榛蘑多糖药理作用研究现状

2011-04-13 19:37
关键词:环菌果蝇多糖

丁 振 铎

(黑龙江生态工程职业学院 生物技术系,哈尔滨 150025)

随着社会的发展,人类生活节奏加快,生活压力变大,环境污染加剧,导致多数人免疫系统的抵抗能力下降,很多疾病的发病率都呈上升趋势。在20世纪50年代就有把真菌多糖作为药物进行研究的报道,经过10余年的发展,真菌多糖作为免疫促进剂引起世界各国的研究兴趣,如今已经成为国际上公认的具有较好疗效的生物反应调节剂。目前多糖是国内外研究的热点问题之一,它与蛋白质、核酸、脂类并称为构成生命的四大基本物质[1]。真菌多糖作为真菌类药物的一个活性成分,受到了学术界广泛而持续的关注,不断地对其进行深入研究,并取得了相当可喜的成绩。许多关于真菌多糖的研究报道显示多数食用真菌多糖都具有抗肿瘤、抗辐射、抗衰老及免疫调节等药理作用,部分多糖已经在临床上普遍用于治疗癌症。

榛蘑,学名蜜环菌,隶属于真菌门,担子菌亚门,层菌纲,伞菌目,白蘑科,蜜环菌属[2]。榛蘑是我国一种重要的药食两用真菌,由其制成的药物即使大剂量服用,也不会产生严重的毒副作用,是药品食品工业共同关注的焦点[3]。榛蘑的菌丝体和菌丝索在黑暗处能发光[4],与兰科植物天麻具有极为密切的营养关系。大量的实验结果表明,榛蘑的菌丝体和发酵液都具有与天麻相似的药理作用和临床疗效。因此,对榛蘑进行深入研究,不仅能缓解天麻药材资源紧张问题,而且可以减少药物的毒副作用。许多学者对榛蘑的化学成分做了大量的研究工作,但对于每一种成分的具体功能还不是很清楚。其化学成分丰富,包括氨基酸、蛋白质、脂类化合物、嘌呤衍生物、人体中所必需的微量元素和原伊鲁烷型倍半萜类成分等。榛蘑多糖(AMP)是从其子实体、菌丝体和发酵液中分离出来的,可以控制细胞的分裂分化和调节细胞生长衰老的一类活性多糖[5],有具有抗辐射、促进造血、抑制肿瘤生长、调节免疫等药理作用。有关榛蘑多糖的研究在国内外已有很多报道,涉及到生化、药理、临床等各个方面,阐明了它的结构、功能以及构效关系,对中药创新药的研制具有十分重要的意义[5]。本文将对有关榛蘑多糖药理作用近年来的研究现状进行综述。

1 榛蘑多糖的免疫增强作用

大量文献报道榛蘑多糖具有免疫增强作用,能增强鼠的免疫能力、促进生长,但对其作用机理阐述得并不完全一致。李延平等[6]研究表明,榛蘑多糖通过刺激骨髓细胞使幼稚细胞增多,分化成成熟细胞,致使分叶核细胞增多,保护骨髓造血系统,拮抗环磷酰胺对骨髓细胞的损伤,其作用结果呈剂量依赖性关系。Li YP[7]等在使用昆明纯种小鼠研究榛蘑多糖时发现,榛蘑多糖对环磷酰胺引起的小鼠骨髓细胞损伤具有保护作用。王惠国等[8]研究表明,给小鼠腹腔注射AMP具有增加小鼠吞噬细胞的吞噬功能;促进脾脏T淋巴细胞的增殖能力;提高小鼠血清溶血素水平的作用。于敏等[9]研究结果表明,AMP能抵抗环磷酰胺作用前期白细胞数下降和环磷酰胺作用后期白细胞数过分升高,一定剂量的AMP能显著降低肝脏重量,表明其对免疫器官有一定程度的影响。AMP能显著增强T细胞介导迟发型变态反应,说明可增强小鼠的体液免疫反应及细胞免疫反应能力[10]。另有报道AMP能在体外显著增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红的作用[11],并可诱导巨噬细胞产生NO且呈现一定的浓度相关性,在高浓度时,对巨噬细胞分泌IL-1有一定的促进分泌作用。AMP能增强机体的特异性和非特异性免疫功能,可作为免疫增强剂。综合上述,榛蘑多糖是通过调节免疫细胞以及免疫分子等多方面发挥其正向免疫调节作用,具有较好的药用价值,蜜环菌多糖是否可作为骨髓细胞的保护剂,抗放射,抗化学药物对骨髓造细胞损伤,是值得深入研究的课题。

2 榛蘑多糖的抗肿瘤作用

经实验研究可知,榛蘑多糖亦具有抗肿瘤的生理活性。实验中,将肝癌细胞SMMC-7721进行体外培养,研究AMP的抗肿瘤作用。在倒置显微镜下观察AMP以0.05mg/ml、0.10mg/ml及0.20mg/ml三个浓度给药48h后,肝癌细胞SMMC-7721的形态学变化;采用MTT法检测蜜环菌多糖对肝癌细胞SMMC-7221的增殖抑制作用;采用Brandford法测定AMP对肝癌细胞SMMC-7221重要蛋白合成的影响;采用免疫细胞化学法分析其对凋亡相关蛋白bcl-2表达的影响。实验结果表明,与对照组相比,榛蘑多糖可使细胞间隙增大,悬浮细胞增多,能够抑制肿瘤细胞的增殖;同时在给药浓度为0.10mg/ml和0.20mg/ml时,能够显著抑制肿瘤细胞蛋白质的合成;榛蘑多糖还能够下调凋亡抑制蛋白bcl-2的表达水平,此实验指出,榛蘑多糖是通过抑制肿瘤细胞增殖以及促进肿瘤细胞凋亡,从而达到抗肿瘤作用的。榛蘑多糖的抗肿瘤作用不仅在体外实验中得到验证,也体现在化学结构鉴定和体内实验中,经红外光谱检测,榛蘑多糖具有β-型糖苷键,这种构效关系的多糖具有抗肿瘤的药理活性,并且在对移植S180小鼠进行在体抗肿瘤实验,也证实其抗肿瘤的作用。

