戚　燕　崔　進(jìn)

白色念珠菌（Candida albicans）系單細(xì)胞的類酵母菌，其細(xì)胞壁厚約25 μm，約占細(xì)胞干重的30%，是一種堅(jiān)韌的結(jié)構(gòu)^[1]。其主要的化學(xué)成分為碳水化合物，其中亦含脂質(zhì)（2%）和蛋白質(zhì)（3%~6%），但是其化學(xué)組分較特殊，主要由“酵母纖維素”組成。它的結(jié)構(gòu)似三明治-外層為甘露聚糖(manna)，內(nèi)層為葡聚糖(glucan)，它們都是復(fù)雜的分枝狀聚合物，其間夾有一層蛋白質(zhì)分子。其中葡聚糖和甘露糖蛋白至少占細(xì)胞壁干重的80%。蛋白質(zhì)約占細(xì)胞壁干重的10%，有些是以與細(xì)胞壁相結(jié)合的酶的形式存在。此外，細(xì)胞壁上還含有少量類脂和以環(huán)狀形式分布在芽痕周圍的幾丁質(zhì)(Chitin)占細(xì)胞壁干重的0．6%，它在細(xì)胞壁分布可占90%。

β-葡聚糖是白色念珠菌細(xì)胞壁含量最高的多糖。根據(jù)β-葡聚糖溶解性可以分為不溶性和可溶性β-葡聚糖，其中可溶性β-葡聚糖包括堿溶性和酸溶性的葡聚糖。根據(jù)糖鏈結(jié)構(gòu)差異可分β-(1→3)-葡聚糖和β-(l→6)-葡聚糖。甲基化作用和CNMR分析研究證明，酸溶性葡聚糖來(lái)源于酵母，菌絲體和菌絲形成細(xì)胞，是一種高度分支的1→4鏈連接的聚合物。酵母細(xì)胞和菌絲細(xì)胞壁中的不溶性葡聚糖由30%~40%的β-（1→3）-葡聚糖和43%~53%的β-（1→6）-葡聚糖的混合物組成。通過急性毒性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌β-葡聚糖對(duì)小鼠各臟器除肝臟以外，未見明顯的毒性作用，而且急性毒性試驗(yàn)表明，不溶性β-葡聚糖的安全范圍大于可溶性β-葡聚糖，值得進(jìn)一步研究其藥效學(xué)作用。

近年來(lái)，大量研究表明多糖除了具有抗病毒、抗衰老、降血糖、刺激造血等作用外，還有免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤的生物學(xué)功效,且對(duì)機(jī)體的毒副作用小，故對(duì)多糖抗腫瘤作用的研究已成為當(dāng)代生物科學(xué)的熱門領(lǐng)域。本文僅就白色念珠菌細(xì)胞壁β-葡聚糖抗腫瘤作用機(jī)制的研究進(jìn)展做一綜述，其可能的作用機(jī)制如下。

1 免疫調(diào)節(jié)

自1958年Brander報(bào)道了酵母細(xì)胞壁多糖具有抗腫瘤作用以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)已確認(rèn)，白色念珠菌β-葡聚糖的抗腫瘤作用主要表現(xiàn)在其作為生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，通過增強(qiáng)宿主免疫調(diào)節(jié)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即宿主介導(dǎo)抗腫瘤活性。β-葡聚糖可通過多條途徑、多個(gè)層面對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。大量免疫實(shí)驗(yàn)證明β-葡聚糖不僅能激活T、B 淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞(Mφ)，自然殺傷細(xì)胞(NK) 等免疫細(xì)胞，還能活化補(bǔ)體，促進(jìn)細(xì)胞因子的生成，對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)揮多方面的調(diào)節(jié)作用。

