植物多糖的药理作用和生理机制

植物多糖的药理作用和生理机制
摘要：综述植物多糖在抗病毒，抗辐射，抗肿瘤，延缓衰老以及提高免疫功能等
方面的药理作用。

并简述植物多糖中中药多糖的生理机制，影响其生物活性的因
素，展望了植物多糖的前景。

关键词：多糖；药理作用；免疫调节；生理机制
Abstract:Summary of plant polysaccharides were used in anti-virus, anti-radiation, anti-tumor, anti-aging and enhance immune function the pharmacological effects and so on. He briefed the Chinese plant polysaccharides polysaccharide physiological mechanism, affecting its biological activity of factors, the prospect of plant polysaccharides prospects.
Key words: Polysaccharide,Pharmacology,Immuneregulation,Physiological mechanism
前言
糖类是自然界最多的有机化合物，也是重要的生物高分子化合物和重要的信息分子。

多糖及糖复合物分布广泛，功能多种多样，它们参加了细胞各种生命活动的调节。

近年来，随着分子生物学的发展，人们逐渐认识到，多糖与蛋白质，核酸一样，是涉及生命活动的三类生物大分子之一。

特别是植物多糖，更引起医药界浓厚的兴趣。

至今已报道了数百种具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、延缓衰老、抗感染等多种生理活性的中药多糖，部分己应用于肿瘤、肝炎、心血管疾病的临床辅助治疗和康复。

多糖（polysaccharide)及其缀合物是普遍存在于植物细胞壁及细胞中的一种成分，由于组成结构不同，其理化特点及生物活性也各不相同。

到目前为止，从植物中分离出来的多糖类化合物中水溶性多糖最为重要。

现在很多多糖早已成为人类日常生活中的重要组成部分，是一种重要的经济原料，对动物不具有特异性生物活性。

从20世纪50年代末对真菌多糖的抗癌效果的发现使人们开始了多糖系列的化学研究。

日本从20世纪60年代开始研究担子菌多糖的药物活性，并开发了一些有名的药物。

中国对多糖的研究始于20世纪70年代，近年来，对植物的多糖的研究发展很快。

在免疫机理和临床应用方面的研究，已由一般的观察，发展到分子、受体水平；由动物实验，发展到临床应用和保健食品的制作；由菌类多糖到高等植物多科属、多组织、多器官的研究。

研究发现不同种植物所含多糖类化合物是一种免疫调节剂，它具有抑制肿瘤生长、激活免疫细胞、改善肌体免疫功能等作用，对正常细胞无毒副作用。

1 植物多糖的药理作用
1.1抗病毒作用
张斌[1]等研究发现，从红藻中提取的红藻多糖能明显抑制牛免疫缺陷病毒BIV的生长。

红藻多糖是多糖的衍生物硫酸化多糖。

徐天雄[2]等报道，云芝糖肽具有明显的抗乙型肝炎病毒的作用。

复制型慢性乙肝患者口服云芝糖肽胶囊，HBeAg阴转率为40.0％，抗一HBclgM阴转率为46.7％，HBV--DNA阴转率为33.3％。

1.2抗辐射作用
胡名柏[3]等研究了猪苓多糖对因受辐射而损伤的大鼠造血功能及免疫功能的作用。

结果表明，腹腔注射猪苓多糖对大鼠的造血功能和免疫功能抑制具有逆转作用，使因受辐射而损伤的大鼠有核细胞数、脾指数及NK细胞活性明显提高。

林宜信[4]等研究了瓦茸多糖对辐射导致的小鼠脾脏损伤的恢复作用，小鼠受照后其脾脏重量及脾脏细胞的DNA合成速率下降，而瓦茸多糖对辐射导致的脾脏损伤有明显的修复作用，并可提早逆转辐射对脾脏功能的抑制作用。

粱永能[5]等用Coy一射线7.5Gy对NIH小鼠进行一次性全身照射。

结果表明，云芝提取液对Coy一射线照射的小鼠有显著的保护作用。

1.3延缓衰老
古元冬[6]等研究了魔芋多糖(SKGM)的抗衰老作用，魔芋为天南星科多年生草本植物菏稿的块茎。

实验用绞股蓝总苷(GY)作衰老对照，结果SKGM给药剂量仪为GY的四分之一即能达到与GY相当的效果。

SKGM对老化相关指标的影响表现在对谷胱甘肽过氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶及过氧化脂质的影响。

