真菌多糖的輻射防護(hù)作用研究

王靖雅，常劉楊，賈藝悅，董 輝，周則衛(wèi)，孫元明，龍 偉

（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 放射醫(yī)學(xué)研究所，天津 300192）

核科學(xué)和電離輻射技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥和工業(yè)生產(chǎn)中，如影像學(xué)[1]、腫瘤放射性治療、核反應(yīng)堆及其輔助設(shè)施等，為人類現(xiàn)代生活帶來巨大便利。但其巨大能量及輻照劑量的不確定性也不可避免地帶來一定的潛在威脅，因此如何有效降低醫(yī)療輻射對人體正常組織的損傷，研究并開發(fā)出高效低毒的輻射防護(hù)劑，對于核醫(yī)學(xué)的發(fā)展及臨床應(yīng)用意義重大。

真菌是一類在自然界中分布廣泛的真核生物，常用食物中的黑木耳、猴頭菇等，及中藥材中的靈芝、冬蟲夏草、茯苓等均屬于真菌類生物。真菌多糖主要存在于真菌的菌絲體、子實(shí)體和發(fā)酵液中，主要由幾丁質(zhì)和β-（1,3）-D-葡萄糖構(gòu)成，有活性的真菌多糖大多數(shù)具有β-（1,3）糖苷鍵主鏈[2]。真菌多糖生物活性的高低與主鏈的分支度密切相關(guān)，一般而言，分支度高的多糖有較高的生物活性[3]。此外，多糖的生物活性同樣受到各種特定的修飾基團(tuán)影響，不同的修飾基團(tuán)既可增強(qiáng)多糖活性，也可減弱其活性。

國內(nèi)外多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，真菌多糖的輻射防護(hù)作用主要與以下幾個方面相關(guān)：清除自由基、抗氧化，防護(hù)DNA大分子免受輻射損傷，防護(hù)免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)。本文主要對下述幾種真菌多糖的輻射防護(hù)作用研究進(jìn)行綜述。

1 靈芝多糖

靈芝多糖是多孔菌科靈芝屬真菌菌絲體的次生代謝產(chǎn)物，儲存在靈芝的子實(shí)體和菌絲中，在抗癌、降血糖、抗衰老、抗氧化[4]等方面均有一定效果。

丁妍等[5]利用60Coγ射線對小鼠進(jìn)行一次性全身大劑量輻照后，觀察靈芝多糖對輻射損傷小鼠的防護(hù)作用。將SPF級昆明種雌性小鼠分為5組，給藥及輻照處理后，觀察接受致死劑量60Coγ射線照射小鼠的30 d存活率及生存時間，并記錄給藥組小鼠外周血、脾指數(shù)、血清超氧化物歧化酶（SOD）活性等指標(biāo)變化；結(jié)果表明，經(jīng)靈芝多糖給藥后，相較于單純輻照組，小鼠的各項(xiàng)指標(biāo)均明顯恢復(fù)。Pillai等[6]通過類似實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了丁妍課題組的研究結(jié)果。方廖瓊等[7]和楊睿悅等[8]分別將羊胎粉、海洋蛋白肽和靈芝多糖聯(lián)合使用，發(fā)現(xiàn)與靈芝多糖的單獨(dú)使用效果相比，聯(lián)合服用的輻射防護(hù)效果大幅提升。

研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖的輻射防護(hù)作用機(jī)制主要表現(xiàn)為以下兩個方面，一是提高機(jī)體的免疫功能；二是通過抑制損傷細(xì)胞的增殖活性，使受損細(xì)胞無法繼續(xù)增殖[9]。此外，靈芝多糖有修復(fù)輻射引起的骨髓抑制效果，從而促進(jìn)機(jī)體造血系統(tǒng)恢復(fù)[10]。

2 姬松茸多糖

姬松茸多糖主要存在于蘑菇科蘑菇屬腐生菌姬松茸中，是一類有螺旋狀三維立體結(jié)構(gòu)的β型葡聚糖。該類多糖難以被人體消化分解，可直接作用于細(xì)胞膜上的相關(guān)受體，故一般有較顯著的生物活性。