1．1 對(duì)細(xì)胞因子的影響 早期的研究證實(shí)，白色念珠菌細(xì)胞壁β-葡聚糖可以結(jié)合到單核巨噬細(xì)胞、中性粒白細(xì)胞表面上特殊的位點(diǎn)如CR3、Dectin-1，從而引發(fā)一系列免疫反應(yīng)?？梢源碳す撬柘到y(tǒng)提高單核細(xì)胞、中性粒白細(xì)胞的數(shù)量,提高抗體產(chǎn)量，更多的釋放細(xì)胞因子，如：IL-1、TNF-α、IL-6、IL-8等，也可提高PGE2 的產(chǎn)量，激活補(bǔ)體系統(tǒng)，促進(jìn)溶菌酶的釋放。Young^[2]等研究了酵母β-（1→3）-葡聚糖促進(jìn)巨噬細(xì)胞合成TNF的分子機(jī)制，β-13-葡聚糖可顯著提高NK-κB的活性，提高TNF基因啟動(dòng)子活性，從而促進(jìn)了TNF的表達(dá)。Suzuki^[3]等報(bào)道β-葡聚糖可使IL-12 和TNF-α等細(xì)胞因子的釋放，這些細(xì)胞因子和大量的其他免疫信號(hào)共同作用,通過調(diào)節(jié)Th1/Th2 的平衡，使T 細(xì)胞向Th1 占優(yōu)勢(shì)的方向轉(zhuǎn)化。李珉^[4]等使用不同濃度的白念珠菌胞壁堿溶性和不溶性β-葡聚糖、白念珠菌菌懸液與人外周血單個(gè)核細(xì)胞共孵育24 h，酶聯(lián)免疫法檢測(cè)上清液中IL6和IL-8的含量，發(fā)現(xiàn)不同濃度的不溶性β-葡聚糖均能誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-6和IL-8。Abdulkadir^[5]等在Wistar大鼠急性肺損傷模型上給β-葡聚糖以后4 h后發(fā)現(xiàn)，TNF-α、IL-1β及IL-6水平均有所升高。

1．2 與β-葡聚糖受體的相互作用

大量研究表明，β-葡聚糖是通過結(jié)合到單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜中性細(xì)胞和NK細(xì)胞表面的葡聚糖受體發(fā)揮作用的。白色念珠菌細(xì)胞壁β-葡聚糖的主要受體為補(bǔ)體受體和Dectin-1。

1．2．1 補(bǔ)體受體（Complement Receptor 3，CR3） 補(bǔ)體受體是黏附分子整家族和家族中的成員，存在與巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、B細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞等表面。Yan等^[6]從CR3受體水平對(duì)酵母β-葡聚糖抗腫瘤作用的研究揭示了β-葡聚糖通過作用于CR3受體介導(dǎo)的抗腫瘤效應(yīng)，β-葡聚糖與CR3結(jié)合后使巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、中性粒細(xì)胞處于預(yù)激活狀態(tài)，通過iC3b作為樞紐，使效應(yīng)細(xì)胞和靶細(xì)胞結(jié)合在一起，從而殺傷靶細(xì)胞，發(fā)揮細(xì)胞毒作用。

1．2．2 樹突狀細(xì)胞相關(guān)性C型植物血凝素-1（dendritic cell-associated C-type lectin-1，Dectin-1）Dectin-1^[7]是在巨噬細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)的一種新型β-葡聚糖受體，其分子量大約28 000 Da，主要分布于單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、中性粒細(xì)胞以及NK細(xì)胞表面，可以與β-（1→3）-葡聚糖和β-（1→6）-葡聚糖特異性結(jié)合，屬于C型凝集素家族。小鼠的Dectin-1由244個(gè)氨基酸組成，分成3個(gè)部分：C型植物血凝素樣碳水化合物識(shí)別域、短桿和具有免疫受體酪氨酸激酶活化基序的胞質(zhì)尾部，其中C型植物血凝素樣碳水化合物識(shí)別域中Trp221 和His223 g 兩個(gè)殘基是結(jié)合葡聚糖的主要位點(diǎn)。與CR3 不同的是,巨噬細(xì)胞Dectin-1 是參與識(shí)別非調(diào)理素性酵母多糖的主要受體,并有助于調(diào)理素性酵母多糖的識(shí)別。Dectin-1對(duì)于釀酒酵母和白色念珠菌的識(shí)別和非調(diào)理素性吞噬,阻斷Dectin-1可顯著抑制巨噬細(xì)胞對(duì)酵母多糖的吞噬。

