多糖的免疫增强活性的研究进展及应用展望

2019-02-12 21:34
山东畜牧兽医 2019年2期
关键词:补体灵芝淋巴细胞

曹 锋

(江苏省江阴市云亭街道办事处农村工作科 214400)

目前,人们普遍在饲料中添加抗生素以控制传染病,但抗生素滥用引起的细菌抗药性以及残留问题,使得人们对抗生素反对呼声越来越高,所以人们把目光转向了天然植物及其提取物。本文就关于植物多糖的现代研究进行分析,总结出植物多糖具有增强细胞因子、激活补体系统活性、增强淋巴细胞功能、增强巨噬细胞功能、促进抗体的产生等作用,为未来植物多糖在畜牧兽医上的应用提供了依据。

随着养殖业向着集约化和规模化发展,如何控制传染病的发生是养殖者关注的首要问题。植物提取活性多糖是一种重要的天然活性成分,大量研究表明它具有促进机体免疫功能、抗寄生虫、抗菌、抗肿瘤、抗病毒和抗辐射等广泛免疫活性作用[1]。已有试验证明饲料中添加活性多糖能显著提高畜禽免疫功能,促进免疫器官发育,激活淋巴细胞,促进抗体生成,降低动物死亡率。因此,植物活性多糖是一种很有前途的可以替代抗生素的天然绿色饲料添加剂。

1 免疫活性多糖的药理作用

1.1 对细胞因子的影响 (1)细胞因子作为一种非常重要的生物应答调节剂,在一些疾病的发生、发展中起着重要作用。研究表明多糖在体内应用能提高免疫器官和循环血液中细胞因子的含量。如孟俊龙等的研究表明给SD大鼠口服可溶性姬松茸多糖能提高其脾脏中IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α、IFN-γm RNA的表达量[2]。王希春等的研究显示在饲粮添加2%党参多糖显著提高了仔猪的血清中干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-2(IL-2)和白细胞介素-6(IL-6)含量(P<0.05)[3]。(2)多糖能促进体外培养的淋巴细胞因子的分泌[4]。如朱科学等报道培养液中添加PSG-1能显著增强小鼠脾淋巴细胞IL-2和TNF-α的分泌,随着PSG-1质量浓度的增加,IL-2和TNF-α的分泌量也增加,存在着明显的量效关系[5]。

1.2 对补体系统的作用 生物活性多糖能激活补体系统活性。如李强等研究表明过山枫多糖在体外能激活豚鼠血清的经典和替代补体途径[6]。曾敏等的研究表明云木香多糖APS-2具有很好的抗补体活性,其CP50值和AP50值分别为1.216 mg/ml和2.214mg/ml,抗补体的作用靶点为C1q、C2、C3、C5和C9,有望成为治疗免疫疾病的药物[7]。多糖激活补体的能力与其化学构型有关,分子中侧链多的水不溶性多糖激活补体的能力强。如Yamada等发现车前草种子多糖去除乙酰基后,激活补体的能力大大提高,过氧化后活性下降,还原后活性又得到恢复[8]。

1.3 对淋巴细胞的影响 (1)淋巴细胞增殖是反映机体细胞免疫水平的一个重要指标,促进淋巴细胞转化和增殖能提高机体的免疫作用。张鸣号等报道表明灵芝多糖可通过间接激活淋巴细胞中DNA多聚酶而促进DNA合成及T细胞增殖,促进IL-2产生,从而影响T细胞亚群的数量和功能[9]。王剑的研究表明川牛膝多糖溶液对细胞不具有直接毒性作用,能够促进B淋巴细胞增殖,增强小鼠NK细胞和腹腔巨噬细胞吞噬中性红活性,且随多糖浓度增高而增强,但对T淋巴细胞的增殖无促进作用[10]。(2)多糖还可影响淋巴细胞形态和结构,如王青等发现灵芝多糖可引起体外培养的小鼠脾细胞核DNA、RNA含量显著增加,细胞内超微结构改变,细胞质和细胞核的平均截面积明显增加,核质比呈下降趋势,提示灵芝多糖诱导脾细胞DNA和蛋白质合成的同时,促进细胞增殖[11]。

