更全的杂志信息网

中草药多糖对树突状细胞免疫调节作用研究进展

更新时间:2016-07-05

树突状细胞(dendritic cells,DCs)是功能最强大、最有效的抗原递呈细胞(antigen presenting cells,APC),是连接先天免疫反应和适应性免疫反应的桥梁,在免疫反应中发挥着非常重要的作用。DCs可以识别、摄取、处理抗原并将抗原递呈给未致敏的T淋巴细胞,从而启动初次免疫应答,发挥免疫调节作用[1]。同时,DCs对免疫耐受以及T细胞介导的免疫反应也有调节作用。因此,近年来以DCs为基础的抗肿瘤、抗病毒感染以及自身免疫性疾病等免疫学方面的研究成为热点。

中草药在治疗人类各种疾病方面具有悠久的历史,大多数研究表明中草药在上调或下调免疫反应,特别在调节DCs成熟方面具有临床疗效。中草药含有多种有效成分,包含多糖、黄酮类、皂苷及酚类等化合物,对机体存在着普遍的免疫调节作用。多糖类化合物是中草药中起改变免疫作用的主要活性物质,主要来源于中草药的根、茎、叶、皮、种子和花。同时,多糖还具有抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、免疫调节等多种生物学活性。研究表明,多糖免疫调节作用的发挥可通过调节淋巴细胞的数量进而增强淋巴细胞的免疫功能,促进淋巴细胞的增殖等途径。另外,中草药多糖除了具有增强DCs的成熟和功能作用之外,还可以作为佐剂促进Th1型和Th2型免疫反应。而且,多糖发挥免疫调节作用是通过多种机制进行,比如,与细胞表面Toll样受体(Toll like receptor,TLR)结合,激活核转录因子(NF-κB)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等信号转导途径,进而增强免疫反应[2]。本文就中草药多糖对DCs的免疫调节作用及其机制的研究展开综述,为开发中草药多糖的多种免疫调节作用提供参考。

能够佐证陆游初仕的作品很多,诸如《云门寿圣院记》《老学庵笔记》等等,然而邹先生却选择《留题云门草堂》和《泛瑞安江风涛贴然》两首诗。

1 DCs的生物学特性

DCs由骨髓或血液的造血干细胞以及外周血单核细胞分化而来,具有独特的树突状细胞形态,主要发挥抗原递呈的作用,也是唯一能诱导初次免疫应答的抗原递呈细胞。DCs通过调节自身成熟的状态发挥其递呈抗原的能力,当外源抗原与DCs表面的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)结合,未成熟的DCs变为成熟的DCs[3]。成熟后的DCs细胞膜表面高度表达MHCⅠ和MHCⅡ类分子及多种具有活化T、B淋巴细胞所需的共刺激分子,如CD40、CD80、CD86等,DCs表面的抗原肽-MHCⅡ类分子复合物和抗原肽-MHCⅠ类分子复合物分别被CD4+、CD8+ T细胞表面的TCR识别,在黏附分子及其共刺激分子的作用下紧密结合,从而激活T淋巴细胞发挥免疫学效应[4]

2 中草药多糖对DCs的免疫调节作用

2.1 中草药多糖对DCs成熟和功能的影响

成熟DCs可以通过提供抗原信号、共刺激信号(MHC Ⅰ和MHC Ⅱ类等共刺激分子)以及细胞因子信号等方式使抗原特异性T细胞活化和增殖,并使抗原特异性T细胞根据不同的免疫反应分化成为不同类型的辅助性T细胞(helper T cell,Th cell)[5]。成熟的DCs递呈抗原后,自身可以分泌 IL-12等细胞因子,IL-12可以促进Th1型免疫反应和细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocytes,CTL)反应,使T细胞分泌γ干扰素(IFN-γ)[6]。越来越多的研究表明,中草药提取物中的多糖可以通过增强DCs表面分子的表达和细胞因子的分泌而促进DCs成熟,进而提高DCs抗原递呈能力,降低DCs吞噬能力,促进淋巴细胞增殖,诱导DCs启动免疫反应,增强DCs发挥重要的免疫调节作用的功能。

