人參皂甙對免疫功能影響的研究進展 王 魯1，2韋旭斌2 * （1．貴州大學動物醫學系， 貴州 貴陽 5500252．吉林大學畜牧獸醫學院，吉林 長春 130062） |
人參皂甙（ginsenoside）是人參的主要成分之一，目前人們從人參植物中至少分離提取到80 多種人參皂甙單體[1]，人參皂甙都屬于三萜類皂甙，按其化學結構常可分為三類：一為20(s)-原人參二醇型（20s-Protopanxadiol），如人參皂甙Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rh2、M-Rd、M-Rb1等。二為20S-原人參三醇型（20s-Protopanxatriol），如人參皂甙Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1 等。三為齊墩果酸型（oleanolic acid），有人參皂甙Ro、Rh3、Ri、F4 等。另外，Nicola[1]、Chan等[2]認為還有ocotillol型，如F11。原人參二醇型和原人參三醇型在人參皂甙中占大多數，目前認為此類是人參的主要活性成分。除人參外，還有一些植物如西洋參、三七、竹節人參、姜狀三七、珠子參等植物中也含有人參皂甙。現對近年來人參皂苷免疫調節作用研究概況綜述如下： 1 對免疫器官的影響 免疫器官是構成免疫系統的重要成分，是發揮免疫功能的物質基礎。劉宏偉等[3]研究表明，人參皂甙具有一定的輻射防護作用，發現人參三醇皂甙可顯著增加受5Gy單次X射線全射照射大鼠外周血白細胞數，減輕受照大鼠胸腺和脾臟重量的降低，明顯增加其胸腺細胞和脾細胞數；同時，還可提高正常大鼠外周血白細胞數及胸腺和脾臟細胞數。提示：人參三醇皂甙不僅對輻射所致的免疫器官損傷有保護作用，也可增強機體的防御能力。梁華平等[4]研究表明人參莖葉皂甙對創傷小鼠脾臟、胸腺重量的減輕及其細胞數目的減少均具有明顯的拮抗作用；對創傷小鼠脾臟、胸腺、腸系膜淋巴結病理形態學改變及淋巴細胞的變性與壞死具有一定的改善作用。王庭富等[5]發現Rg3對脾臟和胸腺的重量均有明顯的增加。 2對免疫細胞的影響2.1對淋巴細胞的影響 淋巴細胞是構成免疫器官的基本單位，淋巴細胞如受到抗原或有絲分裂原的刺激，可使小淋巴細胞轉化為體積較大，代謝旺盛，且能進行有絲分裂的淋巴母細胞，具有強大的增殖分化潛能。為了從人參皂甙不同層次上探討人參皂甙對淋巴細胞增殖的影響，人們發現無論是人參總皂甙[6-7]、還是人參二醇組皂甙、三醇組皂甙[8-9]乃至于單體Rb1[10]、Rg3[5]、Rg1[11]、Rh1[12]等可促進T、B淋巴細胞致分裂原(植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白A（ConA）、脂多糖（LPS）和美洲商陸(PWM))刺激的淋轉反應。Con A 誘導的淋巴細胞體外增殖反應提高說明T 淋巴細胞的免疫活性明顯增強。人參皂甙對環磷酰胺(Cy) 誘導小鼠IgM 生成低下和增加均有機能依賴性的雙向調節作用, 對Cy 誘導小鼠遲發型超敏反應（DTH）降低也有促進作用,但對Cy 誘導DTH 反應增加沒有明顯影響；體外實驗結果表明, 人參皂甙 (0.5～4 mg/L) 對ConA 和LPS 分別誘導小鼠T 和B 淋巴細胞增殖反應及MФ產生IL -1 均有明顯的促進作用, 它們的量效曲線均呈“鐘罩”型。結果提示人參皂甙具有濃度依賴性雙向免疫調節作用[6]。儲岳峰[7]等研究了人參皂甙對小鼠外周血和脾臟淋巴細胞增殖以及抗體生成細胞數量的影響。