3 榛蘑多糖的降糖作用

研究发现榛蘑多糖(AMP-1)能使正常小鼠的糖耐量增强。能使四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖显著降低。同时发现AMP-1对胰岛细胞的分泌也有一定的促进作用[12]。操玉平等[13]通过培养大鼠胰岛素瘤细胞(INS-1),并以四氧嘧啶(AXN)损伤细胞,培养液中加入不同浓度的AMP-1,检测其对INS-l细胞葡萄糖刺激的胰岛素和C肽分泌量的影响,并检测细胞存活率。结果发现,在一定浓度范围内AMP-l对AXN损伤的INS-l细胞分泌胰岛素和C肽均具有一定的促进作用,尤其是在葡萄糖浓度为16.7mmol/L时,效果明显;因此可以得出AMP-l可减少AXN对INS-l细胞的损伤,增加INS-l细胞的存活率。陆军等[14]研究发现AMP-1能使INS-1细胞NOS活性降低,NO和MDA含量减少,同时使SOD的活性增强,增加了GSH的含量,因此在一定浓度范围的AMP-1对葡萄糖刺激下INS-1细胞的胰岛素分泌的促进作用,可能与AMP-l能够增加细胞清除自由基能力有关。AMP对血糖的作用机制尚不明确。而榛蘑多糖可在较短时间内大量获得,多糖含量高,便于对榛蘑多糖关于血糖影响的研究。

4 榛蘑多糖的抗氧化及抗衰老作用

榛蘑多糖的抗氧化抗衰老作用近些年来取得较大的研究进展。现代研究发现一部分糖类复合物可通过清除自由基、抑制脂质过氧化、调节免疫功能、调节核酸和蛋白质代谢等途径起到抗氧化作用从而延缓机体衰老。榛蘑多糖作为蜜环菌的主要成分之一亦被发现有此项作用,在研究培养药用型真菌蜜环菌抗氧化作用活性时,发现蜜环菌匀浆提取物榛蘑多糖具有强大的清除自由基和抗脂质过氧化作用[15]。在研究蜜环菌诱导细胞间粘附因子ICAM-1的表达能力时,发现榛蘑多糖在诱导ICAM-1和THP-1细胞中的mRNA的表达存在剂量和时间依赖关系,在人体单核细胞中,榛蘑多糖诱导ICAM-1的表达是通过ROS/JNK信号通路去激活转录因子NF -κB、AP -1、SP - 1和STAT-1的[16]。沈明花[17]等研究结果显示榛蘑多糖对羟基自由基和二苯基苦味酰基苯肼具有较显著的清除能力,甚至可以提高肝组织中的SOD、CAT、GSH-Px活性并且抑制MDA生成,因而具有明显的抗氧化作用。虞磊[18]等从自由基代谢的角度探讨了蜜环菌菌索多糖的抗衰老机制,通过观察D-半乳糖致衰小鼠模型的跳台法和迷宫法学习记忆能力,测定衰老小鼠部分组织中的SOD、MDA、NO、GSH-Px,发现榛蘑菌索多糖可通过调节生物的机体免疫功能或者清除自由基来延缓机体组织衰老,观察果蝇的寿命发现蜜环菌菌索多糖亦可显著延长果蝇的平均寿命和提高果蝇的最长寿命。丁诚实[19]等通过观察榛蘑壳聚糖对D-半乳糖致衰老小鼠的影响和对果蝇寿命的影响,测定受试小鼠血清中的SOD活性、MDA的含量以及分析小鼠记忆学习行为等可以得出榛蘑壳聚糖有显著抗衰老作用。

5 榛蘑多糖的抗突变作用

张颖等人在研究榛蘑多糖对低能离子束诱变作用的恢复效应时,发现从蜜环菌Am99-1菌株人工发酵菌体内分离出来的榛蘑多糖Aml,诱变源为低能N+离子束,受试动物为黑腹果蝇,并检测Aml对离子束诱变果蝇的恢复功能。此实验结果表明,1.0%和l.5%浓度的榛蘑多糖Aml可以使受试果蝇蛹的孵出率提高,当代及F2代果蝇突变率降低,同时染色体水平上的检测也证实了此结论。因此得出榛蘑多糖对于低能离子束诱变具有一定的防护作用[20]。

6 其他作用

榛蘑多糖具有镇静作用,能明显减少小鼠自发活动,并能使环己烯巴比妥钠或戊巴比妥钠引起的小鼠睡眠时间显著延长。研究发现榛蘑多糖可以并通过抑制NO、INOS、COX-2和THP-1细胞中的活性因子的表达,而达到抗炎作用[21]。在临床上榛蘑多糖还用于治疗肢麻、佝偻病、颈椎病、风湿病、腰腿酸痛,可以强壮筋骨。此外,榛蘑多糖对癫痫、耳鸣、眩晕症也有一定疗效[22]。

7 展望

近年来随着国内外对榛蘑研究的日益深入,其多糖的抗肿瘤、降糖及抗衰老等活性也引起了人们的重视,但是目前对榛蘑及其多糖的研究还停留在初级阶段,鉴于此,近一步开展对榛蘑多糖的相关研究具有重要意义。本文对榛蘑多糖药理作用进行了综述,旨在为进一步研究榛蘑多糖的药理作用及其在制药和食品领域的应用提供一定的理论依据。

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