張巍，張昆，邵明亮，于英君

(1.佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154002;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 154000)

中藥多糖研究始于19世紀(jì)40年代，主要的研究內(nèi)容是多糖分子作為重要的信息傳遞者，參與了那些重要的細(xì)胞內(nèi)生物作用，同時(shí)闡述多糖作為最具有潛力得多效能生物調(diào)節(jié)劑的調(diào)節(jié)機(jī)理。多糖主要是由1，6－糖苷鍵或1，3－糖苷鍵連接起來的，由醛糖或酮糖組成的一類大分子，可以調(diào)整和提高機(jī)體免疫，發(fā)揮抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等生物功能［1］。多糖組分復(fù)雜，糖苷鍵具有多種立體連接方式，可以形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的空間構(gòu)型，使多糖的結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)更具有多變性，為確定多糖的作用機(jī)理，確切的信號傳導(dǎo)路徑帶來困難［2］。目前的研究推斷，糖類的激活過程也存在和蛋白質(zhì)類似的“活性中心”，當(dāng)多糖與免疫細(xì)胞受體結(jié)合時(shí)，只有分子中的幾個(gè)寡糖片斷與受體結(jié)合?？赡艿拿庖呒?xì)胞受體包括補(bǔ)體III型受體(CR3)、Toll－Like受體、甘露糖受體等。多糖受體的發(fā)現(xiàn)對全面了解多糖免疫作用調(diào)節(jié)機(jī)理有著重要意義。

1 中藥多糖與補(bǔ)體III型受體(CR3)相關(guān)研究

CR3為由α、β兩條肽鏈以非共價(jià)鍵結(jié)合而構(gòu)成的異二聚體糖蛋白，分子量分別為165kda和95kda。CR3屬于粘附分子整合素(integrin)家族中的成員，與淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原－1(lfa－1)和CR4的結(jié)構(gòu)極為相似。Yan報(bào)道，CR3存在于淋巴細(xì)胞表面，而且也可存在于豚鼠的腹腔巨噬細(xì)胞表面，是C3b的特異受體［3］。Yan等研究發(fā)現(xiàn)，小鼠巨噬細(xì)胞的CR3受體有兩個(gè)不同區(qū)域，分別與葡聚糖，C3b結(jié)合。CR3受體與葡聚糖結(jié)合后巨噬細(xì)胞對C3b調(diào)理的靶細(xì)胞吞噬作用上調(diào)。Ross用C3b熒光微粒的技術(shù)，在巨噬細(xì)胞表面顯示CR3的存在［4］。但是在經(jīng)過補(bǔ)體受體激活巨噬細(xì)胞激活過程中，具體機(jī)理還不明確。研究認(rèn)為，一種原因當(dāng)C3b受體與配體結(jié)合時(shí)，巨噬細(xì)胞激活與C3b受體聯(lián)動細(xì)胞內(nèi)的收縮蛋白，發(fā)生吞噬活動。另一種可能是一般情況下的巨噬細(xì)胞表面C3b受體數(shù)量保持低于引起吞噬活力的閾值，激活過程導(dǎo)致細(xì)胞表面C3b受體數(shù)增多，超過閾值因而發(fā)生吞噬［5］。友田正司研究指出，形成吞噬作用的重要條件是受體與配體結(jié)合后，在細(xì)胞膜上水平上的橫向運(yùn)動。友田正司等人還發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞吞噬IgG免疫復(fù)合物，結(jié)果會形成與T淋巴細(xì)胞細(xì)胞間信息，產(chǎn)生淋巴因子，能使巨噬細(xì)胞表面C3b受體功能轉(zhuǎn)化［6］。許多植物多糖可以激活補(bǔ)體受體路徑［7］。有研究表明，多糖激活補(bǔ)體系統(tǒng)是通過替代和經(jīng)典兩種途徑，圓錐繡球多糖主要是由經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體，如茯苓多糖、酵母多糖、和當(dāng)歸多糖等是由替代途徑來激活補(bǔ)體系統(tǒng);細(xì)菌脂多糖、香菇多糖、酸棗果多糖、車前草種子多糖等可由兩條途徑激活補(bǔ)體［8－9］。

