甘草及其有效成分對免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用研究進展

王新繪， 李金耀， 劉曉穎， 李 冠*

（1.新疆大學生命科學與技術學院，新疆烏魯木齊830046；2.新疆大學資源與環(huán)境科學學院，新疆烏魯木齊830046）

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甘草及其有效成分對免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用研究進展

王新繪1， 李金耀1， 劉曉穎2， 李 冠1*

（1.新疆大學生命科學與技術學院，新疆烏魯木齊830046；2.新疆大學資源與環(huán)境科學學院，新疆烏魯木齊830046）

摘要:甘草是一種補益中草藥，含有多種有效成分，隨著分離、純化技術的發(fā)展，多種有效成分被分離、鑒定。大量的研究證明甘草粗提物及其有效成分對免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用，包括免疫增強和免疫抑制；對免疫細胞的成熟狀態(tài)及活性也具有顯著的影響；部分研究對這些有效成分的作用機理進行了探討，本文對近期的相關研究進展進行了總結。關鍵詞:甘草；免疫調(diào)節(jié)；免疫細胞；作用機理

dol:10.3969/j.issn.1001-1528.2016.02.034

中草藥已經(jīng)有幾千年的應用歷史，用于治療各種疾病，包括腫瘤、感染、自身免疫疾病等。越來越多的研究證明中草藥及其有效成分可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，包括固有免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)。甘草是一種補益中草藥，具有多種藥效，包括抗炎癥、抗病毒、抗微生物、抗氧化、抗癌、免疫調(diào)節(jié)和保肝等［1-3］。2010版國家藥典認定的甘草包括三種:豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.（也稱為烏拉爾甘草）、脹果甘草Glycyrrhiza inflate Bat.和光果甘草Glycyrrhiza glabra L.。甘草含有多種成分，包括三萜皂苷類（triterPene saPonins）、黃酮類（flavonoids）、異黃酮類（isoflavonoids）以及多糖（Po1ysaccharides）等［1］。本文對甘草及其有效成分對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用的近期研究進展進行了綜述。

1 甘草提取物

甘草提取物含有多種有效成分，因此具有多重免疫調(diào)節(jié)功能，包括免疫增強和免疫抑制。Katayama等發(fā)現(xiàn)用甘草喂食豬可以增強唾液中IgA的水平［4］。甘草粗提物可以抑制人肝細胞瘤的生長，增強人B細胞白細胞介素-6（inter1eukin-6: IL-6）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factora1Pha，TNF-α）的表達［3］。新的研究發(fā)現(xiàn)甘草提取物通過提高腫瘤抑制基因P53和P27的表達，降低細胞周期相關基因的表達來抑制乳腺癌細胞MCF-7的增殖［2］。以上這些研究顯示了甘草提取物可以增強免疫反應或激活免疫細胞。然而，另一研究表明，甘草提取物抑制了小鼠記憶性Th2 型T細胞中IL-4和IL-5的表達，人肺成纖維細胞（human 1ung fibrob1ast ce11s）嗜酸細胞活化趨化因子（eotaxin-1）的分泌［5］，推測對哮喘起著一定的治療作用。

2 甘草素

甘草素（g1ycyrrhizin）是甘草的主要活性成分之一，屬于三萜皂苷類化合物，具有多種藥物功效，包括抗炎癥、抗過敏、抗病毒和治療慢性肝炎，抑制腫瘤的生長和腫瘤血管再生，并具有抗氧化活性［6-9］。研究表明甘草素能夠增加IL-2的表達，增強脂多糖（1iPoPo1ysaccharides，LPS）誘導的巨噬細胞IL-12的產(chǎn)生，上調(diào)核轉錄因子（nuc1ear factor kaPPa B，NF-κB）的活性［10-11］。甘草素也可以增強樹突狀細胞（DC）表面分化抗原CD80、CD86和主要組織相容性復合體II（MHC II）的表達，提高IL-12的產(chǎn)生；增強同種異體T細胞的增殖，提高干擾素-γ（IFN-γ）和IL-10的表達，降低IL-4的表達，促進1型輔助性T細胞（Th1）免疫反應［12］。然而，最近的研究表明烏拉爾甘草的代表性成分甘草素抑制了LPS激活的巨噬細胞（RAW264.7）中的鐘樣受體（to11-1ike recePtor，TLR）4信號通路，減少了炎癥因子IL-6和TNF-α的表達；同時可以抑制小鼠體內(nèi)LPS誘導的TNF-α的表達［9］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，甘草素抑制了NF-κB、c-Jun氨基端激酶（c-Jun N-termina1 kinase，JNK）、絲裂原激活蛋白激酶（P38）和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extrace11u1ar regu1ated Protein kinases，ERK）的活性；甘草素抑制了LPS-TLR4/MD-2復合體的形成，從而阻止TLR4形成二聚體［9］。這些研究表明甘草素具有不同的免疫調(diào)節(jié)功能，這可能與實驗體系或?qū)嶒灄l件的不同有關，如所研究的對象（細胞或機體）處于什么活性狀態(tài)，有無炎癥反應等；需要進一步的實驗研究甘草素的免疫調(diào)節(jié)功能。