臨床研究發(fā)現(xiàn)，姬松茸多糖不僅有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤突變及降糖降脂作用，還可抑制輻射損傷[11]。周國清等[12]研究姬松茸多糖對輻射損傷大鼠淋巴細(xì)胞增殖活性和紅細(xì)胞溶血度的影響，提出姬松茸多糖對輻射損傷后的大鼠免疫系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用。將SPF級的健康雄性大鼠隨機(jī)分為4組，X射線輻照，給藥對照組經(jīng)姬松茸多糖灌胃后繼續(xù)飼養(yǎng)14 d，測定各組大鼠的淋巴細(xì)胞活性及紅細(xì)胞溶解度。與正常對照組相比，模型對照組淋巴細(xì)胞增殖活性和紅細(xì)胞溶解度均下降；而與模型對照組相比，給藥對照組的淋巴細(xì)胞增殖活性和紅細(xì)胞溶解度均有所恢復(fù)。

機(jī)體內(nèi)水分子在電離輻射作用下氧化生成大量過氧化氫及羥基自由基等有害物質(zhì)，DNA、蛋白質(zhì)等維持正常生命活動生的物大分子與之進(jìn)一步相互作用，導(dǎo)致其原有結(jié)構(gòu)和功能破壞，最終引起機(jī)體損傷甚至死亡[13]。姬松茸多糖作為天然的外源性抗氧化劑，可通過直接清除機(jī)體內(nèi)的各類過多有害自由基，實(shí)現(xiàn)降低機(jī)體損傷的效果[11]。

3 銀耳多糖

銀耳多糖是一類自銀耳子實(shí)體中提取的酸性雜多糖，其主鏈主要由α(1→3)-D-甘露糖構(gòu)成[14]，有較明顯的提高免疫力、抗腫瘤、抗衰老、降血糖、降血脂[15]和抗氧化[16]生物活性。

韓英等[17]分析輻照后小鼠的30 d存活率和外周血等指標(biāo)變化，研究銀耳多糖對輻射損傷小鼠的防護(hù)作用。研究表明，經(jīng)腹腔注射銀耳多糖的小鼠存活率及存活天數(shù)均明顯高于單純輻照組；此外，給藥對照組小鼠的外周血紅蛋白含量、白細(xì)胞數(shù)及紅細(xì)胞數(shù)等指標(biāo)均有升高，并能穩(wěn)定維持在一定范圍內(nèi)。該結(jié)果表明，銀耳多糖對輻射小鼠有一定的輻射防護(hù)作用。閆玉軍等[18]研究銀耳孢糖對γ射線照射誘發(fā)的小鼠骨髓細(xì)胞染色體畸變和骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率的影響，發(fā)現(xiàn)銀耳孢糖對γ射線輻射所致的小鼠骨髓細(xì)胞損傷具有輻射防護(hù)作用。楊萍[19]發(fā)現(xiàn)經(jīng)磷酸酯化后的銀耳多糖同樣有明顯的輻射防護(hù)作用，其研究結(jié)果雖然未能清楚地闡述二者的構(gòu)效關(guān)系，但為開發(fā)新型輻射防護(hù)劑提供了一種新的思路。

4 黑木耳多糖

黑木耳多糖是一類從黑木耳子實(shí)體中提取的功能性成分，有降血脂、降血糖、抗腫瘤、抗凝血等多種生物活性[20]。研究發(fā)現(xiàn)，黑木耳多糖與多酚類藥物協(xié)同使用可明顯降低機(jī)體的輻射損傷程度。