1．3 激活免疫細(xì)胞 Cassnoe A^[8]等發(fā)現(xiàn)白色念珠菌細(xì)胞壁不溶性β-葡聚糖能調(diào)理巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞的活性，小鼠腹腔巨噬細(xì)胞具有β-葡聚糖受體，此受體可以介導(dǎo)巨噬細(xì)胞與β-葡聚糖結(jié)合，活化了巨噬細(xì)胞，產(chǎn)生IL-1，TNF等多種細(xì)胞因子，通過細(xì)胞因子發(fā)揮抗腫瘤的活性。

在β-葡聚糖的作用下，Dectin-1可以增加TLR介導(dǎo)的B細(xì)胞和T細(xì)胞的增殖、分化。Kikuchi等^[9]研究發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌β-葡聚糖能刺激樹突狀細(xì)胞分子的表面標(biāo)記物表達(dá)增強(qiáng)，從而增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞的成熟能力。Taek等^[10]研究表明β-葡聚糖可以通過激活巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的活性來(lái)達(dá)到抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。

2 對(duì)NO的影響

NO是一類重要的生物活性分子，在信號(hào)傳遞過程中發(fā)揮著重要作用，它可參與神經(jīng)、循環(huán)、免疫一系列生理活動(dòng)和發(fā)揮細(xì)胞毒作用等病理?yè)p傷作用，從而影響T 淋巴細(xì)胞的增殖、T 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子的分泌、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞殺滅微生物和腫瘤細(xì)胞的能力等。白色念珠菌β-葡聚糖可以改變細(xì)胞中NO的含量。Tokunaka等^[11]研究發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌可溶性β-葡聚糖可使小鼠巨噬細(xì)胞中NO的合成增加。據(jù)報(bào)道^[12-13]，β-葡聚糖對(duì)NO合成的影響與其抗腫瘤作用有關(guān)。NO的產(chǎn)生在誘導(dǎo)非特異性免疫和抗多種細(xì)胞外寄生菌以及一些腫瘤細(xì)胞反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，也有報(bào)道體外模型中巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的NO具有抗腫瘤作用。

3 對(duì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響

3．1 對(duì)鈣離子的作用 細(xì)胞內(nèi)鈣離子是一種重要的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，它作為IP3與DAG代謝途徑中的第二信使，促進(jìn)其他信息傳遞蛋白及效應(yīng)蛋白活化,對(duì)細(xì)胞免疫功能起主要作用，可直接影響淋巴細(xì)胞的增殖、介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的吞噬作用、促進(jìn)T淋巴細(xì)胞IL-2的分泌。Zhang等^[14]研究發(fā)現(xiàn)酵母多糖可通過與大鼠肺巨噬細(xì)胞表面受體結(jié)合，激活受體依賴的鈣通道，引起鈣內(nèi)流，使細(xì)胞內(nèi)的鈣離子升高。

3．2 對(duì)前列腺素分泌的影響 前列腺素對(duì)免疫細(xì)胞的活化和抗體的合成具有抑制作用。Cleary等^[15]報(bào)道β-葡聚糖可促進(jìn)體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞前列腺素E2 和IL-1的分泌。

3．3 對(duì)cAMP和cGMP的影響

3．3．1 cAMP信號(hào)途徑以cAMP濃度改變和激活蛋白激酶A（PKA）為主要特征，PKA是cAMP依賴性蛋白激酶，又稱cAMP蛋白激酶，是激素調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝的主要途徑。

