植物多糖抗癌免疫作用介绍
摘要：从多糖类的生物学功能、化学组成、抗癌免疫、结构分析来叙述多糖近年来的研究进展。并说明目前多糖研究中存在的问题及其发展前景。
关键词：植物多糖；生物功能；化学组成；抗癌免疫；结构分析
免疫监视学说提出，体内免疫系统具有消除细胞突变产生的癌细胞的作用，以保持各细胞的单一细胞型。机体对肿瘤的监视系统包括细胞免疫和体液免疫，细胞免疫对肿瘤的排斥作用尤为重要。国外报道25例有细胞免疫反应的绒毛膜癌病人仅有3例死亡，而无免疫反应或免疫反应明显降低的37例病人有21例死亡[1]。说明机体免疫功能的高低在肿瘤治疗中有重要作用，通过增强机体免疫功能来防治肿瘤，无疑是具有光明前景的研究领域。近年来本世纪以来世界医学致力于研究增强人类自身免疫的能力，利用高科技手段从自然中寻找抗肿瘤免疫物质，发现多糖类具有免疫调节、抗肿瘤等多反面的活性，以及其毒副作用小的优点。本文从多糖类的生物学功能、抗癌免疫、结构分析这几方面叙述多糖近年来的研究进展，并说明目前多糖研究中存在的问题及其发展前景。
1植物多糖的组成和结构
对许多植物多糖的组成成分进行研究发现，植物多糖的相对分子质量最从几万到百万以上，主要成分为葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、岩藻糖、甘露糖、糖醛酸等。植物多糖的主要组成存在差异，分别由几种不同种类的单糖，以一定的比例聚合而成。
多糖的一级结构是指糖基的组成、排列顺序、相邻糖基的连接方式、糖链有无分支、分支的位置与长短等。多糖的一级结构复杂，糖基上可连接一些功能团如磷酸基团、硫酸基、甲基化基团等。多糖的高级结构是在一级结构的基础上各侧链通过非共价键相互作用結合而形成复杂的高级结构。多糖二级结构是指多糖骨架链间以氧键结合的各种聚合体。多糖的三级结构是在二级结构形式的基础上进一步盘曲，折叠而形成具有一定形状和大小的空间构象。多糖的四级结构是指多聚链间非共价键结合形成的聚集体。
2多糖的生物学功能
糖类是三类最基本的生命物质之一，在生命过程中作为能量物质早已被人们所熟悉。现在人们发现多糖是生命科学的前沿，它可以以游离形式直接参与生命过程，更主要的是以糖蛋白、糖脂、糖肽的形式参与许多重要的生命活动。而糖蛋白、糖脂则是细胞的重要组成部分，它们作为生物信息的携带者和传递者，对细胞的生长、分化、代谢、识别反应起调节作用。现代科学研究发现，当细胞脱轨，出现自身免疫疾病或癌症时，细胞表面的糖分子就改变结构和组成，这是因为细胞表面的糖分子参与细胞的特异性识别，多糖是修复细胞特异性粘接剂，而粘接过程受到糖体的调节。糖类也与许多疾病的发生和治疗都有密切相关性、细胞和病毒的抗原部分早已为人们所认识，疫苗的应用实际上是糖类的贡献。人们还认为糖类和蛋白质一样，也可能有自己的遗传密码。糖类遗传密码可能与糖类本身有密切关系，并且从此假说分析，癌症和病毒都可能是由于糖类的遗传密码畸变引起的恶果。
3多糖的抗癌免疫
目前具有抗癌免疫作用的多糖有真菌多糖、植物多糖、海洋生物多糖，以下主要介绍植物多糖
中国是一个具有悠久历史的文明大国，应用植物进行治疗、预付、保健、康复已有数千年历史。近年来人们对药物的要求从以前的有效性、安全性向高效、专一、低毒性发展，尤其在抗肿瘤免疫开发研究中，植物多糖有着重要的地位。例如牛膝多糖、人参多糖、昆布多糖等，这些多糖的原生药大多属于补益中药，其功能无不与免疫功能有关。
牛膝多糖为牛膝中含量较高的组分，例如从牛膝中分离得到一种小分子量多糖化合物，相对分子质量为2.3×104的肽多糖，其中肽含量为24%，以及由6个葡萄糖残基和3个甘露糖残基组成的九聚糖[2]。临床预实验结果表明，牛膝多糖对治疗肿瘤患者因化疗和放疗引起的白血病下降有效率可达97%，并同时可恢复免疫系统的损伤。人参多糖为中药人参活性成分，为高分子葡聚糖，从药理分析及临床应用情况看，人参多糖注射液对肺癌、乳腺癌及胃癌合并的胸腔积液的总有效率可达75%，其作用是综合性的，既有肿瘤坏死因子的作用，也有干扰素的作用，增强了T淋巴细胞及NK细胞活性，提高了机体的没有调节作用，而有利于抗肿瘤作用的发挥。昆布多糖，又称褐藻淀粉，是一种广泛存在于褐藻中的中性葡聚糖。尤其在昆布类、海带类等植物中含量丰富，其结构是葡萄糖残基以β-1.3糖苷键构成长链为主体，在主链上约有10%的β-1.6糖苷键与主链构成分支。昆布多糖硫酸酯实验说明，能使肿瘤组织的血管生成受阻，肿瘤生成受抑制。此外，昆布多糖还是一种免疫激活剂，能对抗化疗药物环磷酰胺引起的白血病减少，具有升高血细胞的作用，并被认为是一种配合手术治疗肿瘤的有效药物。
