靈芝多糖和豬苓多糖及其復(fù)方的免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展
近年來,從植物、食用菌中提取的多糖類物質(zhì)作為改善健康的膳食補(bǔ)充劑引起了越來越多的關(guān)注。大量的研究表明,食用菌多糖具有廣泛的生物活性,如抗腫瘤、抗菌、抗氧化、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)活性等,其中多糖的免疫調(diào)節(jié)活性被認(rèn)為是最重要的生物活性。然而,因多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不同來源的多糖所產(chǎn)生的免疫調(diào)節(jié)作用不同。
靈芝(Ganoderma lucidum)及豬苓(Polyorus umbellatus)是珍貴的食藥兩用菌,有很高的營養(yǎng)價值,在我國均有2 000多年的應(yīng)用歷史。兩者均有廣泛的藥理作用,如抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化等。靈芝和豬苓中含有多種活性成分,其中多糖成分主要發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用。
目前關(guān)于靈芝多糖(GLP)或豬苓多糖(PUP)對免疫功能的單一的報道很多,而將二者合用或綜合討論的報道較少。清華大學(xué)藥學(xué)院(蛋白質(zhì)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)的黃青、李麗媛和王釗等人將對食用菌多糖的免疫活性進(jìn)行簡要介紹,總結(jié)概括靈芝多糖和豬苓多糖的免疫調(diào)節(jié)功能及作用機(jī)制,并簡要闡述關(guān)于靈芝多糖和豬苓多糖復(fù)方的研究進(jìn)展,為靈芝多糖和豬苓多糖在免疫功能方面的研發(fā)和應(yīng)用提供指導(dǎo)。
大量的研究表明,食用菌多糖具有廣泛的生物活性,如抗腫瘤、抗菌、抗氧化、抗病毒、抗糖尿病、降血脂和免疫調(diào)節(jié)活性等,但是多糖的免疫調(diào)節(jié)活性被認(rèn)為是最重要的生物活性。從天然植物中提取的多種多糖被證明參與機(jī)體先天性免疫和獲得性免疫的過程,對各種重要的免疫器官、免疫細(xì)胞及免疫因子都有調(diào)節(jié)作用。這類多糖能參與巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、DC等活性調(diào)節(jié)過程、與細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合,從而激活細(xì)胞內(nèi)各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促進(jìn)細(xì)胞因子或抗體的生成,從而多層次、多通道、多靶點(diǎn)地調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能。盡管真菌多糖這種生物活性的確切機(jī)理還在研究中,但是其分子結(jié)構(gòu)、分子質(zhì)量和鏈構(gòu)象被普遍認(rèn)為是影響其活性的重要因素。
天然類多糖因其毒副作用小而備受關(guān)注。一些結(jié)構(gòu)確定的多糖物質(zhì)如香菇多糖、舞菇多糖等已應(yīng)用與臨床實(shí)驗(yàn)。在醫(yī)藥方面,一些多糖類產(chǎn)品已被廣泛用作癌癥放療和化療的佐劑、抗生素及疫苗等。在食品方面,多糖類通常作為營養(yǎng)補(bǔ)充劑或膳食補(bǔ)充劑來調(diào)節(jié)免疫功能及促進(jìn)人類健康。多種多糖產(chǎn)品已經(jīng)投入市場,造福人類,特別是在醫(yī)療方面的應(yīng)用,挽救了很多患者的生命,因此多糖正逐漸成為新藥開發(fā)的重要方向。
靈芝多糖是靈芝孢子各成分中含量最大的成分。先前的研究主要集中在靈芝多糖的抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)活性,其抗氧化等活性也受到了深入的研究。靈芝多糖的免疫調(diào)節(jié)功能與靈芝多糖的初級結(jié)構(gòu)、鏈構(gòu)象和溶解性的關(guān)系也有少量研究,然而,靈芝多糖的高級結(jié)構(gòu)至今還不清楚,同時其結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系也未知。
據(jù)統(tǒng)計,靈芝多糖生物活性作用廣泛,目前已被報道的生物活性作用有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、降血脂、抗肌炎、抗輻射、保護(hù)心臟、鎮(zhèn)靜、催眠、緩解腰痛、抗抑郁、抗菌、促進(jìn)血液循環(huán)、止血、保肝、抗面癱、抗鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病腎病、抗衰老、抗博萊霉素誘導(dǎo)的肺纖維化、抗慢性胰腺炎等。其中靈芝多糖免疫調(diào)節(jié)作用,在開發(fā)保健品,提高人體免疫功能的應(yīng)用上具有非常好的應(yīng)用前景。
