在体外可诱导 细胞产生IFN,在体内增强ConA诱导T淋巴细胞增殖效应并产生IFN—a。 1.3.2 对白细胞介素类(几)的作用 倪蜂又介绍了黄芪多糖促进IL一2产生的能力最显著,50~100 ms/kg的黄茂多糖可使大黄建立的脾虚模型小鼠低活性IL一2水平提高,推测IL一2含量增加是黄芪扶正的重要机制之一。体外10 tc,/na的枸杞多糖在Conh协同刺激下可显著增加老龄和成年小鼠脾细胞IL一2分泌量,低浓度时还可促进几一3的分泌。香菇多糖体内外均可增加腹腔M 由产生IL一1,体内给药数小时后可见血清CSF1455和IL一1明显增加,且能提高免疫细胞对IL一2的敏感性。 1.3.3 对肿瘤坏死因子(TNF)的作用 邓春生等用5 me,/kg的阿魏侧耳水溶性多糖就能显著促进家兔释放肿瘤坏死因子(TNF)的作用。奚谨磊等ll J发现在5~20tc,/ml浓度范围,当归多糖体外能明显增强腹腔M 分泌TNF— 的作用,并表现出剂量依赖关系。在给药剂量为250 mg/kg时,体内也可使腹腔M¢在LPS刺激下分泌TNF—a的功能得到显著增强。 1.4 对补体系统的影响 补体系统是机体重要的免疫系统。补体固有成分可被经典和旁路途径所激活。金海丽等介绍了从褐藻中分离的岩藻依聚糖能通过两种途径调节补体系统: 一是通过干扰a活化或抑制C4裂解为CAb和C4a两片断以及CAb和C 2的相互作用。阻碍经典途径中C 3转移酶的形成;二是通过影响裂解素(ProPerdin)的稳定性抑制B因子与C3b的结合,从而阻止旁路途径中C3转移酶的形成。陈金烟等报道,香菇多糖也可以激活补体系统的经典途径和替代途径,导致M¢的非特异细胞毒性提高和中性白细胞对肿瘤组织的浸润。茯苓多糖能激活肿瘤邻近的补体系统,协同吞噬细胞、淋巴细胞杀灭肿瘤细胞。 1.5 对红细胞免疫的影响 刘景田等用黄芪、灵芝、茯苓、党参、当归、天花粉等进行试验研究,发现中药多糖对红细胞免疫有促进和调节作用,作用机制是提高了红细胞膜相CD 35免疫活性,进而促进红细胞与补体致霉酵母菌的粘附作用,从而使RBC、C3bRR(红细胞C3b受体花环率)增高,从而达到调节和增强其红细胞免疫功能的作用。洪艳等用试验研究也显示。当归多糖可使受∞Coy照射小鼠的红细胞C3b受体花环率明显提高,保护红细胞免疫熟附功能。减轻放射损伤。 2 抗肿瘤作用 许多多糖具有抑制肿瘤细胞生长和提高机体免疫功能的作用,目前认为多糖抗肿瘤作用的机制是:对肿瘤细胞呈细胞毒作用,提高宿主免疫功能,以及作为血管活性抑制剂发挥抗肿瘤复发转移作用,目前认为中药多糖是一种典型的生物反应调节剂。 2.1 中药多糖对肿瘤的直接抑制作用 赵国华等报道,山药多糖150 ms/kg对lewis肺癌和B 16黑色素瘤有最佳的抑制作用。关燕清等发现干苔多糖与固定化藻蓝蛋白(SPC)协同作用,表现出对人胰腺癌细胞具有较好的体外抑制能力,并存在一定的剂量关系。李小定等实验证明,用灰树花发酵液多糖(粗、精)给S 180荷瘤昆明小鼠以100 ms/(kg.d)连续灌胃11 d,对S 180肿瘤显示显著的抑瘤效果,并认为灰树花多糖的抗肿瘤活性表现为双重作用,即灰树花多糖既可直接杀伤癌细胞又可提高机体的免疫力。谢遵江等发现人参多糖与IL一2联合体内应用对肿瘤有极强的杀伤和抑制作用,机制可能是人参多糖本身或诱导产生的细胞因子能增强比IL一2对T细胞、NK细胞和肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的刺激作用。从而激活这些细胞,又为杀伤肿瘤细胞起着积极的作用。陶吉吉等报道中药多糖还能影响瘤体细胞的蛋白质和核酸的合成,黄芪多糖能明显提高小鼠脾脏RNA、DNA和蛋白质含量。当归多糖显著增加3H一胸腺核苦酸掺人兔脾淋巴细胞DNA,促进有丝分裂活性起 到免疫作用。 2.2 中药多糖的抗突变作用 关于癌变机制存在多种学说,最著名的为体细胞多次突变理论。实验研究表明,许多中药多糖能减少染色体畸变、SCE和微核的发生率,可用于肿瘤的预防和治疗。如:人参多糖可使crx诱变的小鼠活体骨髓细胞SCE频率明显下降 ;黄芪多糖、天冬多糖等均有抗突变作用。 2.3 中药多糖作为免疫增强剂发挥减毒增效作用 通过中药多糖的免疫调节作用刺激网状内皮系统,激活多种免疫细胞,提高宿主对肿瘤细胞的特异性抗原免疫反应能力。 3 结束语 多糖具有疗效好,毒副作用小等优点,与化疗药物合用或单独使用对肿瘤有抑制作用,人们对多糖的研究也在广泛深入的进行。到目前为止已对近百余种中药多糖进行了活性研究,香菇多糖、猪苔多糖、云芝多糖等一批质量稳定、疗效确切、毒性和不良反应小的多糖类新药已用于临床。近年已开展中药多糖对淋巴细胞信号系统的效应研究及其对免疫细胞凋亡的研究,进一步深化了对中药多糖免疫调节机制的认识。总之,随着生物学、免疫学等学科在多糖领域的综合深入应用,多糖的研究和应用必将取得新的进展。
4 参考文献(略)
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