几丁质、壳聚糖及其降解产物对巨噬细胞的作用

几丁质、壳聚糖及其降解产物对巨噬细胞的

作用

作者：麻攀, 谭成玉, 白雪芳, 杜昱光

【摘要】巨噬细胞是最重要的免疫细胞之一, 它既是免疫细胞, 又是辅佐免疫应答细胞, 它参与所有免疫效应细胞的产生、动员、活化和调节。本文中介绍了几丁质、壳聚糖及其降解产物等对巨噬细胞的作用, 以及它们的应用。

【关键词】几丁质; 壳聚糖; 壳寡糖; 巨噬细胞; 细胞因子; 一氧化氮

几丁质是N乙酰葡糖胺（NAGA）经β1, 4糖苷键连接的线性同源多聚体, 它广泛存在于昆虫、甲壳类动物外壳及真菌、酵母细胞壁及一些藻类中。壳聚糖是几丁质部分脱乙酰产物。很多实验证明几丁质和壳聚糖在提高免疫力、抗肿瘤、防治病原微生物等方面都有较明显作用, 现在人们又逐渐开始对其降解物几丁寡糖、壳寡糖产生了兴趣。通过辐射法、化学法或酶降解法等各种措施将几丁聚糖和壳聚糖水解即可得到几丁寡糖和壳寡糖。巨噬细胞广泛分布于机体的每个器官中, 在先天性免疫和获得性免疫都扮演着重要角色。它可以直接杀伤病原体; 同时, 它还具有免疫调节功能, 与其他免疫细胞一起维持机体平衡与稳定, 是机体内最重要的免疫细胞之一。这里就

对几丁质、壳聚糖及其降解产物对巨噬细胞的作用作以综述。

1 对巨噬细胞产生NO的影响

Porporatto等［1］研究了壳聚糖对静息的和炎症激活的巨噬细胞中的精氨酸代谢途径的效应。他们认为在静息的巨噬细胞中, 低相对分子质量（Mr）的壳聚糖可适当激活并诱导的一氧化氮合成酶以及精氨酸代谢途径; 在炎症激活的巨噬细胞中, 通过壳聚糖的处理, 精氨酸酶活性显著提高。用壳聚糖刺激的巨噬细胞的上清液能显著提高小鼠细胞系C6的增殖。从而说明了壳聚糖的愈伤活性可能是依赖于在伤处的炎症环境中增强的精氨酸酶活性。Jeong等［2］对高Mr水溶性壳聚糖WSC（water soluble chitosan, Mr平均在300 000, 去乙酰化程度在90%以上）在RAW264.7巨噬细胞一氧化氮的产生方面做了研究, 认为尽管以前证明了水不溶性的壳聚糖单独在体外对巨噬细胞一氧化氮产生有刺激作用, 然而, WSC单独却没有此作用。当WSC 与重组的干扰素γ（rIFNγ）联合作用时, 则对一氧化氮的合成有明显的协作诱导效应, 并且有剂量依赖关系。用rIFNγ处理后24 h 再加入WSC对刺激一氧化氮合成效果最好。他们还指出, rIFNγ和WSC的协作主要是依赖于WSC诱导产生的TNFα和NFκB的激活。Hwang等［3］探讨了几丁质及其衍生物对激活的RAW264.7巨噬细胞一氧化氮的产生的作用。他们发现几丁质及其衍生物对于激活的RAW264.7巨噬细胞一氧化氮的产生有明显的抑制作用。6N乙酰

壳六糖和五N乙酰壳五糖也能抑制NO的产生, 但没有几丁质及其衍生物那么明显。而N乙酰壳四糖、三糖、二糖以及几丁质的单体, N乙酰葡糖胺和葡糖胺对于激活的巨噬细胞一氧化氮产生却没有明显的作用。表明了几丁质物质在愈伤方面的作用可能与抑制了激活的巨噬细胞产生一氧化氮有关。Yu等［4］在研究中指出, 壳寡糖能明显提高巨噬细胞诱导型一氧化氮合成酶（iNOS）活性, 并诱导一氧化氮和TNFα的产生。另外, 他们发现壳寡糖能提高核提取物中NFκB的蛋白水平。当用特异性抑制剂阻断NFκB时则会造成NO 和TNFα的减少。从而推测NFκB在壳寡糖诱导巨噬细胞产生NO 和TNFα起到重要作用。Wu等［5］从壳聚糖的水解物中分离得到一种Mr 20 000的低分子量壳聚糖和壳寡糖混合物。然后进一步探讨了该壳聚糖水解物、低分子量壳聚糖和壳寡糖混合物对RAW264.7巨噬细胞产生NO、 NFκB的激活以及诱导型的一氧化氮合成酶的基因表达的影响。发现这3种物质单独都不会影响RAW264.7巨噬细胞产生NO, 而当壳聚糖水解物/壳寡糖混合物与IFNγ联合作用时则会明显诱导NO的生成, 并呈现剂量依赖关系。而低Mr壳聚糖和IFN

γ联合作用却抑制了NO的产生。他们认为壳聚糖水解物与壳寡糖混合物是促进了NFκB迁入核内加强了其与DNA的结合活性, 从而促进了iNOS基因的表达而增强了NO的生成。Seo等［6］研究了水溶性壳聚糖低聚物（WSCO）对小鼠腹腔巨噬细胞NO合成以及巨噬细胞介导的对小鼠Meth A纤维肉瘤细胞的细胞毒性的作用。WSCO本身对NO合成和杀伤肿瘤细胞没有作用, 但当用WSCO和IFNγ共同处理巨噬细