Aipire A等[15]通过体外研究发现甘草多糖处理DCs后,CD40、CD80、CD86和MHC Ⅱ的表达量显著上调,细胞培养液上清中IL-1β、IL-6、IL-12 和TNF-α的浓度显著升高,而且呈现出剂量依赖方式。进一步研究发现甘草多糖处理的骨髓来源的DCs对肿瘤组织的生长能够产生明显的抑制作用,而且表现出早期治疗组的效果明显优于晚期治疗组,提高了肿瘤抑制率,延长小鼠的存活时间。黄芪分离出来的多糖既可以增强骨髓来源的DCs的成熟及IL-12、TNF-α的分泌,又可以与肿瘤裂解物共同处理DCs用于肿瘤攻击试验,还可以增强小鼠对淋巴瘤的预防及治疗作用。

体外研究发现,使用一定浓度的灵芝多糖处理DCs后其表面分子CD40、CD80、CD86和MHC Ⅱ类等的表达量显著增加[8];小鼠体内免疫试验表明,灵芝多糖促进DCs在抗原递呈阶段诱导特异性CTL反应发挥免疫调节作用,增加IFN-γ、TNF-α、IL-6和IL-12/IL-23 p40的产生[9]。Lin Y L等[10]通过对人单核细胞诱导产生DCs的研究发现,灵芝多糖可以增强细胞表面CD80、CD86、CD83、CD40和CD54,以及人白细胞抗原(HLA)-DR的表达,IL-12和IL-10等细胞因子的分泌,降低DCs吞噬能力,促进DCs刺激T细胞分泌IFN-γ和IL-10。

李永林:上半年,面对总体有利但更加复杂多变的经营环境,我们紧紧抓住油价回升、需求回暖等机遇,克服了冬季“气荒”、限行、禁运带来的困难和挑战,主要生产装置保持安稳长满优运行。1-10月,天津石化累计实现营业收入504.29亿元,同比增加101.88亿元,利润同比增加6191万元,再次创出历史同期最好水平。主要生产经营指标总体实现了“时间过半、任务过半”,为完成全年目标任务创造了有利条件。公司效益排名与去年同期持平,保持在集团公司33家炼化企业前列。

2.2 中草药多糖对DCs介导的抗肿瘤免疫调节作用的影响

大多数肿瘤的发生是由于机体的免疫功能异常或者是不能识别出非正常的细胞,使肿瘤细胞在一定的条件下迅速增殖分化,形成肿瘤。DCs是机体内抗原递呈能力最强的细胞,可以有效阻止肿瘤的转移,发挥长期监视肿瘤和杀伤肿瘤的作用,达到消灭肿瘤的目的。目前,美国FDA已经批准了治疗肿瘤的DCs疗法用于临床应用。DCs抗肿瘤疫苗可以诱导抗原特异性免疫应答,将肿瘤抗原信息传递给免疫系统,重建免疫监视和杀死癌细胞。但是大多数体外诱导的DCs成熟能力低,迁移能力差,细胞存活率不理想[13]。而多糖可以激活DCs的免疫活性,促进细胞表面分子及IL-1、IL-2、TNF-α、IFN-γ等细胞因子的生成,增加体内抗体的形成,从而增强机体的抗肿瘤能力。

此外,有研究表明,杜仲多糖[11]、甘草多糖[12]都能够分别促进DCs表面MHC类分子和上述共刺激分子的表达,提高促炎性细胞因子IL-12、TNF-α等的产生,降低内吞能力,增强抗原递呈能力和T细胞增殖,发挥免疫增强作用。

计算烃露点的软件主要是基于SRK和PR等状态方程,曾有研究表明,分别采用CHEMCAD 5.2和HYSYS 3.0两个软件计算不同压力下气体标准物质的烃露点时,得到的烃露点结果相差均在1℃以内[2],说明不同软件计算的烃露点结果是基本一致的。