1.4 增强巨噬细胞功能 (1)促进巨噬细胞NO和细胞因子的分泌:巨噬细胞是重要的免疫效应细胞,是天然免疫与适应性免疫的桥梁,生物活性多糖能通过促进巨噬细胞NO和细胞因子的分泌增强其功能。颜军等发现云芝多糖能促进LPS活化的巨噬细胞产生一氧化氮[12]。江泽波等用草珊瑚多糖干预巨噬细胞后,其IL-1β,TNF-α的mRNA表达增加,多糖作用于IFN-γ极化后的细胞,表达量增加,协同增加巨噬细胞分泌的蛋白,累积增强巨噬细胞的作用[13]。高杨等研究发现大枣多糖体外可诱导TNF-α、IL-1和NO的产生[14]。(2)多糖还影响巨噬细胞的吞噬功能,如吴秀钦的研究报道4种硒化太子参多糖促进了巨噬细胞对中性红的吞噬能力,NO产生量以及IL-6、TNF-α分泌,其中sRPP3活性最强[15]。

1.5 对抗体生成的影响 (1)生物活性多糖还可作为疫苗佐剂,促进抗体的产生。如Weijiao Zhang等报道,用板蓝根多糖作为佐剂,BALB/C小鼠免疫狂犬病病毒,可以显著提高抗体滴度和对狂犬病病毒的抵抗力[16]。Benda等在小鼠上试验了灵芝多糖的佐剂活性,发现PS-F2刺激OVA特异性抗体产生并引发OVA特异性T淋巴细胞中的IFN-γ产生。PS-F2佐剂免疫也诱导OVA特异性CTL,其保护小鼠免受表达OVA的肿瘤细胞的攻击[17]。灵芝多糖作为免疫佐剂已被广泛研究,将GLP和卵清蛋白(OVA)包封在脂质体中作为疫苗并接种到小鼠中,结果显示载有GLP-OVA的脂质体(GLPL/OVA)可诱导比每种单组分制剂更强的抗原特异性免疫应答。用GLPL/OVA免疫的小鼠显示出更高的抗原特异性IgG抗体,促进脾细胞增殖和细胞因子mRNA的表达量[18]。(2)多糖本身也可作为一种抗原,刺激机体产生相应的抗体,但作用较弱。如Mizono等报道用香菇多糖皮下注射兔子,可刺激产生相应的抗体,该抗体可与香菇多糖特异结合,而不与淀粉、右旋糖苷等多糖结合[19]。

1.6 其他作用 (1)多糖还可影响红细胞的免疫,如佟书娟等报道枸杞多糖能明显能增强小鼠红细胞免疫功能,并对环磷酰胺所致的红细胞免疫功能的抑制具有明显的拮抗作用[20]。(2)多糖还可逆转动物的免疫抑制,给免疫低下的动物以多糖处理,可使其免疫功能恢复。李宝贵等研究发现枸杞多糖可抑制地塞米松诱导的小鼠胸腺细胞DNA片断化,其抑制作用具有剂量依赖性,并可阻止地塞米松诱导的胸腺细胞内Ca2+升高[21]。(3)多糖还能减少自由基的生成,如蒋瑞雪等报道灵芝多糖能减少巨噬细胞内活性氧自由基的生成,具有清除活性氧的作用,这也是灵芝多糖产生免疫增强和抗衰老作用的重要途径[22]。

2 展望

随着现代化社会的发展,人们对动物性产品的需求已经从数量型向质量型不断转化,“少用药、不用药”已成为畜牧行业新的理念,选择绿色环保、安全、高效饲料添加剂与免疫增强剂已经成为了畜牧行业共同追求。现代研究表明,多糖既可用于家畜疾病的防治,还可促进其个体生长发育,毒副作用较小,且无抗药性,很多种类早已应用于人和动物的临床治疗。现代动物实验及临床观察表明,黄芪多糖作为饲料添加剂,可促进仔猪生长,提高断奶仔猪成活率,抑制肠道有害菌群,降低仔猪腹泻发生率。能显著提高畜禽免疫功能,促进免疫器官发育与抗体生成、激活淋巴细胞、促进动物生长、降低动物死亡率。在鸡的饲料中添加香菇多糖后,可以提高产蛋性能、降低死亡、淘汰率,提高种蛋的合格率。多糖作为饲料添加剂和免疫佐剂能够替代抗生素类药物,在提高畜产品肉质的同时又减少了药物残留,在畜禽保健及饲料添加剂等方面具有广阔的开发应用前景。

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