植物多糖免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制研究進(jìn)展（上）

       植物多聚糖簡(jiǎn)稱植物多糖，是由許多相同或不同的單糖以α-或 β-糖苷鍵構(gòu)成的化合物，包括淀粉、纖維素、果膠和多聚糖等重要的生物大分子，是生物體維持生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。研究表明，植物多糖有抗病毒、抑菌、抗腫瘤、降血糖血脂和抗血栓等多種生理功能。此外，近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)蛹蟲草多糖、黃芪多糖和人參多糖等多種植物多糖都具有顯著的免疫活性，可以提高機(jī)體巨噬細(xì)胞及淋巴細(xì)胞等免疫活性。隨著研究的不斷深入，植物多糖免疫活性機(jī)理、功效因子也愈加明確和清晰，主要包括激活巨噬細(xì)胞、激活補(bǔ)體系統(tǒng)、促進(jìn)機(jī)體免疫器官的生長(zhǎng)、刺激產(chǎn)生相關(guān)的細(xì)胞因子以活化淋巴T細(xì)胞和淋巴B細(xì)胞，調(diào)節(jié)紅細(xì)胞免疫影響蛋白質(zhì)的合成和抗體的生成從而達(dá)到影響機(jī)體免疫信息，包括促進(jìn)白細(xì)胞介素及干擾素的生成，參與神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，提高免疫系統(tǒng)對(duì)抗原的識(shí)別能力和機(jī)體免疫系統(tǒng)損傷造成的免疫耐受能力等。

       植物多糖對(duì)固有免疫的影響

       固有免疫又稱先天性免疫和非特異性免疫，具有廣泛性強(qiáng)、免疫速度快和種群差異性小等特點(diǎn)，是個(gè)體自出生時(shí)就具備的一種免疫機(jī)制，對(duì)非特異性病菌感染具有免疫作用，包括巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞 (natural killer cell，NK)。

       1、對(duì)巨噬細(xì)胞的影響

       巨噬細(xì)胞是一種位于組織內(nèi)的白血球，源自單核細(xì)胞，可以以固定細(xì)胞或游離細(xì)胞的形式對(duì)病原體進(jìn)行吞噬及消化并激活淋巴球或其他免疫細(xì)胞。巨噬細(xì)胞不僅具有引起先天性免疫反應(yīng)且對(duì)感染和炎癥均有抵抗效果，當(dāng)多糖與巨噬細(xì)胞特異性膜受體結(jié)合時(shí)，免疫應(yīng)答反應(yīng)將被正式激活發(fā)揮作用，且隨著劑量的增加對(duì)直接殺死病原體具有顯著的調(diào)節(jié)作用。植物多糖多也通過改變巨噬細(xì)胞形態(tài)、促進(jìn)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮（NO）、提高巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子、影響細(xì)胞內(nèi)酶活性以及降低巨噬細(xì)胞遷移因子分泌的方式來增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用。

       研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的豬苓多糖可以增大巨噬細(xì)胞體積，改變細(xì)胞形態(tài)，從而增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的免疫。均質(zhì)海帶多糖可降低高脂喂養(yǎng)小鼠模型的動(dòng)脈粥樣硬化病變比例，減輕氧化型低密度脂蛋白（Ox-LDL）造成的巨噬細(xì)胞的脂質(zhì)沉積，降低M1巨噬細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)，增加M2巨噬細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)，從而降低了M1/M2巨噬細(xì)胞表型比，影響細(xì)胞的巨噬功能。從桔梗中分離得到一種新型多糖組分（PGP Ⅳ），能顯著刺激小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞（RAW264.7）增殖，并以劑量依賴性方式增強(qiáng)其吞噬能力。而更高劑量的PGP Ⅳ處理能誘導(dǎo)NO、腫瘤壞死因子（TNF）和白介素（IL）的分泌。黃芪多糖通過降低巨噬細(xì)胞遷移抑制因子分泌，從而抑制肺癌細(xì)胞的侵襲性。使用靈芝孢子多糖（GLSP）進(jìn)行體外細(xì)胞培養(yǎng)小鼠中提取的原代巨噬細(xì)胞，研究證實(shí)GLSP能促進(jìn)原代巨噬細(xì)胞M1型極化，上調(diào)TNF-α、IL-1β、IL-6、TGF-β1等細(xì)胞因子。