Feng H B等[16]研究发现,将川明参多糖配伍口蹄疫疫苗可以显著增加MHC类分子的表达,同时可以显著提高共刺激类分子CD40、CD80和CD86的表达,因此川明参多糖作为口蹄疫疫苗的佐剂可以促进DCs的成熟和功能,进而发挥抗病毒的免疫调节作用。Song X等[17]研究者发现,硫酸化的川明参多糖对于感染了强新城疫病毒的小鸡具有抗病毒作用。Feng H B等[18]研究发现,磷酸化的川牛膝多糖作为口蹄疫疫苗佐剂通过上调MHCⅡ分子的表达,增加细胞因子的分泌以及增加DCs表面分子CD40,CD80,CD86的表达量,进而促进DCs的成熟而发挥抗病毒免疫增强作用。

Lin J等[7]研究发现,黄芪多糖对小鸡骨髓来源的DCs具有免疫调节作用。不同剂量的黄芪多糖提取物与小鸡骨髓来源DCs共培养后,发现可显著增加DCs表面分子CD40和CD80的表达,且IL-12的分泌量增高。显微观察发现黄芪多糖处理后的DCs与未经黄芪多糖提取物处理的细胞相比,细胞形态发生明显的变化,显示出更加成熟的状态。混合淋巴反应结果显示,黄芪多糖刺激DCs后可以促进小鸡T淋巴细胞增殖,细胞培养上清液中IL-2的表达量有所增加。

从上述不难看出,中草药多糖通过改变DCs表面分子及细胞因子的表达量而改变DCs的成熟状态,增强了DCs的功能,从而发挥DCs的抗肿瘤作用。

2.3 中草药多糖对DCs介导的抗病毒免疫调节作用的影响

本文所运用的未确知测度模型是多目标评价模型,理论上,其在测量准则、权重确定、识别准则等方面均优于其他模型。实证分析也表明,未确知测度模型应用在高校核心竞争力评价领域更加科学、简单、有效,结果更接近实际,评价结果可为地方高校提高科研核心竞争力,以及教育或科技管理部门科学决策提供重要的

藏红花多糖可以作为佐剂增强DCs的成熟,提高TNF-α和IL-1β的分泌,同时可以增强CTL和自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)的活性,增强DC疫苗杀伤肿瘤抗原的能力。藏红花多糖联合DC疫苗治疗B16黑色素瘤细胞株的荷瘤小鼠模型时发现,联合多糖组较单独DC疫苗组的瘤重及肿瘤平均直径明显减小,表明藏红花多糖能有效地增强DC疫苗的抗肿瘤免疫反应能力[14]

上述研究表明,中草药多糖通过刺激活化的DCs,促进DCs的成熟,改变DCs的功能,增加表面分子及细胞因子的分泌,从而发挥抗病毒的免疫调节作用。

围标就是串通招标投标,是指招标者与投标者之间或者投标者与投标者之间采用不正当手段,对招标投标事项进行串通,以达到排挤竞争对手或者损害招标者利益的行为。在近期某地一河道治理项目招标中,共5个标段,每个标段投标单位都有五六十家,其中就有人借用20家企业资质进行投标,也有人联系其他单位进行围标,并且标书大都为同一家编制,这与过去的围标相比手段更恶劣。

上一秒还好得跟一个人似的,下一秒就掐起来,是田朵和小宁的常态。田朵和小宁都是独生子,在家里被宠惯了,虽然两个人结婚快两年了,可是他们的脾气一点也没收敛,经常为鸡毛蒜皮的小事吵架,吵急了的时候,还会把离婚挂在嘴边。