目前,國際上學(xué)者們普遍認(rèn)同靈芝的免疫調(diào)節(jié)功能是其多種藥理作用的基礎(chǔ)。多種體內(nèi)及體外研究表明,靈芝多糖是一種有效的免疫調(diào)節(jié)劑,能夠全面且有效地影響免疫細(xì)胞,包括B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和DC的功能,同時釋放多種趨化因子、細(xì)胞因子和生長因子,從而調(diào)節(jié)機(jī)體先天性免疫和適應(yīng)性免疫。靈芝多糖可能通過對免疫細(xì)胞綜合作用而產(chǎn)生強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)功能,并有可能是其抗腫瘤作用的潛在機(jī)制之一。
大量研究表明,靈芝多糖能夠增加巨噬細(xì)胞的吞噬能力并促進(jìn)細(xì)胞因子分泌。在早期的研究中發(fā)現(xiàn),靈芝的水提取物靈芝多糖通過灌胃的方式給藥能顯著增強(qiáng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞對雞紅細(xì)胞的吞噬作用。
靈芝多糖也能通過其他方式調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的免疫功能,如靈芝多糖能夠減少巨噬細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基,并促進(jìn)鈣離子的轉(zhuǎn)運(yùn)。有研究表明,靈芝多糖可能通過增加中性粒細(xì)胞的蛋白激酶C、絲裂原激活的蛋白激酶/MAP激酶以及各種酪氨酸激酶的活性來增強(qiáng)非特異性免疫。除此之外,靈芝多糖能夠劑量依賴性地增加人原代中性粒細(xì)胞的噬菌作用和遷移能力,并通過激活蛋白激酶B調(diào)節(jié)信號通路來抑制中性粒細(xì)胞凋亡。
研究發(fā)現(xiàn),靈芝多糖能增加培養(yǎng)中骨髓來源的DC表面CD11c的表達(dá),并增加細(xì)胞因子IL-12p40 mRNA的表達(dá)。靈芝多糖能促進(jìn)成熟DC與混合淋巴細(xì)胞共培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞增殖,表明靈芝多糖不僅能促進(jìn)體外鼠骨髓源性DC的成熟,還能促進(jìn)DC誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答啟動。靈芝多糖可能通過IFN-γ和顆粒酶B通路,在抗原呈遞階段促進(jìn)DC誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞。
有研究表明,靈芝多糖提取物能夠抑制纖維蛋白對黑色素瘤的黏附作用,從而阻斷腫瘤細(xì)胞表面纖維蛋白對NK細(xì)胞的抑制。另外一項(xiàng)研究表明,從靈芝多糖中提取的一種含有巖藻糖成分的糖蛋白物質(zhì)能增加人類臍帶血單核細(xì)胞中NK細(xì)胞表面標(biāo)記物CD56的含量,從而增強(qiáng)NK細(xì)胞活性。研究發(fā)現(xiàn),靈芝多糖能夠刺激體外培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞或T淋巴細(xì)胞呈劑量依賴和時間依賴地釋放TNF-α和INF-γ。靈芝多糖具有免疫增強(qiáng)的作用。
豬苓多糖多為水溶性多糖,以雜多糖為主,主要由D-巖藻糖、D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖和L-鼠李糖等單糖組成。目前已證明,豬苓多糖具有多種藥理作用,如抗腫瘤、抗病毒、抗炎、增強(qiáng)免疫力、抗氧化、防輻射、肝保護(hù)等。臨床上,豬苓多糖常與其他藥物如乙肝疫苗、干擾素、拉米夫定、乙型肝炎免疫核糖核酸等聯(lián)合治療慢性乙型肝炎。除此之外,豬苓多糖具有減輕化療藥物所引起的副作用并增強(qiáng)化療藥物療效的作用,常與一些化療藥物聯(lián)合治療肺癌及食道癌等。
豬苓多糖對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用得到了廣泛的證實(shí)。目前豬苓多糖已被制備成注射液以及膠囊,用于調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,與抗腫瘤化療藥物聯(lián)用以增強(qiáng)化療藥物的療效并減少其毒副作用。許多研究表明,豬苓多糖是一種有效的免疫增強(qiáng)劑,對機(jī)體非特異性和特異性免疫均有調(diào)節(jié)作用,豬苓多糖對免疫調(diào)節(jié)作用也可能與其抗癌作用機(jī)制相關(guān)。簡而言之,豬苓多糖在開發(fā)提高機(jī)體免疫力方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