2 中藥多糖與Toll－Like受體(TLR)相關(guān)研究

TLR來源于Toll最初作為果蠅胚胎形成的關(guān)鍵分子(命名為Toll－Like－R或TLR)。數(shù)十種TLR家族成員在人類和小鼠研究中被發(fā)現(xiàn)。TLR受體識別保守的微生物結(jié)構(gòu)，參與免疫系統(tǒng)對病原微生物的免疫應(yīng)答。TLR識別病原體相關(guān)分子模式體現(xiàn)了特定微生物種類的保守分子特征。例如，革蘭氏陰性細(xì)菌的脂多糖是TLR4配體，而雙鏈RNA(病毒侵染過程中產(chǎn)生)是TLR3配體［10］。這個(gè)微生物識別系統(tǒng)的最重要的特征就是TLR能夠激活一些信號通路，這些信號通路對誘導(dǎo)特定微生物侵染產(chǎn)生的免疫應(yīng)答來說是十分重要的。TLR將微生物的識別與抗原遞呈細(xì)胞、參與T淋巴細(xì)胞活化和引起獲得性免疫的分化細(xì)胞的活化聯(lián)系起來［11］。TLR激活一種共同的信號通路，最終引起NF－κB(核轉(zhuǎn)錄因子)、MAPKs(絲裂原活化蛋白激酶)、ERK(胞外信號調(diào)節(jié)激酶)、p38和JNK(c－Jun N端激酶)活化［12］。所有的TLR用一個(gè)共同的接頭蛋白MyD88，MyD88含TIR結(jié)構(gòu)域和死亡結(jié)構(gòu)域。當(dāng)MyD88與TLR結(jié)合的時(shí)候，MyD88通過死亡結(jié)構(gòu)域之間的相互作用啟動IRAK(IL－1受體相關(guān)激酶)家族的成員［13］。IRAK1和IRAK4是參與 TRAF6(TNF受體相關(guān)因子6)磷酸化和活化的絲氨酸蘇氨酸激酶。而IRAK2和IRAK－M缺少激酶活性并且起不同的作用。IRAK－M通過阻止磷酸化的IRAK1和IRAK4與MyD88分離來負(fù)向調(diào)控TLR信號，IRAK1和IRAK4與MyD88分離是TLR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一個(gè)必須途徑。TRAF6被IRAK磷酸化后，與Ubc13和Uev1A形成復(fù)合物。這些蛋白質(zhì)都形成泛素結(jié)合酶(E2)，而TRAF6起泛素連接酶(E3)的作用［14］。田志剛教授實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用人工合成的雙鏈RNA(polyI:C)預(yù)處理，可以顯著減緩由細(xì)菌脂多糖注射引起的實(shí)驗(yàn)小鼠肝衰竭，并大大降低實(shí)驗(yàn)小鼠的死亡率［15］。進(jìn)一步研究表明，polyI:C可作用于枯否氏細(xì)胞中的Toll樣受體3(TLR3)，降低同一細(xì)胞上Toll樣受體4(TLR4)的表達(dá)，進(jìn)而使細(xì)菌脂多糖失去作用的靶點(diǎn)［16］。TLR4是細(xì)菌脂多糖的天然結(jié)合位點(diǎn)，有學(xué)者推斷在中藥多糖的作用中TLR4發(fā)揮著類似的激活機(jī)制。