而以上指标均与体内自由基有关，这提示SKGM抗衰老作用与清除体内自由基有关。

肖湘[7]等研究了油柑多糖对氧自由基活性的影响，结果表明，活性大小与多糖用量呈正相关。

研究发现，肉苁蓉能延缓皮肤衰老，增加动物羟脯氨酸的含量，使胶原纤维含量增加，改善皮肤弹性，激活超氧化物歧化酶，降低体内脂褐质的堆积IsI在D一半乳糖早衰小鼠模型中，分别注射淫羊藿粗多糖（EPS）和粗黄酮(EPP)可使被抑制的T细胞和B细胞功能有明显恢复，且EPS较EPF作用略强；此外对肝脏脂质代谢产物MDA的积累有缓解作用，能使之回到正常水平；亦可使肝脂褐素(色素沉积)有明显改善。

说明在早衰实验动物中，淫羊藿可以延缓衰老的生化代谢障碍与免疫低下。

枸杞子的主要有效成分为LBP 一种大分子多糖成分。

周金黄[8]等的研究证明，小剂量(1mg／kg·7d)LBP对老年小鼠衰退
的胸腺细胞(丝裂原ConA)增殖转化反应有十分显著的增强作用另外，何首乌、人参、黄芪、女贞子的多糖都有一定的抗衰老作用，而LBP抗衰老药理作用更为突出，对机体多种生理、生化功能的促进与调节作用较为全面。

1.4抗肿瘤
多糖可以防止化疗和放疗对肿瘤病人正常细胞的损伤。

刘宇峰[9]等的研究表明，极大螺旋藻胞内多糖对体外生长的外生长的U937细胞有助长作用，而对体外生长的HL一60细胞有抑制作用，提示极大螺旋藻胞内多糖对人的血癌细胞的生长有明显的影响。

按常规接种肿瘤法，将瘤株接种至每只小鼠，然后给予羧甲基茯苓多糖口服液，连续给药一定时间后测瘤重，结果表明该口服液有显著的抑瘤作用，对S瘤株的最高抑制率达64.18％，对EAC瘤株的抑制作用亦非常明显，另外还使荷瘤小鼠的肿瘤坏死因子含量明显提高。

徐中平[10]等给小鼠皮下接种RIF一1g中瘤细胞，单独给予昆布多糖硫酸酯(LAMS)，结果肿瘤生长延迟2.6d；LAMS与四氢皮质甾醇合用，可使RIF—lB中瘤生长延迟4.8d；苯丙氨酸氮芥与LAMS联用，可使RIF一1肿瘤生长延迟6.1d，而单独应用苯丙氨酸氮芥仅能使RIF--1肿瘤生长延迟2.2d。

吕晓英[1l] 等研究了红毛五加多糖(AGP)的体外抗肿瘤的机制，发现AGP有诱导肿瘤细胞SGC一7901凋亡的作用。

1.5免疫调节作用
现代医学、细胞生物学及分子生物学的发展，使人们认识到免疫系统的紊乱不仅会产生多种疾病，而且与人体衰老及老年人多发病有关。

艾滋病的危害使人们对免疫缺损的严重后果有了更深刻的认识。

科学家们发现，植物多糖最重要的药理作用为免疫促进作用。

田庚元[12]等的研究表明，牛膝多糖具有显著的增强机体免疫功能的作用，它能升高血清溶血数和脾脏内抗体形成细胞数，提高血清免疫球蛋白IgG水平，能激活网状内皮系统的吞噬功能，激活巨噬细胞促进干扰素(mP)和白介素的生长，促进淋巴细胞的增殖，增强杀伤NK细胞和CTL细胞的活性。

罗永明[13]等报道，茶芎多糖能非常显著地拮抗环磷酰胺cv 所致的体液免疫抑制，使其恢复正常。

另外，茶芎多糖(LP)能显著或非常显著地增加正常或cy组小鼠的脾脏和胸腺的重量，说明LP能提高机体非特异免疫功能。

从防风水提液中可得到两种酸性杂糖XC--1和XC一2，XC一2能显著提高小鼠脾脏T淋巴细胞的增殖，因而有显著增强机体免疫功能的作用。

王振纲等的研究表明，黄芪多糖可显著提高小鼠抗体形成细胞的数量。

体外培养CsBL小鼠，测定其对刀豆素A和细菌脂多糖的反应，结果
显示，黄芪多糖存在时，脾细胞对刀豆素A的反应下降，而对细菌脂多糖的反应则升高，提示黄芪多糖在体外有抑制T细胞的反应，促进B细胞的作用。