張乃珣等[21]將黑木耳多糖和紅松多酚協(xié)同使用發(fā)現(xiàn)，高劑量組合給藥組小鼠體內(nèi)的維生素和谷胱甘肽含量，及各類抗氧化酶類，如輔酶Q10、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶的活性均顯著提高，同時丙二醛（MDA）含量明顯降低，結(jié)果表明，黑木耳多糖與紅松多酚聯(lián)合使用有較顯著的輻射防護(hù)作用。白海娜等[22]聯(lián)合使用黑木耳多糖和原花青素，得出類似的結(jié)論，即黑木耳多糖與酚類物質(zhì)的協(xié)同使用可作為一類有效的復(fù)合輻射防護(hù)劑，有明顯緩解輻射損傷效果。

胡俊飛等[23]分析硫酸化的黑木耳多糖對輻照后小鼠SOD活性、MDA含量骨髓微核率及骨髓DNA含量變化，發(fā)現(xiàn)硫酸化黑木耳多糖同樣有抗輻射誘導(dǎo)氧化作用，且其輻射防護(hù)作用比天然的黑木耳多糖更明顯。

5 香菇多糖

香菇多糖是一類由優(yōu)質(zhì)香菇子實(shí)體中提取的活性成分，主要由β-(1-3)-D-葡聚糖組成，具有抗腫瘤、抗感染、免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性作用。

宋秀玲等[24]發(fā)現(xiàn)香菇多糖可通過減少X射線對免疫器官及機(jī)體染色體的損傷,增強(qiáng)小鼠抗氧化系統(tǒng)酶活性，促進(jìn)造血系統(tǒng)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)小鼠的輻射防護(hù)作用。付青姐等[25]觀察輻射損傷小鼠的脾臟發(fā)現(xiàn)，香菇多糖有減輕小鼠脾臟的輻射損傷效果。柳迎華等[26]確定了香菇多糖對慢性低劑量小鼠的輻射防護(hù)作用。

6 灰樹花多糖

灰樹花多糖是從多孔菌科灰樹花中提取的一類有顯著腫瘤抑制、抗HIV病毒,改善免疫系統(tǒng)功能，調(diào)節(jié)血糖、血脂及膽固醇水平，降血壓等多重生物活性的異聚糖[27-28]。金國虔等[29]發(fā)現(xiàn)，灰樹花胞外多糖和胞內(nèi)多糖均對輻照小鼠有一定的輻射防護(hù)作用。王清潔等[28]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，灰樹花發(fā)酵液粗多糖有比灰樹花發(fā)酵液精多糖更顯著的輻射防護(hù)作用，推斷該現(xiàn)象可能與多糖精制過程中破壞肽鏈結(jié)果有關(guān)。

7 其他多糖

孫艷美等[30]發(fā)現(xiàn)在高功率的微波輻射下，樺褐孔菌多糖可通過調(diào)節(jié)輻照小鼠體內(nèi)的細(xì)胞因子，發(fā)揮輻射防護(hù)作用。張亞男等[31]研究金針菇根部多糖對秀麗線蟲的輻射防護(hù)作用發(fā)現(xiàn)，金針菇多糖能顯著降低輻射后秀麗線蟲體內(nèi)的自由基含量，因此認(rèn)為金針菇多糖可能有一定的輻射防護(hù)作用。Joseph等[32]發(fā)現(xiàn)桑黃多糖有保護(hù)電離輻射所引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)的效用。

綜上所述，真菌多糖不僅有明顯的輻射防護(hù)作用，且與其他小分子類輻射防護(hù)劑如氨磷汀相比，副作用小，在體內(nèi)代謝容易，來源廣泛，生產(chǎn)培養(yǎng)技術(shù)相對也已成熟，在未來將會擁有更大的可研究空間和實(shí)用價值。研究表明，部分真菌多糖與其他藥物的協(xié)同使用或經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾可增強(qiáng)其抑制輻射損傷的作用效果，因此不能局限于使用單一多糖，而應(yīng)適度考慮研究與其他藥物的協(xié)同使用或?qū)ζ溥M(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。目前對真菌多糖的生物學(xué)研究對象主要為小鼠，對于其他生物對象的研究較少，因此其有較大的研究空間與發(fā)展前景。