黃芪多糖對免疫作用的研究進展

李飛飛(綜述)，沈建平，莊海峰(審校)

(1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)，杭州310053;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院浙江省中醫(yī)院，杭州310006)

黃芪為豆科植物膜莢黃芪［Astragalus mem branaceus(Fisch)Bge］和內(nèi)蒙古黃芪［A.mongho licus Bge］的干燥根，其味甘、性溫，入肺、歸脾經(jīng)。有補氣升陽、固表止汗、托毒排膿、利水消腫和生肌等功效，為補氣之要藥?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)其藥理作用廣泛，近年來研究發(fā)現(xiàn)黃芪中含多糖、皂苷、黃酮、氨基酸等多種有效成分，這些活性成分均有促進抗體生成和免疫反應(yīng)的作用，能增強機體免疫功能，增強細(xì)胞代謝，調(diào)節(jié)DNA復(fù)制及RNA和蛋白質(zhì)的合成，并具有固腎降壓、保肝抗炎等功能［1］。黃芪多糖(astragalus polysaccha rides，APS)是黃芪的主要活性成分之一，可作為免疫促進劑或調(diào)節(jié)劑，同時具有抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、抗輻射、抗應(yīng)激、抗氧化等作用，臨床上已經(jīng)用于治療肝炎、腫瘤等疾?。?］。目前，APS在免疫調(diào)節(jié)方面已廣泛應(yīng)用，并取得了可喜的進展，現(xiàn)綜述如下。

1 APS對器官免疫的作用

免疫器官包括中樞免疫器官(胸腺、骨髓、法氏囊)和外周免疫器官(脾臟、淋巴結(jié)、黏膜相關(guān)淋巴組織、皮膚相關(guān)淋巴組織)。免疫器官的發(fā)育狀況會直接影響到機體免疫力的高低。APS對動物機體免疫器官的促進作用主要表現(xiàn)為增加動物胸腺、脾臟、法氏囊等免疫器官的重量及對創(chuàng)傷動物免疫器官重量減輕的拮抗作用［3］。劉俊英等［4］建立小鼠截肢應(yīng)激模型，探討創(chuàng)傷應(yīng)激狀態(tài)下小鼠免疫功能變化及APS對應(yīng)激狀態(tài)下機體免疫功能影響，結(jié)果表明APS在體內(nèi)應(yīng)用可有效拮抗創(chuàng)傷應(yīng)激導(dǎo)致的胸腺、脾臟減重，從而有效地拮抗應(yīng)激所介導(dǎo)的免疫功能的抑制狀態(tài)。

1.1 APS對脾臟的作用 APS能增加脾臟重量，抑制免疫抑制劑對脾臟的萎縮，刺激脾造血祖細(xì)胞的增殖分裂。寧康健等［5］用1%的APS對小鼠進行腹腔注射，連續(xù)注射10 d后，小鼠脾臟指數(shù)比生理鹽水對照組大，表明APS注射液采用腹腔注射給藥能明顯增加脾臟重量。腹腔注射APS能抑制免疫抑制劑潑尼松龍或環(huán)磷酰胺對等免疫器官(脾臟、胸腺、腸淋巴結(jié))造成的萎縮。夏星［6］對小鼠腹腔注射絲裂霉素C，皮下注射APS，采用造血細(xì)胞集落培養(yǎng)法觀察APS的藥理作用，證明APS是在絲裂霉素C腹腔注射后的后期階段可以刺激脾造血祖細(xì)胞的增殖分裂，表明APS對腹腔注射絲裂霉素C后的小鼠脾和骨髓造血祖細(xì)胞有刺激發(fā)育的作用。

1.2 APS對胸腺的作用 APS能增加胸腺重量，提高胸腺細(xì)胞活性，抑制胸腺細(xì)胞凋亡。張帆等［7］通過體內(nèi)給藥，18 h后處死小鼠，取胸腺，通過普通光鏡下細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢查，細(xì)胞活力的測定、瓊脂糖凝膠電泳檢測，研究黃芪水提物對地塞米松(dexamethasone，DEX)在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)胸腺細(xì)胞凋亡的影響，得出在體內(nèi)黃芪水提物可提高胸腺細(xì)胞活力，抑制DEX誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞凋亡的結(jié)論。楊燕萍等［8］以地塞米松磷酸鈉(dexamethasone sodium phosphate，Dex-p)誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞凋亡和胸腺細(xì)胞的自發(fā)凋亡為研究模型，通過流式細(xì)胞儀、電鏡檢測胸腺細(xì)胞亞二倍體百分率和形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，證實APS可不同程度地抑制胸腺細(xì)胞的自發(fā)凋亡及由Dex-p誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞凋亡。朱麗紅等［9］采用腹腔注射DEX誘導(dǎo)小鼠胸腺細(xì)胞凋亡，觀察對小鼠胸腺指數(shù)、脾指數(shù)的影響和胸腺形態(tài)學(xué)的改變，并采用體外細(xì)胞培養(yǎng)法、3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴鹽(MTT)法、流式細(xì)胞儀分析技術(shù)進行觀測，結(jié)果顯示DEX組(5 mg/mL)出現(xiàn)典型的胸腺萎縮表現(xiàn)，黃芪注射液高劑量組(2000 μg/mL)較DEX組有一定程度的恢復(fù)，證明黃芪注射液對DEX誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞凋亡具有一定的抑制作用。

