有一个美丽的传说—灰树花

一、多糖研究的历史背景

人类对多糖的研究与蛋白和核酸同步，但糖链的结构比核算和蛋白质复杂，核酸是由4种核苷酸组成的2条支链状结构，蛋白质是由20种氨基酸构成的链状和环状结构。而糖链是由单糖组成的4—5条链扭结在一起，而且结合方式多样，还带有复杂的分支机构。由这种复杂的寡糖结构构成的糖缀合物，其结构就更为复杂。由于人们早期只把多糖看做细胞结构成分与事物能源，而使人类对多糖的研究远远落后于蛋白质与核酸。以多糖结构、功能和药用研究为核心的糖工程被认为是继蛋白质工程、基因工程后生物化学和分子生物学领域中最后一个巨大的科学前沿。如同20世纪是蛋白质和核酸时代一样，21世纪应当

是“多糖生命科学”的时代。

糖工程是继20世纪70年代基因工程，80年代蛋白质工程，而于90年代

发展起来的一个新的科学技术领域。它是以糖生物学的最新知识为依据，研究提高糖链在应用领域的实用价值并使之实用化的一门新兴科学。我国对多糖的研究起步比较晚，始于20世纪70年代，但近年来发展迅速，研究对象涉及真菌类、地衣类、植物、花粉和动物等。研究的范围包括多糖的分离纯化、结构分析、理化性质、免疫学、药理学以及治疗应用等，对其免疫增强作用机制的研究已深入倒分子和受体水平。研究的方法涉及化学、生物学和医药学等诸多领域。1969年日本发现（真菌）多糖具有抗肿瘤活性。1996年美国能源部创建了复合糖类研究中心，建立了复合糖类数据库重要作用。

二、多糖药物学

糖、蛋白质和核酸是涉及生命活动本质的三类重要生物分子。糖不仅可以以多糖或游离寡糖的形式直接参与生命过程，而且可以作为糖复合物，如糖蛋白，蛋白多糖及糖脂等参与许多重要的生命活动。此外，糖复合物还与许多疾病，如癌症、细菌和病毒感染等疾病有密切关系。由于糖分子自身的结构特点，使得对糖的研究工作非常复杂。因此，有关糖类生化的研究远落后于其生物活性研究。对糖类的研究特别是作为药物研究与对蛋白质和核酸的研究工作相比，无论是在我国还是在国外都还处于“初级阶段”。完全阐明了作用机制并应用于临床的多糖类药物为数不多。

近十几年来，糖类结构测定技术快速发展和作用机制研究不断深入，发现了糖类的作用远不止为生物活动的能源和组织结构的材料，还在生命活动中发挥重要作用。人类大约有40亿—50亿个细胞，这些细胞又组成了许许多多的

细胞集团。每个集团的细胞以不同方式相互黏附，细胞和基质之间也存在着相互识别和相互作用。集团之间又相互识别、相互作用和相互制约，调节和控制着高等生物沿着固有的空间轴和时间轴并燃有序地发展。在如此复杂的发展过程中所需的极其巨大的“生物信息”只能由所含信息量比核酸和蛋白质大几个数量级的糖链分子来承担。这就导致了“糖生物学”和“糖工程学”的诞生，并引发了一场研究糖和多糖生物活性和药理作用以及应用多糖制备抗炎和抗癌药物的全球运动。

随着现代医学研究的进步、糖类合成化学和结构鉴定技术的发展，人们逐步认识到寡糖和多糖作为信息分子调控许多生命历程。现代科学研究发现，在细胞发展过程中，糖类分子决定两个相反的基本细胞操作过程：一是正确地保持自身免疫防御体系（抗细菌和抗病毒感染）；二是当细胞脱轨、出现自身免疫疾病或癌症时，细胞表面的糖分子就改变结构和组成。从天然药物中提取分离出的多糖成分大多为免疫调节，可以提高机体免疫功能，产生抗肿瘤、抗病

