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菌物药多糖是构成生命的四大基本物质之一,广泛存在于菌物细胞壁中,具有以β糖苷键连接的三维立体结构。由于人体内缺少β淀粉酶,所以菌物药多糖在体内不易直接被消化吸收,而是通过结合细胞膜上的受体发挥多种药理作用,其中,最重要的药理作用就是调节免疫和抗肿瘤。那么,菌物药多糖是如何调节免疫和抗肿瘤的呢?接下来,黑龙江省菌物药工程技术研究中心的科研人员就带您通过一文读懂菌物药多糖调节免疫抗肿瘤的药理作用机制。
最初的研究发现,多糖并没有直接抗肿瘤作用,而是通过增加机体免疫功能发挥作用。2001年,《中国中医基础医学杂志》第7卷第12期发表的《多糖抗肿瘤机理研究进展》一文就阐述了这一观点,称起初研究发现,某些多糖体外并没有直接的杀癌或抑癌作用,而体内都能明显抑制癌细胞生长,因而推测多糖对癌瘤的抑制作用是通过增强机体免疫功能而发挥作用的。后来的研究发现,一些多糖对肿瘤细胞也有直接作用,能直接抑制肿瘤细胞生长;此外,研究还发现,多糖也可通过抗氧化、清除氧自由基等发挥抗肿瘤作用。
菌物药多糖具有多种多样的生物活性,免疫调节是公认最重要的生物活性。研究表明,绝大多数菌物药多糖都能通过调节免疫系统而间接阻碍肿瘤细胞生长,起到扶正固本的作用。
2013年,中国医药杂志第22卷第11期发表的《大型真菌的抗肿瘤研究进展》一文中,详细阐述了菌物药多糖的免疫调节作用机制,包括:刺激T淋巴细胞生成、刺激网状内皮系统吞噬功能、提高血清或血浆蛋白含量、促进抗体形成、诱导产生干扰素和白细胞介素、激活补体等。
1、活化淋巴细胞
菌物药中的香菇多糖是典型的T细胞激活剂,通过激活T细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞等免疫细胞活性,以及增强免疫细胞吞噬能力来增强机体免疫功能,进而发挥抗肿瘤作用。
彭煦等研究发现,香菇多糖能激活机体Toll样受体TLP4、TLR9的表达,进一步激活肿瘤坏死因子a表达,具有抑制肿瘤生长的活性。这说明香菇多糖可促进淋巴细胞活化因子的产生,释放各种辅助性T细胞因子,从而对淋巴细胞的免疫应答反应起到促进作用。
2、激活巨噬细胞
菌物药多糖可通过激活巨噬细胞,增强巨噬细胞的吞噬作用,促进合成和释放单核因子,从而激活对肿瘤细胞的免疫应答。
王慧铭等实验证明,香菇多糖能明显增强S180荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能,提高S180荷瘤小鼠脾细胞的转化功能和NK细胞活性。
李明春等发现,灵芝多糖能引起小鼠腹腔巨噬细胞膜超极化,表明灵芝多糖可引起跨膜离子的流动,减少小鼠腹腔巨噬细胞活性氧自由基的产生。
3、促进细胞因子分泌
研究表明,菌物药多糖可促进IL-1、IL-2、IL-6、IFN等细胞因子分泌,上述细胞因子一方面可激活CTL、NK、LAK等,一方面可诱导肿瘤细胞凋亡并通过破坏肿瘤细胞微血管杀灭多种肿瘤细胞;多糖还能促进M4分泌NO,NO能阻断肿瘤细胞的能量代谢,抑制DNA复制,有明显的抑瘤效果。
4、活化补体
补体是血液中一组具有酶原活性的蛋白,能协同抗体或配合吞噬细胞来杀死病原微生物。现已证明,菌物药多糖能通过替代途径和经典途径激活补体,激发宿主非特异性免疫功能。
菌物药多糖能通过诱导肿瘤细胞分化或凋亡、影响癌基因表达、影响肿瘤细胞内信号传递途径等发挥直接抗肿瘤作用。
1、对肿瘤细胞膜生化特性的作用
佟丽等研究表明,茯苓多糖在体外对S180、K562有直接的抑癌作用,并使肿瘤细胞膜唾液酸升高,磷脂减少,而肿瘤细胞膜唾液酸含量的变化与肿瘤发生发展有密切关系。
2、影响肿瘤细胞内信号传递途径
研究表明,猪苓多糖能降低磷酸二酯酶活力,提高细胞内CAMP水平。进一步研究发现猪苓多糖与茯苓多糖对HL-60细胞胞浆和膜两部分的酪氨酸蛋白激酶活力均有不同程度的抑制作用,提示两种多糖抗肿瘤作用的机制可能与使酪氨酸蛋白磷酸化水平下降有关。
3、抑制癌细胞增殖及诱导癌细胞凋亡
研究表明,菌物药多糖能使Lewis肺癌细胞内的P53基因表达增加,可通过调控P53基因的表达而影响肿瘤细胞的增殖分化和凋亡。
4、抑制肿瘤细胞的浸润和转移
浸润和转移是恶性肿瘤生物学行为中最重要的特征,在肿瘤生长、浸润和转移过程中,基质金属蛋白酶(MMPs)对细胞外基质及基底膜的降解起重要作用。
曹琦珍等研究表明,灵芝多糖对人肺癌PG细胞增殖无直接抑制作用,但对PG 细胞的运动性和黏附性有明显的抑制,且基质金属蛋白酶2和9的活性和mRNA的表达均降低,从而在体外抑制肿瘤细胞的侵袭。
肿瘤浸润B淋巴细胞
研究发现,菌物药多糖还可通过抗氧化、清除氧自由基发挥抗肿瘤作用。肿瘤的一大重要特征是肿瘤细胞含有更多的ROS和RNS等自由基,并且对自由基水平升高更为敏感,因此,精确和特异性调节肿瘤细胞中自由基水平已成为提高治疗效果、减少副作用的关键因素之一。
曲红光等研究表明,灵芝多糖可降低氧自由基清除剂GSH-PX和CAT活性,增加脂质的过氧化反应,从而破坏细胞膜系统的结构和功能,加速耐药卵巢癌细胞株SKOV-3/DDP 细胞的凋亡。
综上所述,有关菌物药多糖抗肿瘤作用的研究已由现象的观察向机理的研究深入;由单纯增加宿主免疫功能的研究向对肿瘤细胞的直接作用研究以及影响多糖抗肿瘤作用的因素的研究深入;由细胞水平向分子水平、基因水平深入;由多糖的单独应用向多糖与多糖、细胞因子、肿瘤杀伤效应细胞、放疗、化疗的联合应用深入。
科研人员预期在不远的将来,菌物药多糖作为一类新型高效低毒的抗肿瘤药物,必将在更大程度上推动医学理论与临床的发展。
参考文献:
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