Du X G等[19]研究表明黄芪多糖作为乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)DNA 疫苗佐剂,通过上调MHC Ⅰ/Ⅱ,CD40,CD80以及 CD86分子的表达刺激DCs的成熟,进而增强DNA疫苗的抗病毒作用。Wu Y J等[20]研究发现,茯苓多糖作为H1N1流感疫苗和乙型肝炎抗原疫苗佐剂,通过刺激DCs产生IL-12p70和TNF-α,进而促进DCs的成熟,增强DCs的抗原递呈能力。DCs在人类免疫缺陷病毒(HIV)感染中通过影响病毒的传输,靶细胞感染,以及对HIV抗原的递呈具有重要作用。DCs通过分泌炎性细胞因子和干扰素(IFNs),改变T细胞增殖和分化,参与具有免疫失调特点的慢性艾滋病毒感染。

病毒性疾病严重威协着人类和动物健康。耐药性的出现和新病毒的传播将是对抗病毒性疾病的新挑战。寻找和开发具有安全性、显著性和低毒性的新型抗病毒制剂是当今人类面临的紧迫问题。传统中草药由于其优势,包括资源丰富,价格低廉,副作用小,已成为抗病毒治疗的研究重点。大多数研究已表明中草药多糖在抗病毒方面具有显著的效果,研究发现中草药多糖通过增强DCs表面分子以及细胞因子的分泌而发挥抗病毒作用。

2.4 中草药多糖增强 DCs免疫调节作用的机制

研究表明多糖与DCs等免疫细胞表面PRRS结合,激活下游分子的表达,进而启动免疫应答,发挥相应的调节作用。DCs表达的PRR主要包括信号转导受体(如TLR)、胞吞受体(如C型凝集素受体)和调理吞噬细胞的受体(如补体受体)等。这些受体可以通过启动信号转导通路参与免疫调节,从而使机体做出特异性免疫免疫应答。在DCs分化的过程中,TLR信号通路的激活在DCs功能的发挥中是必不可少的。因此,目前关于多糖与DCs表面TLR2或者TLR4受体结合,激活NF-κB、MAPK等信号转导途径发挥免疫调节作用的报道较多,而通过其他信号通路发挥免疫调节作用的研究报道较少。

Lemmon H R等[21]选取人参多糖为研究对象,不同剂量的人参多糖作用于DCs,采用基因芯片技术分析TLRs相关膜受体等信号分子的基因在mRNA水平的变化,初步确定人参多糖可以结合DCs表面受体TLR2和TLR4,激活下游信号转导通路,调节通路中分子的表达,改变固有的免疫作用。Zhang X R等[22]研究表明,枸杞多糖与DCs表面受体TLR2和TLR4的结合,诱导DCs成熟,当加入TLR受体抑制剂时能抑制枸杞多糖对DCs的诱导作用。在Toll样受体信号通路的下游信号转导分子中,NF-κB通路的作用必不可少,NF-κB的核转位及其下游差异基因的活化是通过多种胞外刺激信号产生,从而使DCs的免疫活性及分化方向发生改变。

Lu H L等[23]研究发现,云芝多糖是一种新型的TLR2通路兴奋剂,通过剂量依赖方式仅仅活化TLR2信号通路,并不参与其他TLR信号通路的活化。通过TLR2信号通路依赖方式上调DCs表面分子CD86和MHCⅡ的表达,促进DCs的成熟,增加IL-12p40和IL-12p70细胞因子的分泌,进而增强DCs的免疫作用。

Kim J Y等[24]研究发现,当归多糖是一种天然TLR4配体,与TLR4结合后,可以提高信号通路中ERK、JNK、p38和MAPK等下游信号分子的磷酸化以及NF-κB、p50/p65核转录,增强DCs的成熟。同时,当归多糖通过NF-κB和p38等信号通路的活化,增加细胞CCR7等趋化因子在树突状细胞中的表达,改变树突状细胞的迁移方向,使其迁向淋巴结。Qin T[25]在研究中发现,猴头菇多糖对DCs诱导作用的抑制可以通过加入TLR4受体抗体和NF-κB、ERK、 p38和MAPK信号转导分子抑制剂,说明猴头菇多糖与表面TLR4受体结合后,可以激活下游信号转导分子诱导DCs成熟。Zhang A L等[26]体外研究发现,向培养的DCs中加入一定量的TLR4抑制剂TAK-242之后,再加入一定浓度的一枝蒿多糖处理DCs,检测结果发现处理后DCs表面分子CD86和CD40的上调表达显著被抑制,细胞因子IL-12和TNF-α的增加也被显著抑制,表明一枝蒿多糖通过TLR4信号通路中诱导DCs的成熟以及细胞因子的产生。此外,黄芪多糖[27]、甘草多糖[12]等也被证实通过 TLR4激活NF-κB等细胞内信号通路,发挥相应的免疫调节作用。