毒和降血糖等多种药理作用。截止目前，已发现数百种多糖具有生物活性和药理作用。业已证实，多糖具有提高免疫功能、抗衰老、抗肿瘤、抗病毒、抗溃疡、降血糖、降血脂、抗氧化、抗自由基和增加各类细胞因子表达作用。

经过大量研究证明，外源性多糖对正常机体可以产生明显生物效应，对患者机体可以产生有效的治疗作用。关于多糖药物对机体作用的研究日益增多，从而发现了多糖具有广泛生物效益和药物作用。目前一发现数百种多糖具有确定的药物效应，从最初提高免疫功能到现在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗自由基、抗衰老、降血糖、降血脂以及治疗艾滋病和心脑血管疾病等药理作用。而且许多研究结果显示，绝大多数多糖药物使用安全，几乎无毒性。

世界各地的研究机构和生物医药公司，在进行糖生物学基础研究同时，对重要的糖及糖的酶促反映酶进行商业开发，以期在医药领域应用。如美国Glycomed公司应用计算机对糖链构象进行模拟，从上千种天然和合成化合物中进行筛选，选取结构类似物，完成了甘草素糖链类似物的开发，为人工合成新型抗炎药打下了基础。欧盟通过对葡萄糖苷酶的研究，开发出了该酶的抑制剂，它对艾滋病和乙肝治疗有很好的应用前景，现已进入I期临床试验。

根据1995年的一项调查预测，美国糖类治疗剂销售量从1993年的3.29亿美元增加倒2000年的52.5亿美元，糖药物的市场份额也从1993年13%增加到2000年24%。目前，多糖研究绝大多数还停留在理论或实验室阶段，开发的多糖医药保健品还为数不多。随着多糖药物研究不断深入，多糖药物产品将会为一些疾病的诊治开辟一条有效途径，并将成为一个新的经济增长点。

三、多糖的药理作用

外源性多糖对正常机体可以产生明显的生物效应，对患病机体可以产生有效的治疗作用。随着多糖药物对机体作用研究的日益增多，从而发现了多糖具有广泛生物效应和药理作用。从最初提高免疫力功能，到现在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗自由基、抗衰老、降血糖、降血脂以及治疗艾滋病和心脑血管等药理。

四、灰树花抗肿瘤作用

制备荷瘤小鼠动物模型，以灰树花多糖溶液和环磷酰胺溶液分别灌胃

10d。检测小鼠的肺脾指数、脾指数和抑瘤率，用免疫组化的方法检测各组瘤块内TNT-a的表达。结果显示，灰树花多糖和环磷酰胺对S180荷瘤小鼠的抑瘤率分别为47.92%和41.55%。灰树花多糖组荷瘤小鼠脾脏指数和胸腺指数明显高于环磷酰胺组和生理盐水组。灰树花多糖组瘤组织内大量表达TNT-a，而环磷酰

胺组和生理盐水组瘤内不表达TNT-a。表明灰树花多糖具有抗肿瘤作用，并且

促进荷瘤小鼠大量分泌TNT-a。

五、灰树花抗氧化作用

通过检测灰树花多糖对脱氧核糖-铁体系产生的羟基自由基的抑制作用，检测小鼠肝组织丙二醛含量、肝线粒体丙二醛含量、肝线粒体肿胀度、肝线粒体膜流动性和大鼠红细胞氧化溶血，观察灰树花多糖体外对羟基自由基引起的氧化损伤的保护作用。结果显示：灰树花多糖具有明显抑制羟基自由基作用，可降低羟基自由基丙二醛的产生、抑制小鼠肝线粒体肿胀、对小鼠肝线粒体膜流动性具有保护作用，并对由羟基自由基所致大鼠红细胞氧化溶血具有抑制作用。表明灰树花多糖体外对羟基自由基有较强的抑制作用。

六、灰树花能提高免疫力