2 APS對細(xì)胞免疫的作用

免疫細(xì)胞包括固有免疫的組成細(xì)胞和適應(yīng)性免疫應(yīng)答細(xì)胞(T細(xì)胞、B細(xì)胞)，其中固有免疫的組成細(xì)胞包括吞噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC)、自然殺傷(natural killer，NK)細(xì)胞、NKT細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞等。APS能顯著提高機體的細(xì)胞免疫作用。在免疫細(xì)胞中，受抗原刺激后能分化增殖，發(fā)生特異性免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗體或淋巴因子的細(xì)胞為免疫活性細(xì)胞(主要是T細(xì)胞和B細(xì)胞)，而單核細(xì)胞系的細(xì)胞和粒細(xì)胞則主要起協(xié)同作用［3］。

2.1 對T細(xì)胞和B細(xì)胞的影響 國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為多糖作為藥用主要是提高細(xì)胞免疫作用。聶小華等［10］報道，無論體內(nèi)外，APS均可降低脾臟T細(xì)胞對伴刀豆球蛋白和植物血凝素的應(yīng)答反應(yīng)，其作用隨濃度增大而加強，這說明APS對T細(xì)胞的功能有抑制作用。APS對小鼠體內(nèi)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率有明顯促進作用，但對植物血凝素誘導(dǎo)的體外淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化無明顯影響，說明APS必須經(jīng)過體內(nèi)的外代謝環(huán)節(jié)才能參與淋巴細(xì)胞的分化與成熟，這與APS對B細(xì)胞的功能增強作用的觀點相一致。APS對于刀豆蛋白A誘導(dǎo)的脾臟、胸腺T淋巴細(xì)胞增殖具有顯著促進作用。毛小娟等［11］從黃芪中提取得到的紅芪多糖和APS均可明顯對抗?jié)娔崴升堃种蒲迥?、溶血素抗體的產(chǎn)生;可提高正常小鼠的酸性α萘酚醋酸酯酶陽性淋巴細(xì)胞比率及植物血凝素誘導(dǎo)的體內(nèi)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，并能完全糾正環(huán)磷酰胺及潑尼松龍的免疫抑制作用，說明兩藥對T淋巴細(xì)咆介導(dǎo)的細(xì)胞免疫功能不僅有增強作用，而且還有較強的調(diào)節(jié)作用。

2.2 對NK細(xì)胞的影響 NK細(xì)胞是一類重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，也是目前已被公認(rèn)的免疫監(jiān)視細(xì)胞中最理想的效應(yīng)細(xì)胞，其對B細(xì)胞、T細(xì)胞、骨髓干細(xì)胞等的功能均有調(diào)節(jié)作用。張曉明等［12］指出APS可增強NK細(xì)胞活性，刺激NK細(xì)胞增殖，協(xié)同白細(xì)胞介素(interleukin，IL)2，使NK細(xì)胞活性和刺激NK細(xì)胞增殖的作用明顯高于IL-2的單一作用，而不是兩者效果的簡單相加。

2.3 對腹腔巨噬細(xì)胞的影響 巨噬細(xì)胞是一種非特異性免疫細(xì)胞，它能吞噬和消滅外來異物和自身死亡細(xì)胞，在殺滅和清除抗原的過程中起著重要作用。APS不僅能顯著促進小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能，還能完全對抗?jié)娔崴升垖ν淌晒δ艿囊种谱饔?。APS對巨噬細(xì)胞的激活作用表現(xiàn)在增加巨噬細(xì)胞的數(shù)量，促進腹腔巨噬細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子α，增強巨噬細(xì)胞的吞噬功能［13］。王庭欣等［14］對小鼠 APS灌胃15 d后，檢測吞噬率和吞噬指數(shù)，與其對照組比較均有顯著性差異，表明APS能明顯提高巨噬細(xì)胞吞噬雞細(xì)胞的吞噬率和吞噬指數(shù)。曹麗萍等［15］采用香菇多糖和APS作用鯉頭腎巨噬細(xì)胞24 h后，兩種多糖均能顯著增強IL-1β的體外誘導(dǎo)表達，作用96 h后APS能顯著誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的氧爆發(fā)活性，表明APS能增強巨噬細(xì)胞的吞噬功能。