3 中藥多糖與甘露糖受體(MR)研究

甘露糖受體屬于C型凝集素受體家族，屬于I型跨膜蛋白，分子質(zhì)量為180KD，可特異性識別N－乙酞葡糖胺、甘露糖、巖藻糖配體。這些糖類糖鏈末端經(jīng)常出現(xiàn)于病原微生物的表面，哺乳動物細(xì)胞的很少出現(xiàn)，甘露糖受體通過識別、結(jié)合這些糖類以介導(dǎo)吞噬病原微生物［17］。MR在預(yù)防感染、病毒、腫瘤等疾病過程中都發(fā)揮著重要的作用。王君等發(fā)現(xiàn)鈣離子的參與甘露糖受體與碳水化合物的結(jié)合，是不可缺少的因素［18］。人巨噬細(xì)胞表面的甘露糖受體為CD206，其胞內(nèi)部分產(chǎn)生內(nèi)吞和胞飲信號，而胞外部分則有識別區(qū)域。甘露糖受體能夠介導(dǎo)可溶性配體入胞發(fā)生胞飲和吞噬作用［19］。Nair等研究表明，巨噬細(xì)胞細(xì)胞表面的甘露糖受體識別革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌、真菌、寄生蟲等微生物多糖末端，并幫助巨噬細(xì)胞吞噬這些致病微生物。在不同糖類中甘露糖和巖藻糖與甘露糖受體的親和力以最高，其次是葡萄糖和N－乙酞化－葡糖胺，半乳糖則不能與之結(jié)合［20］。呂正光比較魔芋葡甘露聚糖與大黃多糖對大鼠潰瘍性結(jié)腸炎巨噬細(xì)胞MR活性和細(xì)胞因子分泌研究表明，中藥多糖與MR結(jié)合后可使單核巨噬細(xì)胞的吞噬活性增強(qiáng)，產(chǎn)生多種花生四烯酸衍生物、細(xì)胞因子，包括IL－1、IL－6使大鼠細(xì)胞免疫反應(yīng)增強(qiáng)［21］。

4 結(jié)論與展望

中藥多糖結(jié)合免疫細(xì)胞受體的研究對于多糖的做為免疫調(diào)節(jié)劑和低毒性抗腫瘤藥物的臨床試驗(yàn)具有尤為重要的價(jià)值［22－23］。目前國內(nèi)外的學(xué)者都在致力于發(fā)現(xiàn)直接、有效、易調(diào)控的受體識別路徑。各種受體在細(xì)胞組織表達(dá)的差異，以及在免疫應(yīng)答的表達(dá)變化對機(jī)體的免疫應(yīng)答的確切干預(yù)中還存在著諸多盲點(diǎn)。細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)路徑是如何在免疫應(yīng)答中起作用的?中藥多糖是否通過刺激受體對免疫疾病進(jìn)行徹底的治療?隨著對免疫細(xì)胞受體的深入研究，期望在不久的將來，尋找到更加廣泛應(yīng)用中藥多糖進(jìn)行免疫治療的新思路。

［1］甘耀坤，陳旭鍵，韋巧春，等.溫度對紅菇菌絲生長的影響［J］.玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2007，28(3):58－60.

［2］宋寧，陸瑛.多糖的免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展［J］.中華中西醫(yī)結(jié)合雜志，2005，6(15):86 －87.

［3］Zhang G，Zeng X，Li C.Inhibition of Urinary Bladder Carcinogenesis by Aqueous Extract of Sclerotia of Polyporus umbellatus Fries and Polyporus Polysaccharide［J］.Am J Chin Med，2011，39(1):135 －144.

［4］Fioravanti A，Collodel G，Petraglia A.Effect of hydrostatic pressure of various magnitudes on osteoarthritic chondrocytes exposed to IL－1beta［J］.Indian J Med Res，2010，8(132):209 － 217.

［5］Medzhitov R，Preston－Hurlburt P，Janeway CA.A human homologue of the Drosophila Toll protein singnals activation of adaptive immunity［J］.Nature，2007，388(6640):394 － 397.