結果表明，人參皂甙均能顯著或極顯著促進ConA 和LPS誘導的小鼠外周血和脾臟淋巴細胞以及抗體生成細胞數量增殖。劉俊達[11]等研究中發現，人參皂甙Rg1在PHA的協同下對老年人的淋巴細胞的增殖有直接刺激作用，能顯著地活化老年人淋巴細胞的有絲分裂。這種作用有劑量依賴性的雙向調節，在一定的最適濃度對淋巴細胞有增殖作用，濃度過高或過低則反而會產生抑制作用，Rg1最適濃度為1μg/ml（濃度范圍為0.1～10μg/ml）；這種作用還與淋巴細胞功能原有水平的相差性有關。用免疫熒光技術以單克隆抗體檢查發現PHA及Rg1對淋巴細胞CD25、CD45RA、CD45Ro表型有刺激作用，都相應增加。Rg1顯著增高老年人淋巴細胞膜流動性。通過對Rg1與Rh1的比較，蔣艷等[12]發現Rh1能夠直接促進脾臟淋巴細胞增殖，能夠下調ConA 誘導的T 淋巴細胞的增殖，且作用均比Rg1 強。 由于NK和LAK細胞（淋巴因子激活性殺傷細胞）在機體的腫瘤免疫機制中具有重要作用，因此近年來有關這兩種細胞的研究越來越被重視，尤其是LAK細胞，國內外已先后將其應用于臨床治療腫瘤，但LAK細胞的臨床應用卻受到LAK細胞抗瘤活性尚低問題的困擾[13]。人們研究發現人參皂甙對促進LAK抗瘤活性，業已證明人參皂甙能夠增強LAK細胞殺傷新鮮急性白血病細胞的活性，進一步證實人參皂甙Rg1能增強LAK細胞抗瘤活性[14]；人參皂甙Rc、Re對NK和LAK細胞活性均有明顯的促進作用[15-16]，Re對rIL-2激活的正常成人外周血LAK活性有顯著的調節作用，表現為低劑量（0.16μg/ml以下）增強，高劑量（0.16μg/ml以上）抑制。對正常外周血NK細胞活性隨著Re（0.16～100μg/ml）劑量增加殺傷活性顯著增強，說明Re是一種理想的免疫調節劑。另外，Rg3[5]、Rh2[17]也能提高NK細胞的活性。 2.2對抗原遞呈細胞的影響 抗原遞呈細胞（APC）如單核-巨噬細胞、樹突狀細胞（DC）等是重要的免疫細胞，具有吞噬功能、捕獲、加工和遞呈抗原給淋巴細胞，輔佐調節免疫應答等功能。人參皂甙能極顯著或顯著提高小鼠腹腔巨噬細胞活性[7]，其中，Rh1 與Rg1 均能顯著增強腹腔巨噬細胞吞噬能力，且Rh1 的作用比Rg1 弱[12]；Rh2 注射液能提高荷瘤小鼠腹腔巨噬細胞吞噬功能[17]；進一步研究表明人參皂甙可明顯增加巨噬細胞表面Ia抗原的表達[18]。人參皂甙對小鼠脾臟DC 不僅有直接刺激增殖作用, 而且還有與細胞因子起協同效應的作用, 具有類生長因子和協同生長因子的作用。 3在分子免疫學方面的作用 3.1免疫佐劑方面 佐劑是指與抗原配合使用時能增強抗原免疫原性的一類物質，廣泛用于人畜疫苗。目前，常用的疫苗佐劑主要是促進Th2型免疫反應，如人和獸用疫苗中的氫氧化鋁(AL(OH)3)佐劑以及獸用疫苗的油佐劑，AL(OH)3佐劑是目前唯一批準的人用疫苗佐劑，但其局部刺激較大。Hu發現人參根總皂甙具有佐劑作用，能明顯提高機體的細胞免疫[19-20]和體液免疫[21-23]功能，且沒有常規佐劑的局部刺激作用。進一步研究表明，從參皂甙Rb1和Rg1是人參發揮佐劑作用的有效成分[22]。Rb1 和金黃色葡萄球菌抗原混合注射豚鼠時, 血清特異性抗體水平顯著提高。比氫氧化鋁膠顯著地快。當Rb1 和乳房炎金黃色葡萄球菌疫苗混合注射奶牛時, 血清特異性抗體水平也顯著提高[10]。 3.2細胞因子方面 3.2.1對白介素-1(IL-1)的影響IL-1主要由巨噬細胞產生，其重要的功能是誘導Th細胞表達IL-2受體，并協同其他細胞因子刺激B細胞增殖，對中性粒細胞、巨噬細胞和淋巴細胞等具有趨化作用，并促進吞噬細胞殺傷腫瘤和病原微生物。