4存在的问题和发展前景
目前，无论是国外或者国内，多糖研究领域还存在一些问题有待于深入研究。①国内虽有不少的多糖类免疫调节剂已应用于临床，但由于其化学结构不明确，质量也很难控制，使得药效重复性较差，不符合国际规范，因而很难进入国际市场。②作为中药免疫调节剂的多糖及糖化合物的结构测定本身应分离、纯化、及研究技术的限制仍有很多困难，因而诸如寡糖和多糖的立体结构、结构与功能的关系、寡糖是否是多糖发挥药理作用的最小单位、是否就是多糖活性片段等这些问题均未得到阐明。
多糖类免疫调节剂在肿瘤治疗上有很大的吸引力，尤其是它与一些抗癌药(5-Fu环磷酰胺等)合用，可恢复由化疗导致的免疫功能低下，增强抗肿瘤作用。目前已有不少免疫调节剂、抗肿瘤免疫治疗药物正式运用于临床，其中有代表性的如猎苓多糖、裂褶多糖、云芝多糖等。据不完全统计，来源于植物的抗癌剂已占抗癌剂总数的32.5%，近十年来药物化学家已从自然界中发现了多种多糖类化合物，不但能促进机体的免疫功能，而且证实了有些多糖确实有抗老延寿的作用。今后的研究趋势将从单味多糖的研究向复方多糖体系的研究发展，从单一免疫系统作用的研究向神经内分泌免疫系统作用的研究发展，从药品向食品、从治疗向保健发展。
参考文献：
1 周金贵、邢善田，中药免疫药理学，人们军医出版社，2014.233，240，355。
2 牛膝根中活性寡糖的分离和结构研究，中国医学杂志，2011，34(8)；299。
作者简介：姓名：鲍羽 性别：男 (1966年7月)民族：汉族，籍贯：湖北江陵，学历：本科，职称：副教授，毕业院校：湖北大学，主要研究方向：分析化学教学及应用，单位名称：湖北中医药高等专科学校，, 百拇医药
关键词：植物多糖；生物功能；化学组成；抗癌免疫；结构分析
免疫监视学说提出，体内免疫系统具有消除细胞突变产生的癌细胞的作用，以保持各细胞的单一细胞型。机体对肿瘤的监视系统包括细胞免疫和体液免疫，细胞免疫对肿瘤的排斥作用尤为重要。国外报道25例有细胞免疫反应的绒毛膜癌病人仅有3例死亡，而无免疫反应或免疫反应明显降低的37例病人有21例死亡[1]。说明机体免疫功能的高低在肿瘤治疗中有重要作用，通过增强机体免疫功能来防治肿瘤，无疑是具有光明前景的研究领域。近年来本世纪以来世界医学致力于研究增强人类自身免疫的能力，利用高科技手段从自然中寻找抗肿瘤免疫物质，发现多糖类具有免疫调节、抗肿瘤等多反面的活性，以及其毒副作用小的优点。本文从多糖类的生物学功能、抗癌免疫、结构分析这几方面叙述多糖近年来的研究进展，并说明目前多糖研究中存在的问题及其发展前景。
1植物多糖的组成和结构
对许多植物多糖的组成成分进行研究发现，植物多糖的相对分子质量最从几万到百万以上，主要成分为葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、岩藻糖、甘露糖、糖醛酸等。植物多糖的主要组成存在差异，分别由几种不同种类的单糖，以一定的比例聚合而成。
多糖的一级结构是指糖基的组成、排列顺序、相邻糖基的连接方式、糖链有无分支、分支的位置与长短等。多糖的一级结构复杂，糖基上可连接一些功能团如磷酸基团、硫酸基、甲基化基团等。多糖的高级结构是在一级结构的基础上各侧链通过非共价键相互作用結合而形成复杂的高级结构。多糖二级结构是指多糖骨架链间以氧键结合的各种聚合体。多糖的三级结构是在二级结构形式的基础上进一步盘曲，折叠而形成具有一定形状和大小的空间构象。多糖的四级结构是指多聚链间非共价键结合形成的聚集体。
2多糖的生物学功能