靈芝和豬苓作為傳統(tǒng)藥物來治療疾病、調(diào)節(jié)機(jī)體平衡已有數(shù)千年歷史。近期有研究報道,靈芝多糖和豬苓多糖合用能顯著提高小鼠先天性免疫功能。研究者用不同濃度的靈芝多糖、豬苓多糖和GPP刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞系RAW264.7,用巨噬細(xì)胞吞噬中性紅的程度來評價GPP對巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響,用Griess染色法探究GPP對巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),GPP與單用靈芝多糖組比,有增加巨噬細(xì)胞吞噬中性紅和釋放NO能力的趨勢。此外,同等劑量下,GPP與單用豬苓多糖組比,顯著增強(qiáng)了巨噬細(xì)胞吞噬的能力及產(chǎn)生NO的能力。此外研究者通過反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法檢測了與一氧化氮產(chǎn)生密切相關(guān)的iNOS mRNA表達(dá)。結(jié)果表明,GPP組中iNOS mRNA表達(dá)顯著高于單用靈芝多糖組和豬苓多糖組,說明GPP可以顯著提高iNOS mRNA表達(dá)。該研究發(fā)現(xiàn)GPP對IL-6 mRNA表達(dá)量無明顯影響。然而,GPP顯著增加了TNF-α的mRNA的表達(dá)。若M1亞型巨噬細(xì)胞不斷增強(qiáng),將導(dǎo)致組織損傷。此時M2亞型巨噬細(xì)胞分泌大量IL-10、精氨酸酶-1等抗炎因子抑制炎癥,促進(jìn)組織修復(fù)重建和血管生成,維持體內(nèi)平衡。GPP能顯著促進(jìn)抗炎因子IL-10 mRNA表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,GPP可以從多個角度調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的免疫功能,總體增強(qiáng)了M1亞型巨噬細(xì)胞的功能。在動物實(shí)驗(yàn)中,GPP還顯著增強(qiáng)了小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬功能和NK細(xì)胞的活性?;谝陨蠈?shí)驗(yàn)結(jié)果,研究者推測GPP對小鼠先天免疫功能有一定的調(diào)節(jié)作用,但未闡明GPP的作用機(jī)制,后續(xù)研究可能將腸道菌群與免疫調(diào)節(jié)作用相聯(lián)系。
食用菌因其種類多樣、生物活性獨(dú)特的特點(diǎn),在開發(fā)增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的食品補(bǔ)充劑方面具有明顯優(yōu)勢。目前對于食用菌多糖的研究主要集中在其免疫調(diào)節(jié)功能。但多數(shù)外源性多糖類物質(zhì)不能被機(jī)體直接吸收,現(xiàn)有研究表明,多糖類物質(zhì)可能通過與腸道菌群相互作用,從而對機(jī)體產(chǎn)生局部或全身的調(diào)節(jié)作用。因此,通過口服的多糖類物質(zhì)可能對機(jī)體腸道菌群具有一定的調(diào)節(jié)作用。
靈芝和豬苓均富含多糖類、甾體類、生物素類、蛋白質(zhì)類、萜類、蒽醌類等多種生物活性物質(zhì),具有廣泛的利用價值。其中,多糖作為含量最高的物質(zhì),其免疫調(diào)節(jié)作用受到了國內(nèi)外研究者的關(guān)注。對于靈芝多糖的研究較多,表明靈芝多糖對巨噬細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、抗原呈遞細(xì)胞和NK細(xì)胞均表現(xiàn)出直接或間接的刺激作用,整體表現(xiàn)出免疫增強(qiáng)的功能。對豬苓多糖的免疫調(diào)節(jié)功能的研究較少,但也表明其對免疫系統(tǒng)有增強(qiáng)的作用。靈芝多糖和豬苓多糖均能通過分泌細(xì)胞因子來調(diào)節(jié)免疫功能。靈芝多糖與豬苓多糖對各種免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用見圖1。
圖1 靈芝多糖與豬苓多糖對免疫細(xì)胞得調(diào)節(jié)
由于多糖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不同來源的多糖對不同類型的免疫細(xì)胞的刺激程度可能有所差別,在過去的研究中,對于同一來源多糖的免疫調(diào)節(jié)功能研究較多,但對于不同來源多糖的不同配比對免疫系統(tǒng)的功能研究較少,因此,通過調(diào)節(jié)不同來源多糖的配比,可能會使多糖的免疫調(diào)節(jié)功能產(chǎn)生更顯著的效果。其次,多糖由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成分不單一等特點(diǎn),使其作為藥物用于發(fā)揮免疫佐劑或腫瘤治療的功能有一定難度,但是由于食用菌多糖來源的廣泛性以及安全性,食用菌多糖作為保健藥品,用于調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能,增強(qiáng)自身免疫力,具有良好的應(yīng)用前景。因此,基于食用菌多糖的多樣性、豐富性、安全性和營養(yǎng)價值等特點(diǎn),對于食用菌多糖的開發(fā)擁有巨大的價值。
本文《靈芝多糖和豬苓多糖及其復(fù)方的免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展》來源于《食品科學(xué)》2020年41卷17期275-282頁,作者:黃青,李麗媛,劉晴晴,王釗。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190813-149。
來源:中國食用菌協(xié)會