2.4 對DC的影響 DC是目前已知的功能最強的專職抗原呈遞細(xì)胞，它能顯著刺激初始T細(xì)胞的增生。CD1a是未成熟DC的標(biāo)志，隨著 DC的成熟，CD1a的表達逐漸降低;CD83是成熟DC的特異性標(biāo)志;CD80、CD86是DC表面重要的共刺激分子，在DC發(fā)揮功能過程中起重要作用。APS能刺激DC的成熟和促進其功能。邵鵬等［16］通過體外試驗證明APS能夠提高DC表面分子CD11c和人類主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)Ⅱ的表達，并且呈APS濃度依賴性;APS能夠促進DC IL-12的表達。電鏡觀察DC的超微結(jié)構(gòu)，可見APS處理組DC突起增多，形態(tài)上更加成熟。實驗結(jié)果證實，APS能促進小鼠骨髓來源的DC表型及功能的成熟。雷美清等［17］分離急性髓細(xì)胞白血病完全緩解期患者骨髓單個核細(xì)胞，采用含有重組人粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子和重組人IL-24的RPMI1640，完全培養(yǎng)基培養(yǎng)在37℃ 5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至第7天。陽性對照組加常規(guī)量的脂多糖，實驗組用APS 50、100、200 g/L刺激DC，陰性對照組加相同體積的培養(yǎng)基，培養(yǎng)36 h后，分級分離法提取DC培養(yǎng)上清液中DC來源的外泌體(Dex)，在透射電鏡下觀察Dex的形態(tài)，流式細(xì)胞儀檢測Dex表面分子人白細(xì)胞抗原DR、CD80、CD86的表達，并對 DC進行形態(tài)學(xué)和表面分子鑒定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)中劑量APS組中Dex表面分子(CD80、CD86、人類白細(xì)胞抗原DR)表達量較其他各組顯著增高。表明APS可以增加急性髓細(xì)胞白血病患者骨髓單個核細(xì)胞來源的DC誘生的Dex表面分子的表達量。劉立民等［18］報道APS可顯著提高pDC分泌的干擾素α、腫瘤壞死因子α、IL-6的含量，促進pDC向DC的分化和成熟。

3 APS對分子免疫的作用

免疫分子包括模型分子(T細(xì)胞抗原受體、B細(xì)胞抗原受體、CD分子、黏附分子、MHC分子、細(xì)胞因子受體)和分泌型分子(免疫球蛋白、補體、細(xì)胞因子)。

3.1 模型分子的影響 MHCⅡ類分子是呈現(xiàn)在免疫系統(tǒng)特定細(xì)胞表面的由α鏈和β鏈非共價鍵相連組成的一組高度多態(tài)性的跨膜糖蛋白，主要分布在一些抗原呈遞細(xì)胞的表面。MHCⅡ類分子在宿主免疫系統(tǒng)識別外來病毒抗原和產(chǎn)生抗病毒免疫應(yīng)答等過程中起關(guān)鍵作用，由于是T細(xì)胞的信使，為了逃避免疫監(jiān)視，某些微生物下調(diào)或調(diào)節(jié)它們所感染細(xì)胞的MHCⅡ類分子表達，從而逃避宿主的免疫識別與免疫清除［19］。研究表明，靜止的內(nèi)皮細(xì)胞只表達極少量或不表達MHCⅡ類分子，但是在受刺激后，內(nèi)皮細(xì)胞可以活化而表達MHCⅡ類分子。徐巨等［20］報道APS能明顯提高MHCⅡ類分子的表達量，表達了MHCⅡ類分子的內(nèi)皮細(xì)胞具有抗原呈遞功能，能夠介導(dǎo)免疫反應(yīng)，表明APS的免疫增強作用與其上調(diào)MHCⅡ類分子的表達密切相關(guān)。

3.2 對分泌型分子的影響 APS注射液能有效的提高機體各項免疫指標(biāo)，尤其在補體 C3、C4、IgA、IgG、IgM上表現(xiàn)尤為明顯，在給藥后期還能提高機體淋巴細(xì)胞的數(shù)量。肖嘯等［21］通過對犬肌內(nèi)注射不同劑量(0.1、0.5、1 mL/kg)的 APS 注射液，進行實驗前后免疫球蛋白 IgG、IgA、IgM、C3、C4、白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、紅細(xì)胞含量的測定比較分析，結(jié)果表明適量的APS注射液能提高犬的機體免疫球蛋白(IgG、IgM、IgA)、補體C3、C4和細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、紅細(xì)胞的含量，中劑量(0.5 mL/kg)的APS對犬的免疫增強效果比高劑量組和低劑量組的效果要好。

4 結(jié)語

APS可從多層面發(fā)揮免疫增強作用:①可增加動物胸腺、脾臟、法氏囊等免疫器官的重量，對創(chuàng)傷動物免疫器官重量減輕有拮抗作用。②能顯著提高機體的細(xì)胞免疫作用。對T淋巴細(xì)咆介導(dǎo)的細(xì)胞免疫功能不僅有增強作用，而且還有較強的調(diào)節(jié)作用;能刺激DC的成熟和促進其功能;還能增強NK細(xì)胞活性，刺激NK細(xì)胞增殖;不僅能顯著促進小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能，還能完全對抗?jié)娔崴升垖ν淌晒δ艿囊种谱饔谩＂勰苡行У靥岣邫C體各項免疫指標(biāo)，對模型分子和分泌型分子均有增強作用［22］。APS具有廣泛的藥理作用，是很有價值的免疫增強劑，對靶器官有明顯的保護作用，具有全面升高全血細(xì)胞、調(diào)節(jié)機體免疫功能及抗腫瘤的作用已得到學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)可。

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