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真菌多糖免疫调节机能的研究进展

  作者: 来源: 日期:2003-01-01  
(中国农业科学院畜牧研究所 100094 冯焱 佟建明)

  

  

   摘要:真菌多糖是多糖研究领域中的一个大的分支,有关其研究,国内外已有很多报道,涉及到动物生理生化技术、免疫学技术、酶工程及营养学等各方面综合知识。目前,真菌多糖已广泛用于免疫性缺陷疾病,自身免疫病和肿瘤等疾病的临床治疗及医药领域。本文就其近几十年对真菌多糖的免疫调节机能的研究热点作进一步的综述。

   关键词:多糖 免疫调节 营养

  

  

   真菌多糖由单糖连接而成的多聚物,人们对多糖的研究初始于三十年代Shear对多糖抗肿瘤的发现。作为药物,真菌多糖的研究始于50年代,成为免疫促进剂而引起人们兴趣是在60年代以后。国内外已从高等担子菌中筛选到200余种有生物活性的多糖物质。我国目前发现有价值真菌多糖有三十余种,其中结构较清楚的有15种左右。随着科学的发展,人们发现真菌多糖能介导细胞间各种生命现象的调节,特别是免疫功能的调节进行了更从的研究。多糖具有增强机体免疫功能及抗肿瘤等药理作用。因此,越来越多的生物学家、化学家及营养与免疫学家们的兴趣,成为生物领域又一大研究热点。

   1 真菌多糖免疫调节的研究进展

  

   真菌多糖是从真菌中分离出的由十几个以上的单糖以糖苷键连接而成的高分子多聚物,具有复杂的生物活性和功能。其中,最主要的功能就是免疫调节活性,通过对淋巴细胞、巨噬细胞、网状内皮系统、白细胞以及DNA、RNA、蛋白质的合成、抗体的生成等的作用而调节机体的免疫功能。因此,将多糖与疫苗配合使用,将起到事半功倍的效果。据程富胜等报道8301多糖配合鸡马立克疫苗经不同途径给予试验鸡,通过琼扩实验测其血清抗体效价表明8301多糖肌注对马立克疫苗有明显的增效作用。对禽霍乱菌苗无论是油苗还是铝苗都能使疫苗的保护率提高30%左右,而且随着多糖用量的增加,增效作用也相应提高,且实用性较好。另外黄芪多糖研制成功的注射液治疗鸡传染性法氏囊病,在发病1-2天用药效果最佳,其治愈率可达98.6%。

   2 真菌多糖在免疫研究上的成就

  

   在一般情况下,真菌多糖对机体特异性免疫与非特异性免疫,细胞免疫与体液免疫均有影响,但它主要影响机体的网状内皮系统(RES),巨噬细胞、淋巴细胞、白细胞、NK细胞、补体系统以及RNA、DNA、蛋白质的合成、体内cAMP与cGMP的含量,其结果是抗体生成,淋巴因子及干扰素的诱生增多。

   2.1 对细胞免疫的影响

  

   多糖的免疫调节作用是其最重要的作用之一,主要通过以下几个途径实现: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。如黄芪多糖(APS)对雏鸡外周血T淋巴细胞转化率有增强作用,且与剂量呈正相关。APS可以显著提高T淋巴细胞转化率,加速细胞免疫功能发育完善,而且可以显著提高雏鸡外周血NK细胞的活力,这都是因为APS不但能提供细胞增殖的能量,而且能促进T淋巴细胞增殖时DNA的合成,达到杀菌、抗菌素病毒和抗感染的作用。而香菇多糖则可以促进肿瘤周围淋巴细胞的增生,有抗肿瘤作用。

   2.2 对细胞因子的影响

  

   细胞因子是免疫活性细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞和相关细胞产生的具有调节机体免疫功能的一类蛋白性物质。研究表明,许多多糖都明具有诱生或促诱生IL-1、IL-2、TNF、IFN、CSF等各种细胞因子的作用。Sherwood(1987)报道,皮下、静脉和肌肉注射葡聚糖均可使小鼠血浆和脾脏中IL-1、IL-2水平升高。Donzis(1996)报道,给小鼠口服可溶性酵母多糖能提高其血浆中白介素-1(IL-1)含量。

   促进白细胞介素(IL)的生成,该领域研究相对较多,但大都局限于

   IL-1与IL-2。现已证明,绝大多数多糖都能促进IL-1和IL-2的生成。灵芝多糖可增加混合淋巴细胞培养液上清中IL-2和IL-3活性,体外能促进小鼠脾细胞IL-2和IL-3

   mRNA的表达。枸杞多糖能显著增加老龄或成年小鼠细胞IL-2的分泌,低浓度时还可促进IL-3的分泌,香菇多糖可促进IL-2分泌和IL-2受体的表达,茯苓多糖可促进T细胞产生IL-2,同时升高培养液上清中集落刺激因子(CSF)活性,这种CSF活性可被抗IL-3单抗抑制。