       2、對(duì)自然殺傷細(xì)胞的影響

       自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)是機(jī)體極為重要的免疫細(xì)胞，是一種天然存在于生物體內(nèi)的非特異性免疫殺傷細(xì)胞，在機(jī)體胞內(nèi)對(duì)寄生菌感染、抗腫瘤和抗病毒免疫過程有著至關(guān)重要的作用，具有免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞毒 性雙重功能。研究顯示，明參多糖能有效激活機(jī)體 NK細(xì)胞和促進(jìn) T細(xì)胞增殖分化，對(duì)體內(nèi)細(xì)胞因子數(shù)目有明顯的增加效果。多糖通過增強(qiáng) NK細(xì)胞活性，從而使靶細(xì)胞YAC-1失去貼壁功能而釋放胞內(nèi)乳酸脫氫酶(LDH)、乳酸鋰脫氫和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)還原，繼而經(jīng)遞氫體吩嗪二甲酯硫酸鹽還原碘硝基氯化四氮唑還原為甲瓚類化合物以實(shí)現(xiàn)通過細(xì)胞毒 性作用介導(dǎo)殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞，從而提高機(jī)體非特異性免疫能力。

       研究發(fā)現(xiàn)，使用水提法得到的巖藻多糖可以刺激RAW264.7鼠巨噬細(xì)胞分泌NO、TNF-α、IL-1β和IL-6，且可通過NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路激活NK細(xì)胞，促進(jìn)釋放TNF-α、TNF-γ、顆粒酶-B、穿孔素，提高NK細(xì)胞的殺傷活力。香菇多糖對(duì)免疫抑制性小鼠進(jìn)行治療性給藥后，在一定濃度內(nèi)可提升小鼠NK細(xì)胞的殺傷活性以及免疫球蛋白M（IgM）的分泌。同時(shí)，當(dāng)香菇多糖以多糖-藻酸鹽微膠囊的形式可激活NK，產(chǎn)生協(xié)同作用，增加對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞的殺傷力。金銀花多糖（LJP）可以顯著增加水溶性葡聚糖硫酸鈉(DSS)處理的小鼠體重、器官指數(shù)和IL、TNF和IFN-γ細(xì)胞因子的分泌，提高分泌性免疫球蛋白A（SigA）水平以及提升NK細(xì)胞和細(xì)胞毒 性淋巴細(xì)胞（CTL）的活性。

       植物多糖對(duì)適應(yīng)性免疫應(yīng)答的影響

       適應(yīng)性免疫應(yīng)答也稱獲得性免疫應(yīng)答，是生物體在長(zhǎng)期種系發(fā)育和進(jìn)化過程中逐漸形成的防御機(jī)制。適應(yīng)性免疫應(yīng)答可以通過識(shí)別"自身"和"非己"達(dá)到有效排除體內(nèi)抗原性異物，以保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)參與免疫應(yīng)答細(xì)胞的種類和機(jī)制將適應(yīng)性免疫應(yīng)答分為 T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答和 T、B 淋巴細(xì)胞共同介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答。