3．3．2 cGMP是由GTP在鳥苷酸環(huán)化酶（guanylate cyclase，GC）的催化下經(jīng)環(huán)化而生成；經(jīng)磷酸二酯酶催化而降解。GC激活后在催化GTP生成cGMP，cGMP水平升高，作為第二信使結(jié)合并激活依賴cGMP依賴性蛋白激酶，導(dǎo)致靶蛋白的絲氨酸、蘇氨酸殘基磷酸化而活化，產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。

3．3．3 真菌多糖能夠劑量依賴性引起小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中的cAMP、cGMP濃度快速升高，從而激活A(yù)MP-蛋白激酶途徑及GMP-蛋白激酶途徑，可使酶、靶蛋白等磷酸化，產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，對(duì)細(xì)胞的代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到抗腫瘤的作用^[16]。

3．4 對(duì)PKA和PKC的影響

3．4．1 PKA被cAMP激活后，能在ATP存在的情況下使許多蛋白主特定的絲氨酸、蘇氨酸殘基磷酸化，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的物質(zhì)代謝和基因表達(dá)；PAK可催化反式作用因子-CREB中特定的絲氨酸、蘇氨酸殘基磷酸化，磷酸化的CREB與DNA上的CRE結(jié)合，從而激活受CRE調(diào)控的基因轉(zhuǎn)錄；PKA還可以使細(xì)胞核內(nèi)的組蛋白、酸性蛋白以及胞質(zhì)內(nèi)的核蛋白體蛋白、膜蛋白、微觀蛋白及受體蛋白等磷酸化，影響這些蛋白質(zhì)的功能。

3．4．2 PKC是一種磷脂依賴性絲氨酸、蘇氨酸蛋白激酶，含一個(gè)催化結(jié)構(gòu)域和一個(gè)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域，它們對(duì)機(jī)體的代謝、基因表達(dá)、細(xì)胞分化和增殖起作用。

3．4．3 PKA和PKC在影響T細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過程中也有重要的作用，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)^[17-18]，β-葡聚糖可引起小鼠靜息T細(xì)胞中PKA和PKC活性明顯升高，發(fā)揮PKA和PKC和生物學(xué)作用，所以增強(qiáng)T細(xì)胞蛋白激酶活性也是β-葡聚糖抗腫瘤作用的途徑。

4 直接作用于腫瘤細(xì)胞

本課題組前期研究了白色念珠菌細(xì)胞壁不溶性β-葡聚糖體外抗腫瘤的實(shí)驗(yàn)研究，采用體外培養(yǎng)小鼠惡性黑色素瘤細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、胃癌細(xì)胞及宣威肺腺癌細(xì)胞，采用改良MTT比色法觀察發(fā)現(xiàn)白色念珠菌具有體外的抗腫瘤作用，可直接殺死腫瘤細(xì)胞，特別是對(duì)纖維肺腺癌細(xì)胞的抑瘤率最高，說明CAIBG體外殺死腫瘤細(xì)胞的作用明顯，其機(jī)制可能為腫瘤細(xì)胞表面具有CAIBG的可結(jié)合受體，通過與該受體的結(jié)合，使腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)核固縮、核裂解等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的凋亡。

惡性腫瘤的治療仍是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一大難題，近年來(lái)，非特異性免疫療法越來(lái)越受到人們的關(guān)注，即用一種非特異性免疫調(diào)節(jié)劑來(lái)刺激和強(qiáng)化人體非特異性防御功能，特別是當(dāng)機(jī)體免疫功能損傷時(shí)，它能刺激和激活免疫系統(tǒng)提高免疫功能，以達(dá)到抑制和殺死惡性腫瘤細(xì)胞的功能。白色念珠菌細(xì)胞壁β-葡聚糖作為一種毒性低、免疫活性強(qiáng)的新型生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，其抗腫瘤的作用已得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)，具有廣闊的研究開發(fā)應(yīng)用前景。今后可進(jìn)一步研究其免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制，關(guān)于白色念珠菌多糖的純化和結(jié)構(gòu)分析的研究可以廣泛開展，分析白色念珠菌β-葡聚糖的最終有效成分，為新藥開發(fā)提供依據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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