单位文秘网 2021-08-13 09:08:51 点击: 次
组织炎症如咽炎、血管静脉炎、视网膜炎、系统性红斑狼疮、HIV、幽门螺旋杆菌导致的胃炎等疾病均与免疫系统相关,大量的现代药理研究报道均证实铁皮石斛具有显著的增强免疫力的功效,但绝大多数动物实验的设计和药理分析均未明确是铁皮石斛是如何作用于免疫系统,以及可能如何起作用的。同时,祖国传统医药学《神农本草经》、《名医别录》、《本草纲目》等名医典籍均载明(铁皮)石斛具有健脾、厚肠胃等诸多的功效; 清周岩《本草思辨录》更将其定义为“肾药、肺药、脾药、肠胃药”。
因此本文作者期望通过介绍人体免疫系统方面的基本概念,汇总分析对铁皮石斛提高免疫力方面的动物、人体实验报道的可信数据;铁皮石斛多糖分子结构,理清铁皮石斛多糖可能是如何从那些方面作用于人体的免疫系统,为宏观上的增强免疫力的结果提供可行的化学分子作用基础理论依据。尽量用现代西医药学的基础理论来阐述传统中药的作用机制,并期待有更多的人可在关于铁皮石斛多糖于人体内的药代动力学、生化反应方面做进一步的研究。
1 人体免疫系统及免疫机制的基础概念1
1.1免疫器官:人体的免疫器官分中枢免疫器官和周围免疫器官,是免疫细胞发生、分化、成熟、丁局及增殖的部位。中枢免疫器官有胸腺、骨髓,由于胸腺会随着年龄的增长而退化,初生婴儿胸腺重约10-15g,至青春期重達30-40g,进入老年后,胸腺几乎被脂肪组织所取代,所以以T细胞介导的细胞免疫功能降低非常明显。外周免疫器官包括脾(人体最大的淋巴器官,除具有免疫应答功能外,还有造血、存贮和调节血量、清除自身衰老血细胞和免疫复合物的功能;脾中含40%-50%的T细胞,50%-60%的B细胞,还有一些巨噬细胞。)、淋巴结、外周免疫器官如扁桃体、阑尾、肠集合淋巴结等。
1.2 主要的2类免疫细胞
1.2.1 T细胞(thymus dependent lymphocyte):是一群功能不同的异质性淋巴细胞,由骨髓发育为前T细胞,由血流入胸腺,在皮质部繁殖、在髓质中发育成熟,因此也叫胸腺依赖性淋巴细胞。T细胞在外周血中占淋巴细胞总数的65%-80%
1.2.2 B 细胞(bone marrow dependent lymphoctye): 是哺乳动物的骨髓中分化成熟的,古城骨髓依赖性性淋巴细胞,成熟的B细胞随血流分布于外周淋巴组织的非胸腺依赖区,表面具有抗原受体(SmIg: IgM 和IgD)、抗体受体(FcR)、补体受体(CR)、丝裂原受体、细胞因子受体等。
1.3 免疫分子
1.3.1 免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig): 具有抗体活性货化学结构与抗体相似的球蛋白,化学组成均为糖蛋白。人类Ig分五类,即IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。各类免疫球蛋白主要分布的组织和在免疫应答中出现的时间节点也不同,例如IgA分血清型和分泌型,分泌型IgA(secretory IgA, SIgA)是机体粘膜防御感染的重要因素,主要分在呼吸道、胃肠和泌尿生殖系统。且在感染的首24-48小时大量分泌。
1.3.2抗体(antibody,Ab):抗体是机体在抗原刺激下,经过免疫应答过程,B细胞分化为浆细胞后,由浆细胞合成和分泌到体液中的免疫球蛋白。