       1、對(duì)細(xì)胞免疫的影響

       T細(xì)胞是參與細(xì)胞免疫的淋巴細(xì)胞，受到抗原刺激后，轉(zhuǎn)化為致敏淋巴細(xì)胞，并表現(xiàn)出特異性免疫應(yīng)答，免疫應(yīng)答只能通過致敏淋巴細(xì)胞傳遞，故稱細(xì)胞免疫。研究發(fā)現(xiàn)，使用當(dāng)歸多糖（ASP）治療再生障礙性貧血小鼠，可通過改變P-p38/ p38 和Treg/Th17比率，增加調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的活力?；覙浠ǘ嗵强赏ㄟ^增加CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的免疫功能，促進(jìn)IL-2、TNF-α細(xì)胞因子的分泌，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。使用黃芪多糖對(duì)B16黑色素瘤小鼠進(jìn)行給藥后，CD4+和CD4+/CD8+T細(xì)胞比率均有所升高，減少黑色素瘤小鼠的髓源性抑制細(xì)胞數(shù)量，增強(qiáng)免疫功能。同時(shí)，使用黃芪多糖與PD-L1抗體聯(lián)合治療Lewis肺癌小鼠時(shí)發(fā)現(xiàn)可增加脾 臟和胸腺指數(shù)、CD4+T細(xì)胞比例和CD4+/CD8+T 細(xì)胞比例，改善T細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子水平，提升脾淋巴細(xì)胞腫瘤殺傷能力。秋葵粗多糖提取物（ORPE）對(duì)二乙基亞硝胺（DEN）誘導(dǎo)的肝癌小鼠施用后，直接抑制了Treg細(xì)胞的積累，抑制巨噬細(xì)胞的活化，平衡了效應(yīng)T細(xì)胞的數(shù)量。它在低劑量下促進(jìn)CD8+T細(xì)胞活化，并在所有劑量下增加IL-2水平。這些結(jié)果表明，ORPE具有獨(dú)特的免疫抑制劑和免疫刺激劑雙重功能。

       2、對(duì)體液免疫的影響

       體液免疫，即以漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體來達(dá)到保護(hù)目的的免疫機(jī)制。負(fù)責(zé)體液免疫的細(xì)胞是B細(xì)胞，在抗原刺激下轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞，合成免疫球蛋白，能與靶抗原結(jié)合的免疫球蛋白即為抗體?？贵w是由B細(xì)胞經(jīng)抗原刺激后，經(jīng)一系列增殖分化為漿細(xì)胞后分泌的一種糖蛋白，主要存在于血清等體液中以參與相應(yīng)抗原抗體特異性表達(dá)，而抗體生成水平是機(jī)體非特異性免疫功能主要指標(biāo)之一。多糖本身不僅可通過調(diào)節(jié)小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬能力和血清溶血素水平來提高小鼠血清抗體水平，同時(shí)增強(qiáng)體外脾淋巴細(xì)胞分泌 IL-2 濃度水平以增加參與抗體反應(yīng)水平，繼而提高機(jī)體體液免疫功能，增強(qiáng)機(jī)體的免疫活性。此外，多糖還可提高免疫功能低下大鼠血清中具有抗體活性的免疫球蛋白分泌水平和 C3、C4 補(bǔ)體水平，當(dāng)二者協(xié)同作用時(shí)對(duì)殺死病原微生物效果顯著。

       研究表明，沙棘多糖（HRP）具有抗氧化和免疫調(diào)節(jié)作用，對(duì)豬空腸上皮細(xì)胞（IPEC-J2）進(jìn)行處理時(shí)，在一定水平范圍內(nèi)可使超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、TNF-α升高，以及IPEC-J2細(xì)胞中的相對(duì)mRNA水平升高。同時(shí)IgM、IgA和IgG的水平均隨著HRP水平升高而升高。茯苓多糖（PCP）可顯著上調(diào)C57BL/6小鼠血液中組織相容性復(fù)合體II（MHC-II）、CD40、CD80、CD86的表面表達(dá)，并促進(jìn)IL-6和IL-12p40的產(chǎn)生。使用PCP+卵清蛋白（OVA）皮下免疫時(shí)，PCP顯著提高血清中OVA 特異性IgG、IgG2a和IgG1抗體水平，增加了分泌OVA 特異性IFN-γ的CD8+、CD4+T細(xì)胞，促進(jìn)CD8+T 細(xì)胞增殖，并上調(diào)輔助性T細(xì)胞1型（Th-1）產(chǎn)生IFN-γ、IL-2細(xì)胞因子。

       參考資料

       [1]林智敏，肖健.植物多糖免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展[J].標(biāo)記免疫分析與臨床，2022，29(07):1252-1255.

       [2]楊許花，趙夢(mèng)瀟，陳紅等.植物多糖免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2021，12(13):5349-5355.

       作者簡(jiǎn)介：小泥沙，食品科技工作者，現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營(yíng)養(yǎng)食品及功能性食品的開發(fā)與研究。