［6］Koedel U，Angele B，Rupprecht T，et al.Told like receptor 2 purticipates in mediation of immune response in experimental pneumococcal mening it is［J］.Immunol，2003，1(7):438 －440.

［7］Bagaitkar J，Demuth DR，Daep CA，et al.gingivalis fimbrial proteins which induce TLR2 hyposensitivity［J］.PLoS One，2010，5(5):9323.

［8］Bulut Y，F(xiàn)aure E，Thomas L，et al.Chlamydial heal shockproLein 60 activates rnacrophages and endothelial cells through Toll－like receptor 4 and MD2 in a MyD88 dependent pathway［J］.Immunol，2008，16(8):1435 －1439.

［9］蘆殿榮，祝彼得，劉嘯，等.香菇多糖的免疫調(diào)節(jié)及其臨床應(yīng)用進(jìn)展［J］.中華臨床醫(yī)學(xué)雜志，2007，7(5):64.

［10］單友亮.云芝多糖研究進(jìn)展［J］.中草藥，2006，5(4):349 －350.

［11］計(jì)紅芳，張令文，宋瑞清.絨白乳菇發(fā)酵液提取物對楊樹葉枯病菌幾種重要酶活性的影響［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31(4):14－16.

［12］陳穎，王賽貞，林樹錢.用Folin－酚法測定靈芝產(chǎn)品中多糖肽含量［J］.海峽藥學(xué)，2007，19(7):21 －23.

［13］Fargallo JA，Martínez－ Padilla J.Vifiuela J，Kestrel－ prey dynamic in a Mediterranean region the effect of generalist predation and climatic factors［J］.PLoS One，2009，4(2):4311 － 4315.

［14］Zhou XY，Zhou ZG，Ding JL.TRAF6 as the Key Adaptor of TLR4 Signaling Pathway Is Involved in Acute Pancreatitis［J］.PANCREAS，2010，39(3):359 －61.

［15］田志剛.基于NK細(xì)胞的腫瘤免疫治療研究進(jìn)展［J］.中國腫瘤生物治療雜志，2009，16(1):3 －5.

［16］Stah1，Lee KY，Jeon YJ.Polysaccharide isolated from Poria cocos sclerotium induces NF－x B/Re activation and iNOS expressionin murinemacrophages［J］.InternationalImmunopharmacyology，2003，86(504):1 －10.

［17］宋寧，陸瑛.多糖的免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展［J］.中華中西醫(yī)雜志，2005，6(15):86 －87.

［18］Bagaitkar J，Demuth DR，Daep CA.Disruption of the putative cellsurface polysaccharide biosynthesis gene SO3177 in Shewanella oneidensis MR－1 enhances the adhesiveness to electrodes and current generation in microbial fuel cells［J］.Appl Environ Microbiol，2010，5(3):43－46.

［19］楊鐵虹，賈敏，梅其炳.當(dāng)歸多糖對細(xì)胞免疫功能的增進(jìn)作用［J］.細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2005，21(6):782 －784.

［20］Nair PK，Rodriguez S，Ramachnadrna R.Immune stimulating Properties of a novel polysaccharide from the medicinal plnat Tinospora cordioflia［J］.Ini Immunopharmacol，2004，4(13):1645 －1659.

［21］呂正光，劉莉，梅其炳.大鼠肺泡、腹腔巨噬細(xì)胞甘露糖受體與配體親和力比較［J］.中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2005，10(11):1257－1260.

［22］于英君，王麗娜，于水瀾.樹舌多糖GF對小鼠肝癌H22細(xì)胞P53及 RB 基因的影響［J］.中醫(yī)藥學(xué)報(bào)，2011，39(5):24 －25.

［23］宋高臣，曾惜秋，于水瀾.樹舌多糖GF對HepA瘤細(xì)胞C－myc基因表達(dá)的影響［J］.中醫(yī)藥學(xué)報(bào)，2011，39(4):36 －38.