3 甘草酸/甘草次酸

甘草酸（g1ycyrrhizic acid）是甘草提取物中的一類三萜類化合物，由葡萄糖醛酸（g1ucuronic acid）和甘草次酸（g1ycyrrhetinic acid）組成，具有抗炎癥、抗氧化、抗腫瘤、抗微生物、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等作用［13-15］。腹腔注射甘草酸增加了BALB/c小鼠白細胞的數(shù)量，增強了抗原特異性的抗體水平，但是抑制了遲發(fā)型超敏反應（de1ayed tyPe hy-Persensitivity reaction，DTH）［16］。腹腔注射甘草酸增加了C57BL/6腫瘤小鼠自然殺傷細胞（natura1 ki11er ce11，NK）的活性，增強了抗體依賴型細胞介導的殺傷活性（antibody dePendent ce11mediated cytotoxicity，ADCC）和抗體依賴型補體介導的殺傷活性（antibody-dePendent comP1ement-mediated cytotoxicity，ACC）；降低了粒細胞巨噬細胞刺激因子（granu1ocyte-macroPhage co1ony stimu1ating factor，GM-CSF）和IL-6的水平，增加了IL-2的水平［17］。另有研究表明，甘草酸抑制了卵清白蛋白（OVA）誘導的氣道阻力和嗜酸性粒細胞的增加；恢復了支氣管肺泡灌洗液中IL-4、IL-5 和IL-13的水平，增加了IFN-γ的水平；減輕了肺部和氣道組織中嗜酸性粒細胞的浸潤，顯著增加了CD4+CD25+FoxP3+調(diào)節(jié)性T細胞（regu1atory T ce11s）的數(shù)量［18］。這些研究結果說明了甘草酸具有不同的免疫調(diào)節(jié)功能。

甘草次酸具有抗腫瘤、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等活性。研究發(fā)現(xiàn)甘草次酸可以誘導小鼠巨噬細胞TLR-4的表達，并上調(diào)了其下游信號分子的表達，如髓樣分化因子（mye1oid differentiation factor88，MyD88），IFN-β和IL-6［19］。作為疫苗佐劑增強了T細胞增殖活性，提高了抗體水平，IgG2a/ IgG1的比例和IFN-γ的表達，增強了Th1型免疫反應［20］。然而，另一項研究表明，甘草次酸降低了LPS誘導的CD80、CD86、和MHC I/II的表達和IL-12的產(chǎn)生，抑制了DC的成熟和Th1型免疫反應［21］。說明在不同條件下，同一成分具有不同的免疫調(diào)節(jié)功能，如在正常情況下，甘草次酸可以增強免疫反應；在炎癥反應狀態(tài)下，甘草次酸可以抑制過激的炎癥反應。

4 甘草黃酮

甘草黃酮包括多種化合物，如異甘草素（iso1iquiritigenin）、甘草查耳酮（1icocha1cone）、光甘草定（g1abridin）、甘草黃素（1iquiritigenin）等，具有抗病毒、抗微生物、抗氧化及抗炎癥等作用。異甘草素是一種具有查耳酮結構的黃酮，是烏拉爾甘草的一種活性成分，具有多種生物學特性，包括抗血小板凝聚、抗過敏和抗腫瘤等［9，22］。異甘草素能夠抑制LPS誘導的誘導型一氧化氮合酶（induced nitric oxide，iNOS）和環(huán)氧化酶-2（cyc1ooxygenase-2，COX-2）的表達，其作用是通過降低NF-κB的活性，包括核因子κB抑制物激酶α（IκB kinase，IKK），細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2（ERK1/2）和P38的磷酸化水平［23］。進一步的研究表明，異甘草素通過阻止TLR4形成二聚體從而抑制了TLR4信號通路，進而抑制了NF-κB的活性［9］。甘草黃素能夠增強CD4+T細胞免疫反應，提高IFN-γ和IL-2的表達，保護小鼠抵抗播散性念珠菌病，但甘草黃苷（1iquiritin）沒有這樣的效應［24］。異甘草素和甘草黃素能夠降低記憶性Th2細胞（D10細胞）產(chǎn)生的IL-4和IL-5水平，抑制了D10細胞的增殖活性［25］。甘草查耳酮A具有抗炎癥功能，能夠顯著降低LPS誘導的TNF-α、IL-6及IL-1β的表達水平，減輕LPS誘導的急性肺部損傷，減少炎癥細胞的浸潤，這些作用是通過抑制NF-κB的活性及P38/ERK MAPK信號通路實現(xiàn)的［26］。最新的研究表明，甘草查耳酮A抑制了實驗性自身免疫性腦脊髓炎（exPerimenta1 autoimmune encePha1omye1itis，EAE）小鼠細胞中H2O2、NO、IFN-γ、TNF-α和IL-17的產(chǎn)生，減輕了EAE的臨床癥狀［27］。甘草查耳酮C通過NF-κB降低了iNOS的表達及活性，調(diào)控了抗氧化網(wǎng)絡，減輕了LPS-IFN-γ誘導的炎癥反應［28］。光甘草定（g1abridin），一種甘草黃酮，是甘草的活性成分之一，可以減少小鼠腸炎模型的死亡率，抑制體重的丟失，減輕臨床癥狀，改善結腸的結構，降低髓過氧物酶（mye1oPeroxidase）活性、NO的產(chǎn)生和促炎因子的產(chǎn)生，通過其抗炎癥反應特性治療腸炎［29］。