1.3.3 糖蛋白(glycoprotein):是分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖,血浆蛋白除白蛋白外皆为糖蛋白, 在大多数情况下,糖的含量小于蛋白质,糖链一般由2-10个单体杂合组成,主要有:α-D-甘露糖(Man)、β-D-葡萄糖(Glc) α-D-半乳糖(Gal)α-D-木糖(Xyl) α-D-阿拉伯糖(Ara) 等。糖基主要以两种结合方式与蛋白质结合。一种叫O-糖苷键(O-连接):糖的半缩醛羟基和含羟基的氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、羟基赖氨酸)结合;一种叫N-糖苷键(N-连接):即糖的半缩醛羟基和天冬酰胺的酰胺基结合,可分为高甘露糖型、复杂型和杂合型三类;2种连接都含有一个共同的结构花式称核心五糖或三甘露糖基核心。
抗体 、补体、T 细胞表面受体、吞噬细胞、NK表面受体(膜结合糖蛋白)等均为免疫糖蛋白,糖链结构复杂多变,如人免疫球蛋白IgA 的糖-蛋白是以三甘露糖基为核心的O-连接。
1.4 免疫应答
1.4.1细胞免疫:指T细胞特异性识别抗原后活化、增殖、分化成效应T细胞,由效应T细胞发挥免疫效应的过程,油称细胞接到的免疫(Cell-mediated immunity CMI),此过程无B细胞及抗体参与。他的发生往往较慢,其结果是以淋巴细胞和单核巨噬细胞局部浸润为主的炎症反应或特异性杀伤靶细胞。因此也叫非特异性免疫。
1.4.2 体液免疫:指B 细胞介导的免疫应答是B细胞在抗原刺激下分化增殖为浆细胞,合成分泌抗体,形成特异性体液免疫应答的过程。免疫效应包括与相应的毒素特异性结合,中和毒素,中和病毒的感染性和溶解病毒颗粒,激活补体,引起细胞溶解、免疫粘附、在巨噬细胞、中性粒细胞、NK 细胞参与下,通过ADCC 杀灭靶细胞等,当抗体与抗原结合后,有时也可介导超敏反应,引起免疫病理损伤。
2 铁皮石斛在增强免疫力方面相关动物实验和临床应用实验的关键治疗指标数据汇总
2.1对小鼠免疫细胞增殖、功能增强的动物实验
2.2 对体液免疫抗体生成
2.3 对Ⅲ型、IV超敏反应的抑制作用1
炎症反应:细胞因子具有免疫增强作用,当外来应变原进入机体后,T细胞在局部收到抗原刺激而转化为致敏淋巴细胞TDTH(CD4+)和Tc(CD8+),致敏TDTH与Tc 在局部淋巴结增殖并分布到全身。当再次接触相同应变原时,,致敏TDTH 可释放众多细胞因子,如IL-2、INF-r、TNF和LT,他们虽然能激活巨噬细胞,增强其吞噬杀菌能力,但同时他们也能作用于血管内皮细胞,使血管扩张,血液中的白细胞聚集于抗原侵入的局部组织,从而导致炎症反应。临床特点为反应发生缓慢、消退也缓慢估也叫迟发性超敏反应。
Ⅲ型 超敏反应,又称免疫复合物型或血管炎型超敏反应。其特点是变应原与相应抗体结合后,形成免疫符合物(IC),在一定条件下,免疫复合物沉积于毛细血管基底膜等组织中,激活补体,吸引中性粒细胞聚集,引起血管炎及邻近组织损伤,如肾小球肾炎、类风湿性关节炎、过敏性肺泡炎、系统性红斑狼疮等。
从以上动物实验和人体应用文献报道,虽然每一个实验的指标和考察的项目并未全面、或者模型设计有瑕疵,但综合分析来看,铁皮石斛多糖确实具有促进脾淋巴细胞的增殖;增强巨噬细胞的吞噬能力,NK细胞的活性,增强T细胞的杀伤性和免疫调节性;能明显提高增强小鼠产生抗体生成,减少Ⅲ型和IV型超敏反应的炎症因子产生。且具有人免疫球蛋白IgA的关键糖基部分。符合中国药典和《保健食品检验与评价技术规范(2003版)》中具有增强免疫力药物/保健食品功效评价要求的所有指标。证实铁皮石斛在细胞免疫和体液免疫方面均发挥显著的作用,具有显著性功效的用药量和用药方式与功效存在直接关系。