糖类是三类最基本的生命物质之一，在生命过程中作为能量物质早已被人们所熟悉。现在人们发现多糖是生命科学的前沿，它可以以游离形式直接参与生命过程，更主要的是以糖蛋白、糖脂、糖肽的形式参与许多重要的生命活动。而糖蛋白、糖脂则是细胞的重要组成部分，它们作为生物信息的携带者和传递者，对细胞的生长、分化、代谢、识别反应起调节作用。现代科学研究发现，当细胞脱轨，出现自身免疫疾病或癌症时，细胞表面的糖分子就改变结构和组成，这是因为细胞表面的糖分子参与细胞的特异性识别，多糖是修复细胞特异性粘接剂，而粘接过程受到糖体的调节。糖类也与许多疾病的发生和治疗都有密切相关性、细胞和病毒的抗原部分早已为人们所认识，疫苗的应用实际上是糖类的贡献。人们还认为糖类和蛋白质一样，也可能有自己的遗传密码。糖类遗传密码可能与糖类本身有密切关系，并且从此假说分析，癌症和病毒都可能是由于糖类的遗传密码畸变引起的恶果。
3多糖的抗癌免疫
目前具有抗癌免疫作用的多糖有真菌多糖、植物多糖、海洋生物多糖，以下主要介绍植物多糖
中国是一个具有悠久历史的文明大国，应用植物进行治疗、预付、保健、康复已有数千年历史。近年来人们对药物的要求从以前的有效性、安全性向高效、专一、低毒性发展，尤其在抗肿瘤免疫开发研究中，植物多糖有着重要的地位。例如牛膝多糖、人参多糖、昆布多糖等，这些多糖的原生药大多属于补益中药，其功能无不与免疫功能有关。
牛膝多糖为牛膝中含量较高的组分，例如从牛膝中分离得到一种小分子量多糖化合物，相对分子质量为2.3×104的肽多糖，其中肽含量为24%，以及由6个葡萄糖残基和3个甘露糖残基组成的九聚糖[2]。临床预实验结果表明，牛膝多糖对治疗肿瘤患者因化疗和放疗引起的白血病下降有效率可达97%，并同时可恢复免疫系统的损伤。人参多糖为中药人参活性成分，为高分子葡聚糖，从药理分析及临床应用情况看，人参多糖注射液对肺癌、乳腺癌及胃癌合并的胸腔积液的总有效率可达75%，其作用是综合性的，既有肿瘤坏死因子的作用，也有干扰素的作用，增强了T淋巴细胞及NK细胞活性，提高了机体的没有调节作用，而有利于抗肿瘤作用的发挥。昆布多糖，又称褐藻淀粉，是一种广泛存在于褐藻中的中性葡聚糖。尤其在昆布类、海带类等植物中含量丰富，其结构是葡萄糖残基以β-1.3糖苷键构成长链为主体，在主链上约有10%的β-1.6糖苷键与主链构成分支。昆布多糖硫酸酯实验说明，能使肿瘤组织的血管生成受阻，肿瘤生成受抑制。此外，昆布多糖还是一种免疫激活剂，能对抗化疗药物环磷酰胺引起的白血病减少，具有升高血细胞的作用，并被认为是一种配合手术治疗肿瘤的有效药物。
4存在的问题和发展前景
目前，无论是国外或者国内，多糖研究领域还存在一些问题有待于深入研究。①国内虽有不少的多糖类免疫调节剂已应用于临床，但由于其化学结构不明确，质量也很难控制，使得药效重复性较差，不符合国际规范，因而很难进入国际市场。②作为中药免疫调节剂的多糖及糖化合物的结构测定本身应分离、纯化、及研究技术的限制仍有很多困难，因而诸如寡糖和多糖的立体结构、结构与功能的关系、寡糖是否是多糖发挥药理作用的最小单位、是否就是多糖活性片段等这些问题均未得到阐明。
多糖类免疫调节剂在肿瘤治疗上有很大的吸引力，尤其是它与一些抗癌药(5-Fu环磷酰胺等)合用，可恢复由化疗导致的免疫功能低下，增强抗肿瘤作用。目前已有不少免疫调节剂、抗肿瘤免疫治疗药物正式运用于临床，其中有代表性的如猎苓多糖、裂褶多糖、云芝多糖等。据不完全统计，来源于植物的抗癌剂已占抗癌剂总数的32.5%，近十年来药物化学家已从自然界中发现了多种多糖类化合物，不但能促进机体的免疫功能，而且证实了有些多糖确实有抗老延寿的作用。今后的研究趋势将从单味多糖的研究向复方多糖体系的研究发展，从单一免疫系统作用的研究向神经内分泌免疫系统作用的研究发展，从药品向食品、从治疗向保健发展。
参考文献：
1 周金贵、邢善田，中药免疫药理学，人们军医出版社，2014.233，240，355。
2 牛膝根中活性寡糖的分离和结构研究，中国医学杂志，2011，34(8)；299。
作者简介：姓名：鲍羽 性别：男 (1966年7月)民族：汉族，籍贯：湖北江陵，学历：本科，职称：副教授，毕业院校：湖北大学，主要研究方向：分析化学教学及应用，单位名称：湖北中医药高等专科学校，, 百拇医药
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