通過觀察人參皂甙對阻塞性黃疸大鼠的免疫功能，發現人參皂甙可明顯改善腹腔巨噬細胞IL-1的生成能力[24]。采用mRNA體外轉譯反應和生物活性檢測，觀察到人參三醇型皂甙明顯促進PHA活化人淋巴結細胞分泌IL-1，最大促進效應為40％，PHA加入人參三醇型皂甙協同刺激的人淋巴細胞獲取的胞漿RNA，在麥胚無細胞體系中可轉譯出高于單純PHA組39.5％的IL-1，證明人參三醇皂甙促進了IL-1基因的表達[25-26]。 3.2.2對白介素-2（IL-2）的影響IL-2是由活化的Th細胞在IL-1的誘導下產生的一種細胞因子，其最重要的作用是可以維持Th的生長，刺激Th表達某些標志和產生多種淋巴因子。此外還誘導和促進CTL、NK細胞和LAK細胞等多種殺傷細胞的分化功能，還能直接或間接促進B細胞增殖與分化[27]。大量的研究表明，人參皂甙及其單體都被證明對IL-2的產生、活性及IL-2受體的表達等有影響。在觀察人參皂甙對阻塞性黃疸大鼠的免疫功能的實驗中，人參皂甙不僅可明顯改善腹腔巨噬細胞IL-1的生成能力，而且還能改善脾臟淋巴細胞IL-2的生成能力，提示人參皂甙可改善阻塞性黃疸大鼠的免疫功能[24]。人參皂甙體內應用不僅對創傷小鼠降低的遲發型超敏反應、脾臟指數、胸腺指數以及受抑的T淋巴細胞轉化、IL-2的產生、IL-2受體（IL-2R）的表達均有明顯的拮抗效應，還可明顯降創傷小鼠血清、巨噬細胞、Ts細胞的抑制活性[28]。利用小鼠閉合傷、截肢傷及燒傷模型,觀察創傷后4 天細胞免疫功能的變化及人參莖葉皂甙的體內調節作用。結果顯示：人參皂甙不僅可使創傷小鼠降低的脾臟指數和胸腺指數恢復正常,且可糾正T 淋巴細胞轉化、Th 數目的下降以及Ts數目的增多,逆轉IL-2 、IL-2R、IL-2mRNA、IL-2R mRNA 的受抑狀態。提示人參皂甙可從器官-細胞-分子乃至基因轉錄水平糾正創傷后細胞免疫功能低下[29]。人參皂甙可降低創傷后T細胞內cAMP含量，升高cGMP含量，增加三磷酸肌醇（IP3）含量及游離鈣（Ca＋），提高鈣調素（CaM）、CaM依賴性蛋白激酶（CaM-PK）及蛋白激酶C（PKC）活性，這一作用同二者對IL-2mRNA及IL-2RmRNA的調節作用密切相關[30]。人參皂甙Rg1無論是體內給藥還是體外實驗均能選擇性增強老年大鼠脾淋巴細胞增殖能力和IL-2的產生與釋放，可明顯促進IL-2基因和蛋白的表達，表現在IL-2mRNA和IL-2蛋白量的顯著增加，這種作用對青年大鼠免疫功能的影響不顯著[31]。進一步研究表明，Rg1可明顯促進IL-2受體α鏈的表達和抑制可溶性IL-2受體的釋放，通過體外實驗發現Rg1增強老年動物免疫功能的分子學機制與調節細胞內鈣離子濃度無關，可能與提高脾淋巴細胞內cAMP和cGMP 水平有關[32-33]。葛迎春[17]等觀察到Rh2 注射液能促進小鼠脾IL-2 活性。利用高純度的CD4+ T細胞來源來研究Rg1對輔助T細胞直接作用。Rg1通過刺激CD3復合體提高CD4+ T細胞表達IL-4, IL-2 mRNA 和 CD69活性，但減少IFN-g mRNA的表達[34]。 3.2.3對白介素-3(IL-3)及造血生長因子的影響IL-3由成熟的T細胞產生，主要功能是作用于骨髓多能干細胞，促進各種造血，促進NC細胞對瘤細胞殺傷作用。人參三醇型皂甙對IL-3合成的促進效應有助于解釋人參皂甙促進化療腫瘤病人血象恢復和輻射病人血象恢復的機理。人參皂甙可以明顯地促進PHA活化人淋巴細胞分泌IL-3，促進IL-3基因的表達，使IL-3基因表達效能增強[26]。