3 结语

中草药多糖通过调节DCs的成熟状态及DCs细胞因子的分泌进而增强免疫反应,也可以通过增强DCs表面共刺激分子和MHC分子的表达而提高免疫反应,综合以上研究表明中草药多糖可以作为疫苗佐剂提高特异性免疫反应。而上述DCs功能大多是通过中草药多糖的免疫调节作用而实现。已有大量学者开展多糖类物质作为增强机体免疫功能药物的研究,迄今为止已对100余种中草药多糖的生物学作用进行了研究,已将人参多糖、香菇多糖、黄芪多糖等一批具有显著免疫调节作用,而且毒性作用小、不良反应少的多糖类新药用于临床治疗。

尽管人们已对DCs开展了大量的研究,但由于DCs的异质性,使得中草药多糖对不同类型DCs的影响尚不明确。DCs可分为髓样和浆状体DCs,未来的研究应该探讨中草药多糖对不同类型DCs的作用,以及DCs在系统和黏膜组织中的分布,中草药多糖如何作为免疫抑制或免疫耐受佐剂,中草药多糖处理后DCs如何发挥其他的免疫反应。总的来说,要想真正阐明中草药多糖对DCs免疫调节作用的机理,对此领域的研究仍有待进一步深入。

参考文献:

[1] Ueno H,Klechevsky E,Schmitt N,et al.Targeting human dendritic cell subsets for improved vaccines[C]//Seminars Immunol, Academic Press,2011,23(1):21-27.

[2] Li J Y,Li J,Zhang F.The immunoregulatory effects of Chinese herbal medicine on the maturation and function of dendritic cells[J].J Ethnopharmacol,2015,171:184-195.

[3] O'neill L A J,Golenbock D,Bowie A G.The history of Toll-like receptors-redefining innate immunity[J].Nat Rev Immunol,2013,13(6):453.

[4] Li J Y,Wang X,Wang W,et al.Pleurotus ferulae water extract enhances the maturation and function of murine bone marrow-derived dendritic cells through TLR4 signaling pathway[J].Vaccine,2015,33(16):1923-1933.

[5] Kalinski P.Dendritic cells in immunotherapy of established cancer:Roles of signals 1,2,3 and 4[J].Curr Opin Invest Drugs,2009,10(6):526.

[6] Carreno B M,Becker-Hapak M,Huang A,et al.IL-12p70-producing patient DC vaccine elicits Tc1-polarized immunity[J].J Clin Invest,2013,123(8):3383.

[7] Lin J,Kang H,Liang J,et al.CpG oligonucleotides and astragalus polysaccharides are effective adjuvants in cultures of avian bone-marrow-derived dendritic cells[J].Bri Poult Sci,2015,56(1):30-38.

[8] Zhu N,Lv X,Wang Y,et al.Comparison of immunoregulatory effects of polysaccharides from three natural herbs and cellular uptake in dendritic cells[J].Int J Biol Macromol,2016,93:940-951.

[9] Cao L Z,Lin Z B.Regulatory effect of Ganoderma lucidum polysaccharides on cytotoxic T-lymphocytes induced by dendritic cells in vitro[J].Acta Pharmacol Sinica,2003,24(4):321-326.

[10] Pi C C,Chu C L,Lu C Y,et al.Polysaccharides from Ganoderma formosanum function as a Th1 adjuvant and stimulate cytotoxic T cell response in vivo[J].Vaccine,2014,32(3):401-408.