5 甘草多糖

甘草多糖具有多種功能，包括免疫調(diào)節(jié)、吞噬作用、抗補體、抗病毒以及抗腫瘤等。甘草多糖通過調(diào)控P53/ PI3K/AKT信號通路，抑制了裸鼠肝細胞癌的形成，增加了肝癌細胞的凋亡，抑制了肝癌細胞的增殖［30］。He等研究發(fā)現(xiàn)甘草多糖降低了Treg的數(shù)量，下調(diào)了FoxP3和IL-10的表達，上調(diào)了IL-2和IL-12的表達，從而抑制了腫瘤的生長［31］。光果甘草多糖可以增強肥胖小鼠的免疫活性和抗氧化酶的活性［32］。甘草多糖能夠增強卵清蛋白誘導產(chǎn)生的抗體水平以及IFN-γ的表達，增強了機體的免疫反應［33］。烏拉爾甘草多糖可以增加巨噬細胞的胞飲活性，NO、IL-1、IL-6和IL-12的產(chǎn)生［34］。甘草多糖可以增強DC表面CD80、CD86和MHC II的表達，提高IL-12的產(chǎn)生，增強同種異體T細胞的增殖和IFN-γ的表達；甘草多糖促進DC的成熟部分依賴于TLR4、NF-κB、P38 MAPK和JNK［35］。

6 其它成分

甘草的不同成分具有不同功能，包括抗氧化，抗炎癥，免疫增強和免疫抑制等。烏拉爾甘草皂苷作為OVA蛋白佐劑可以增強脾臟細胞的增殖活性，OVA特異性的抗體水平［36］。光果甘草皂苷作為柔嫩艾美球蟲（Eimeria tenella）抗原的佐劑增強了抗體水平，并且具有保護功能［37］。烏拉爾甘草醇（g1ycyro1）通過抑制鈣依賴磷酸酶（ca1cineurin）的活性抑制免疫活性，可以抑制小鼠脾臟細胞增殖和混合淋巴細胞反應（mixed 1ymPhocyte reaction，MLR），降低DTH，延長器官移植存活時間，抑制IL-2的產(chǎn)生［38］。

7 展望

甘草含有多種有效成分，隨著現(xiàn)代分離、純化技術的不斷完善與革新，這些有效成分得以被分離、純化，用于對比研究與粗提物功能的異同，各成分自身的功能。研究發(fā)現(xiàn)這些成分具有不同的免疫調(diào)節(jié)功能，包括免疫增強和免疫抑制；或者同一成分在不同的條件下具有相反的免疫調(diào)節(jié)功能。因此，需要進一步的研究闡明這些有效成分的免疫調(diào)節(jié)功能及作用機制，進一步闡明甘草的藥用機理，提高其藥效；為有效的開發(fā)、利用甘草資源奠定理論及實驗基礎。

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*通信作者:李 冠（1949—），男，教授，博士生導師，研究方向為植物生理生化與分子生物學。Te1:（0991）8585071，E-mai1: guan1i @xju.edu.cn

作者簡介:王新繪（1979—），男，博士生，從事資源植物學研究。Te1:（0991）8582232；E-mai1: wangxh@xju.edu.cn

基金項目:自治區(qū)重點實驗室開放課題（2015KL001）

收稿日期:2015-03-23

中圖分類號:R285.5

文獻標志碼:A

文章編號:1001-1528（2016）02-0392-04