人參皂甙可通過直接和/或間接途徑刺激人、大鼠骨髓巨噬細胞、人單核細胞株[35]、人骨髓造血基質細胞[36]、胎兒胸腺細胞、脾細胞[37]，人臍靜脈內皮細胞[38],從蛋白水平和基因轉錄水平兩級層次上促進造血生長因子(如Epo、GM-CSF、IL-3、IL-6 等)的合成和分泌,進而促進造血干/祖細胞的增殖分化,這或許是人參調節血細胞生成的可能途徑之一。 3.2.4對其他細胞因子的影響IL-4是機體免疫系統中一個重要的淋巴因子，它維持B淋巴細胞的增殖，是機體產生免疫球蛋白的前提。研究發現人參三醇型皂甙可以明顯促進PHA活化淋巴細胞分泌IL-4，和PHA共同刺激后可明顯提高人淋巴細胞分泌IL-4mRNA轉譯IL-4。實驗證明人參三醇型皂甙促IL-4分泌與人參三醇型皂甙促IL-4基因表達密切相關[26]。 常雅萍等研究了西洋參莖葉總皂甙、人參皂甙、人參二醇組皂甙、人參三醇組甙的免疫藥理作用,發現以上活性成分均可協同PHA誘生人全血細胞、單核細胞及扁桃體細胞的IFN-γ和IFN-α的分泌[39]。人參皂甙Rg1 和Rb1 在體外能抑制小鼠肺泡巨噬細胞過量分泌TNF-α,其可能作用機制為通過阻斷脂多糖與巨噬細胞膜的結合,抑制LPS誘導的細胞內I-κB 的低表達,從而使TNF-α的分泌水平下降[40]。細胞毒性T細胞（CTL）和自然殺傷細胞（NK）介導的細胞毒作用被證實是病毒性心肌炎（VMC）的主要發病機理，而穿孔素（PFP）成為CTL和NK細胞的主要效應分子，在VMC發病過程中發揮著重要作用，中、低劑量人參皂甙對急性VMC小鼠心肌浸潤細胞穿孔素的表達有抑制作用，低劑量人參皂甙對急性VMC療效較好，其治療作用可能與抑制穿孔素表達有關[41]。 4 在免疫應答調節方面的作用 免疫系統是一個非常復雜的生理系統，它對抗原的刺激作出的免疫應答是受多種因素影響和調節，在免疫應答過程中，各種免疫細胞及免疫分子相互促進和抑制，構成正、負調節作用的網絡結構，并在遺傳基因控制下，完成免疫系統對抗原識別和應答。免疫應答調節可分為內調節和外調節，內調節是指免疫系統內部的調節，外調節則是指免疫系統以外的其他因素的調節[27]。多年來對人參皂甙免疫調整效應的系統研究發現，人參皂甙可促進巨噬細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞NK細胞和LAK的功能，參與了NK-IL-2-rIFN調節網，并對抗瘤效應細胞具有調節效應[26]。在外調節方面，柳忠輝等應用人參皂甙可以部分抵消外源性促腎上腺皮質激素所致腎上腺皮質酮分泌增加，促進NK細胞以及T細胞活性恢復，結果提示，人參皂甙可以通過調整垂體-腎上腺軸的活動與機體免疫功能調節[42]。 5 展望 人參在亞洲特別是在中國、韓國、日本等國的應用己有幾千萬的歷史，亞洲人對人參研究的貢獻是巨大的。業己證明，從人參皂甙、人參皂甙單體對機體免疫功能不同層面上都有作用，目前人參皂甙的免疫學的研究較多也較全面，而人參皂甙單體免疫學的研究僅見于Rb1[10]、Rh2[17]、Rh1、Rg3[5]、Rg1[11]、Re[16]等。是否僅有這些單體對機體的免疫功能有影響，其他單體對機體免疫功能的影響如何，這些都是未知的，人參對機體免疫應答的調節及各個單體間相互作用、相互影響的研究也是值得深入探究。隨著現代科學技術的發展，人們對人參及人參皂甙的認識和研究也會越來越深入和廣泛。 |
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