另外述能纠正环磷酰胺对抗体形成细胞的抑制作用。

中药药理一直是中药研究的薄弱环节，特别是药理与植化的结合，仍有很多工作要做。

植物多糖的研究已先行一步；已开发的制剂有香菇多糖、云芝多糖、牛膝多糖，相信不久的将来，会有更多的多糖制剂用于临床。

2 植物多糖中中药多糖的生理机制
2.1免疫调节机制
中药多糖作为非特异性的免疫调节剂，主要是通过影响内皮系统的功能，影响巨噬细胞、淋巴细胞、白细胞的活性，影响CAMP和CGMP含量等而发挥免疫调节作用。

2.1.1影响巨噬细胞
茶多糖、怀山药多糖等多种中药多糖经大量实验证明都是网状内皮系统刺激剂，能提高巨噬细胞吞噬功能。

凤尾菇多糖可使C57BL／6品系小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的吞噬率分别达69.17％、56.57％，吞噬指数达到1.32±0.45和0.99±0.12，同时HII可使小鼠血清溶血素生成有一定的促进作用。

2.1.2影响淋巴细胞
许多中药多糖能提高PHA或Con—A刺激的淋巴细胞增殖反应。

如肉苁蓉和覆盆子多糖在25--250ng／m1的浓度范围中，均有一定的激活淋巴细胞增殖作用，其中以肉苁蓉较明显，而覆盆子多糖在250txg／ml处仍有上升的趋势，可见其在高浓度范围的作用比低浓度要强12。

香菇多糖是一种典型的T细胞激活剂，可提高肿瘤患者CD4／CD8的比值而逆转免疫抑制状态，具有调节肿瘤患者细胞免疫功能的作用。

2.1.3对自然杀伤细胞的辅助作用
自然杀伤细胞是生物体内天然存在的非特异的免疫杀伤细胞，它在宿主的免疫监视功能中与巨噬细胞一起有着重要的作用。

刘杰麟[14]等研究表明枸杞多糖可明显提高S180荷瘤小鼠NK细胞的杀伤功能，并能部分对抗环磷酰胺对小鼠NK细胞的抑制作用。

不同的中药多糖对免疫功能影响不同，同一多糖对小鼠的免疫细胞影响亦不一致。

如枸杞多糖加强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力最强，枸杞和灵芝多糖能显著提高小鼠外周血中ANAE+T
淋巴细胞数量。

上调T细胞的功能，茯苓多糖增强B细胞产生抗体的能力最强引。

多糖的免疫调节作用比较广泛，可以说是其它生理作用的基础。

近期研究表明，中药免疫调节剂在体内的作用不仅只与免疫系统的作用有关，而且与神经内分泌系统的作用也密切相关。

牛膝多糖是通过作用于体内神经内分泌免疫网络而发挥其免疫调节作用的。

牛膝多糖在体内能增强LPS诱导M细胞分泌TNF的作用，而在体外没有这种增强效应，同时发现牛膝多糖能促进PM细胞产生NO和提高NO合成酶NOS的活性，NO是第二信使，具有类似神经递质的信息传递功能。

2.2抗肿瘤机制
近年来对中药多糖的抗肿瘤研究，大量的研究表明，中药多糖具有肯定的增强免疫功能及抗肿瘤等的作用，且没有毒性，其中香茹多糖、猪苓多糖等早已进入临床应用。

实验证明大多数中药多糖的抗肿瘤作用是通过增强宿主的免疫防御系统来发挥。

另外，研究表明中药多糖的抗肿瘤活性与诱导细胞凋亡关系密切，经粱金菇多糖处理SMMC一7721细胞出现核固缩，凋亡小体形成，琼脂糖凝胶电泳呈现出细胞凋亡特征性的DNA梯状带，说明粱金菇多糖对肿瘤细胞的杀伤主要是通过诱导细胞凋亡。