[11] Feng H B,Fan J,Song Z,et al.Characterization and immunoenhancement activities of Eucommia ulmoides polysaccharides[J].Carbohyd Polymers,2016,136:803-811.

[12] Li J Y,Wang X,Wang W,et al.Pleurotus ferulae water extract enhances the maturation and function of murine bone marrow-derived dendritic cells through TLR4 signaling pathway[J].Vaccine,2015,33(16):1923-1933.

[13] 姚冰清,张俊萍.基于树突状细胞的抗肿瘤策略与思考[J].中国癌症防治杂志,2016,8(1):55-58.

[14] Chang J M,Hung L M,Chyan Y J,et al.Carthamus tinctorius enhances the antitumor activity of dendritic cell vaccines via polarization toward Th1 cytokines and increase of cytotoxic T lymphocytes[J].Evidence-Based Compl Alter Med,2011,doi:10.1093/ecam/nen068.

[15] Aipire A,Li J Y,Yuan P F,et al.Glycyrrhiza uralensis water extract enhances dendritic cell maturation and antitumor efficacy of HPV dendritic cell-based vaccine[J].Sci Rep,2017,7.

[16] Feng H B,Fan J,Qiu H,et al.Chuanminshen violaceum polysaccharides improve the immune responses of foot-and-mouth disease vaccine in mice[J].Int J Biol Macromol,2015,78:405-416.

[17] Song X,Zhang Y,Yin Z,et al.Antiviral effect of sulfated Chuanmingshen violaceum polysaccharide in chickens infected with virulent Newcastle disease virus[J].Virology,2015,476:316-322.

[18] Feng H B,McDonough S P,Fan J,et al.Phosphorylated Radix Cyathulae officinalis polysaccharides act as adjuvant via promoting dendritic cell maturation[J].Molecules,2017,22(1):106.

[19] Du X G,Zhao B,Li J,et al.Astragalus polysaccharides enhance immune responses of HBV DNA vaccination via promoting the dendritic cell maturation and suppressing Treg frequency in mice[J].Int Immunopharmacol,2012,14(4):463-470.

[20] Wu Y J,Li S,Li H,et al.Effect of a polysaccharide from Poria cocos on humoral response in mice immunized by H1N1 influenza and HBsAg vaccines[J].Int J Biol Macromol,2016,91:248-257.

[21] Lemmon H R,Sham J,Chau L A,et al.High molecular weight polysaccharides are key immunomodulators in North American ginseng extracts:characterization of the ginseng genetic signature in primary human immune cells[J].J Ethnopharmacol,2012,142(1):1-13.

[22] Zhang X R,Zhou W,Zhang Y.Immunoregulation and Lycium barbarum[M].in Lycium barbarum and Human Health.Springer Netherlands,2015:27-44.

[23] Lu H L,Yang Y,Gad E,et al.Polysaccharide krestin is a novel TLR2 agonist that mediates inhibition of tumor growth via stimulation of CD8 T cells and NK cells[J].Clin Cancer Res,2011,17(1):67-76.

[24] Kim J Y,Kim Y J,Kim J S,et al.Adjuvant effect of a natural TLR4 ligand on dendritic cell-based cancer immunotherapy[J].Cancer Let,2011,313(2):226-234.

[25] Qin T,Ren Z,Huang Y,et al.Selenizing Hericium erinaceus polysaccharides induces dendritic cells maturation through MAPK and NF-κB signaling pathways[J].Int J Biol Macromol,2017,97:287-298.

[26] Zhang A L,Yang Y,Wang Y,et al.Adjuvant-active aqueous extracts from Artemisia rupestris L.improve immune responses through TLR4 signaling pathway[J].Vaccine,2017,35(7):1037-1045.

[27] Zhou L J,Liu Z,Wang Z,et al.Astragalus polysaccharides exerts immunomodulatory effects via TLR4-mediated MyD88-dependent signaling pathway in vitro and in vivo[J].Sci Rep,2017,7.

巴雪丽,杨雨,张爱莲
《动物医学进展》 2018年第05期
《动物医学进展》2018年第05期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号