3 铁皮石斛多糖组成和分子结构 :
从1980年至今,关于铁皮石斛化合物组成、多糖含量、甘露糖含量,学术界从产地、生长时限、不同季节采收、种源、近似种等方面对其化合物组成和含量差异进行了相对全面的分析和研究,大量相关文献报道,药典明确铁皮石斛中的功效成分为铁皮石斛多糖(≧25%)和甘露糖(13%-38%),且甘露糖和葡萄糖的峰面积比为2.4-8.0 ,至此国家以标准法典的方式明确了其多糖大分子含量和单糖小分子含量及其所占比值。
总结各多糖检测分析来看,学术界对其他杂糖的组成认为不一致。
比较可靠的高效液相指纹图谱认为铁皮石斛多糖的单糖组分除甘露糖、葡萄糖外,9还有部分半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖等戊糖,分子质量在15万-100万道尔顿之间。
王世林10等经过碘酸氧化和 Smilt降解结合与G L C一 M S分析得出铁皮石斛多糖有主链和支链组成的一类o-乙酰葡萄甘露聚糖;多糖主链由几个β- ( 1 ,3) D-甘露糖基 和 一个 β-( 1一 4 ) D-葡萄糖基重复构成 。支链短 而少、且不尽相同。
张冠亚等11人的体外模拟实验结果表明多糖在胃肠道消化体系中相对分子质量降低,糖苷键发生了断裂,但是没有释放出游离的单糖。赵兴兵12等人用铁皮石斛粉改善脾虚便秘病人肠道乳酸杆菌群实验也证实铁皮石斛多糖可以被肠道肠道有益菌群分解和利用一部分,而不被致病菌所分解和利用。吴昊姝13等人及其随后的铁皮石斛降血糖作用机理的研究中证实铁皮石斛对正常小鼠的血糖和胰岛素含量影响几乎为零,可从侧面证明铁皮石斛多糖并未完全被分解成甘露糖、葡萄糖等单糖形式入血被输送到组织器官。但多糖分子是被酶解成寡糖、寡聚糖或者如何吸收入血需要进一步的研究。
由以上综合可推断铁皮石斛多糖基本是以大分子结构在胃肠部位通过胃门静脉系统、小肠绒毛入血,与相应的血细胞识别和结合、血红蛋白结合为糖蛋白,被输送到肺、胃、胰腺、脾、肾、淋巴系统等器官和组织,参与免疫、细胞组分、营养支持、细胞信号识别等生化反应和作用。
4 总结及思考
以甘露糖为糖苷键骨架的铁皮石斛多糖是组成免疫器官、免疫细胞、抗体、补体及产生免疫应答的生物效应的基础物质;具有全面而广泛的生物免疫效应:1.直接参与免疫分子如抗体、补体的生成,2.作为免疫细胞表面受体的物质基础,促进吞噬细胞、NK细胞、脾细胞、B细胞等免疫细胞的增殖过程和增强其识别、吞噬和杀灭抗原的能力;4. 抑制血管炎性III型超敏反应和迟发性超敏反应,减少细胞因子如IL-1、IL-2、TNF-α等的产生;5. 铁皮石斛多糖的含支链的β- ( 1 ,3) D-Man和 β-( 1一 4 ) D-Glc主鏈结构使其不被人体胃肠消化液完全分解,从而保留主链发挥大分子生理功效。结论:铁皮石斛多糖具有体液免疫和细胞免疫的全面功能,是免疫系统构成的关键性糖源。铁皮石斛多糖于人体内的药代动力学、生化反应、大分子解构等方面需要进一步的研究,以期待从分子水平基础上阐述清楚铁皮石斛多糖的抗肿瘤、抗炎症、抗病毒等疾病方面的现代药理作用机制。
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