2.3 抗病毒机制
近年来发现硫酸化多糖如硫酸葡聚糖、角叉菜胶、肝素、硫酸软骨素等对HIV有抑制作用。

其作用机制可能有3种途经：(1)硫酸化多糖能抑制逆转录酶的活性，而HIV是一种逆转录酶病毒；(2)能抑制靶细胞与病毒的结合；(3)能增强机体免疫功能，这可能是多糖在整体改善下抗HIV的重要机制之一。

硫酸化多糖抑制HIV的作用，不仅与浓度呈量一效关系，而且与分子中硫酸盐含量有关。

含量愈高，其抗HIV的作用愈强，不含硫酸盐的葡聚糖对HIV的复制无抑制作用。

2.4 降糖机制
药理研究表明黄芪多糖具有双向性调节血糖作用，可使葡萄糖负荷后小鼠的血糖水平下降，并能明显对抗肾上腺素引起的小鼠血糖升高反应，对苯乙双胍致小鼠实验性代血糖有明显对抗作用。

吴寿金[15]等综合报道，灵芝子实体中分离到降糖活性多糖对正常小鼠和四氧嘧啶诱发高血糖小鼠均有明显降糖活性。

张卫星[16]等研究表明：口服麦冬多糖对正常小鼠血糖和实验性高血糖均有肯定的降低作用，药效持久、副作用小。

另外如人参多糖、
乌头多糖、知母多糖、山药多糖、桑白皮多糖、紫草多糖、昆布多糖、茶叶多糖、稻根多糖和米糠多糖、猴头多糖、茶叶复合多糖、桑叶总多糖等，药理研究证明，均有不同程度的降糖活性。

除上述几个方面外，中药多糖尚有抗辐射、延缓衰老、降压、降血脂、抑菌等多种药理作用。

3 影响多糖生物活性的因素
3.1立体构型的影响
多糖由单糖聚合而成是聚合度超过10的极性大分子。

由于多糖组分中单糖的种类繁多，连接形式千差万别，多糖的结构极其复杂，由此决定了多糖生物学活性的多样性。

有些多糖的一级结构相同，但活性不同，其原因是它们的二级结构和三级结构不同。

近三十年的实验研究结果充分证明，就对活性的影响而言，二级结构和三级结构的作用远远大于一级结构的作用。

3.2其他影响多糖生物活性的因素
除了立体构型是决定多糖生物活性的决定因素之外，多糖的分子量、取代基、溶解度、粘度，甚至给药剂量、给药途径等也能影响其生物活性。

多糖分子中的取代基对多糖的活性影响很大，多糖的溶解度对活性也有影响，多糖的粘度有时会影响实际使用。

近来，多糖受体的发现，对阐明其作用机制有重要意义。

当多糖与受体作用时，只有分子中的几个寡聚糖片段与受体结合，因此可以推测，多糖象蛋白质和酶一样，可能在多糖分子中存在一个或几个寡糖片段的“活性中心”，如有报道认为分子量为50万的香菇多糖，其分子中的七糖重复单元是它的“活性中心”，肝素的抗凝血活性仅取决于一个五糖片段，当然这种“活性中心”的假设还有待于更多的实验验证。

4 植物多糖的应用前景
综上所述，植物多糖作为一种重要的天然大分子物质，在抗肿瘤的药理作用方面已得到肯定，且无或极少有化疗药物的毒副作用。

不少中药多糖已应用于临床，显示出良好的应用前景。

我国对多糖的研究起步较晚，但近来已取得较快进展，特别是对多糖的分离、提取和纯化，以及化学结构与药理学作用的关系等方面进行了广泛的研究。

然而应当看到，
植物多糖的研究方法还较落后，结果粗糙，难以解释某些药理学现象，在一些方面尚存在较大分歧。

值得指出的是不同来源的多糖、不同方法获得的多糖，甚至多糖的不同组分、亚组分的生物学活性差异很大，这也是各实验室研究结果出现差异的原因之一。

深入地研究多糖的生物学效应，必须十分重视多糖的提取纯度、稳定性、规格化等药物化学的研究，才能真正搞清多糖的化学结构与生物学效应之间的内在联系。

采用先进科学技术和手段来研究祖国传统理论，为其提供现代生物学实验依据是植物多糖研究的发展方向。

对多糖的研究尚有大量工作待做，尽管如此，我们仍然可以预测植物多糖有很广阔的应用前景。

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