  

   促进干扰素(IFN)的生成,香菇多糖体内给药能诱生IFN-γ,给药12h后血浆中IFN的浓度达到高峰,但体外试验无此作用,这可能是香菇多糖抗病毒感染作用的一种机制。云芝多糖对淋巴细胞具有干扰素诱生和促诱生作用,其中以100ng/L的药物质量浓度促诱生效果最佳。此外,黄芪多糖、人参多糖、柴胡多糖、银耳多糖及当归多糖等均具有诱生干扰素的作用。

  

   诱生肿瘤坏死因子(TNF),有关多糖对TNF影响的研究远远落后于IFN及IL。已发现某些多糖如从商陆块根中分离出来的酸性杂多糖,以80~160mg

   /kg给小鼠腹腔注射2次,就能诱生TNF。牛膝多糖可诱导小鼠腹腔巨噬细胞产生和分泌TNF。

   2.3真菌多糖对动物免疫器官的影响

  

   动物免疫器官是动物执行免疫功能的组织机构,也是动物机体发挥免疫反应的主要场所。它们的发育直接影响到机体免疫力的高低。真菌多糖都具有刺激巨噬细胞和T淋巴细胞的功能,促进干扰素的诱生作用等。对动物免疫的影响主要体现在对动物胸腺、腺脏、淋巴结和腔上囊重量的影响。据张示萃等报道,黄芪多糖、香菇多糖和复方多糖(黄芪多糖和香菇多糖的混合物)均能促进鸡免疫器官的发育,提高免疫活性,能使环磷酰胺所造成的免疫抑制转至正常水平,而复方多糖的这一作用优于单一多糖。真菌多糖作为免疫调节的研究已经取得了一定的进展,如黄芪多糖有促进脾细胞等器官发育的作用,提高免疫器官的重量,从组织学角度看,对B淋巴细胞和T淋巴细胞的生成有明显的促进作用,表现为淋巴细胞的数量明显增多。香菇多糖可促进胸腺的发育,对腔上囊发育的促进作用略低于胸腺,即香菇多糖对细胞免疫的促进作用较为明显。黄芪多糖和香菇多糖等合用具有协同作用,对免疫器官的促进作用更明显。

   3 真菌多糖的免疫协同作用特点

  

   真菌多糖免疫增强剂具有明显的协同作用,如从香菇(Lentimusedodes)分离得到的香菇多糖具有广谱的抗病毒、抗肿瘤的免疫作用和对胆固醇的溶解作用,并能使载癌状态和因使用化疗药物而降低的活体免疫机能恢复与各种药物亦有协同作用,猪苓多糖(PUPS)与IL-2协同诱导人外因周血单个核细胞(PBMC)对肿瘤杀伤活性,血清中IFN和TNF的生物活性均有明显提高。目前,对真菌多糖的免疫机理及抗肿瘤机制尚处于研究中,但可以肯定的是真菌多糖可以调节机体的特异性和非特异性免疫,通过改善和提高寄主的免疫功能,发挥其生物活性效应。

   4 真菌多糖的研究展望

  

   真菌多糖目前公认为有较高效应的免疫增强剂,许多真菌多糖已广泛应用于临床,在自身的免疫增强功能低下症、免疫性疾病、肿瘤治疗方面取得相应的成效。现在对真菌多糖的研究主要从二个方面:一是真菌的提取纯化及结构分析、二是利用一些免疫指标分析其生物活性及免疫机理,有些多糖在分子结构和功能上有些相似,但是它们对同一肿瘤细胞却常常产生产相同的效应。这说明它们介导不同细胞反应,但是对真菌多糖与其靶细胞之间作用的分子机制知之甚少,并且不太清楚哪些受体参与了反应,多糖与靶细胞是如何结合的,因为目前得到的真菌多糖基本都是杂多糖,如何进一步的在细胞水平解决这一问题有待于我们更深入的了解,一方面深入研究真菌多糖的免疫作用机理,弄清它们作用于哪些免疫细胞?其受体是什么?其次,真菌多糖的抗炎症、抗肿瘤和自身疫病等药物理学机理应深入研究,探讨真菌多糖的构效关系和量效关系。

  

   由于真菌多糖存在普遍免疫调节与促进作用和特殊的结构。因此,利用多糖构建适宜的疫苗已成为可能,随着分子生物学、药学、微生物学等学科的广泛深入发展,真菌多糖免疫调节作用的研究必将取得更大的作用。

  

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