黄芪多糖与免疫
黄芪多糖与免疫
黄芪多糖(APS)是一种从传统中药黄芪中提取的活性成分,近年来在免疫学领域引起了广泛关注。研究表明,APS具有显著的免疫调节作用,能够增强机体的免疫功能,调节细胞因子的产生,影响多种免疫细胞的功能,并且可以作为免疫佐剂提高疫苗的效果。本文将综述APS在免疫增强方面的研究进展。
细胞因子
APS的免疫增强作用在很大程度上归因于调节细胞因子的产生。APS可上调多种细胞因子的产生,包括白细胞介素(IL)1α、IL1β、IL2、IL3、IL6、组织坏死因子(TNFα)、干扰素(IFNγ)、fas配体(FasL)和GrB等。此外,APS还能促进免疫球蛋白(如IgM、IgG、免疫球蛋白A)和粒细胞单核细胞集落刺激因子等生长因子的产生。研究显示,APS可以恢复肿瘤微环境中的细胞因子平衡。它与阿霉素在诱导HL60细胞死亡方面具有协同抗肿瘤作用。由于其细胞因子调节特性,APS在临床前研究(体内和体外)中被证明可以抑制病毒复制,可作为抗病毒疫苗的佐剂,有效增强慢性肝炎、肝硬化和肝癌等肝脏炎症条件下的免疫反应。
免疫细胞
1. 树突状细胞和T细胞极化
APS能够诱导树突状细胞(DCs)的分化和成熟,增强其抗原呈递能力。体外研究表明,APS诱导脾树突状细胞分化产生IL12,并进一步介导CD4 T细胞免疫功能的激活,使Th2向Th1转移。APS已被证明可以抑制Th2极化,增强Th1细胞因子(IFNγ和IL2)及其转录因子,减少Th2细胞因子,增加CD4/CD8 T细胞比例。总之,APS可逆转Th2极化诱导的免疫抑制,并在Th1/Th2细胞因子比例失衡的情况下,如肿瘤、热损伤和细菌感染,具有潜在的临床应用价值。
2. 自然杀伤细胞
自然杀伤细胞(NK细胞)是抗病毒免疫应答的重要组成部分,通常在对IL2、IL12、IL15、IL18和CCL5的反应中被激活。研究显示,APS 15 mg/ml处理48 h后,NK细胞对白血病细胞系HL60细胞的细胞毒性以不同的靶向作用增强。用APS预孵育外周血单个核细胞,显著刺激了系统性红斑狼疮患者和健康供体的NK细胞毒性。
3. T调节细胞
APS已被证明可与treg上的TLR4结合,降低Foxp3的表达,抑制CD4 CD25 treg,并解决铜绿假单胞菌感染烧伤小鼠感染诱导的免疫抑制。的确,抗TLR4抗体可以阻断APS对Treg细胞免疫功能的影响。然而,高剂量APS(400 mg APS/kg)可能会过度抑制Treg反应,导致向促炎的Th1和Th17谱系过度极化,并可能加重脓毒症诱导的器官损伤。在剂量为100和200 mg APS/kg时,APS已被证明可以减少Treg细胞的数量,引起平衡的Th1/Th2反应,并进一步减轻多微生物脓毒症的免疫抑制。
4. 巨噬细胞
APS通过触发TLR4介导的信号通路刺激巨噬细胞活性,上调pp38、pERK和p JNK的表达,诱导IκBα降解和NFκB易位,最终增强TNFα、IL6和一氧化氮的产生。因此,APS在管理由结核分枝杆菌、病毒或白色念珠菌等真菌引起的细菌感染方面具有很高的临床潜力。APS与巨噬细胞的吞噬活性呈有趣的剂量反应关系,其中吞噬作用最初增强,但随着剂量的进一步增加,会产生高水平的细胞因子,下调吞噬功能。这再次意味着需要进行剂量优化研究,特别是在脓毒症中。
5. Toll样受体
APS可在体内和体外诱导膀胱上皮细胞中TLR4的表达,从而增强先天免疫应答。这一发现确立了APS作为尿路感染治疗的替代选择。同样,APS已被证明通过激活TLR4介导的MyD88依赖信号通路来增加免疫器官指标,从而降低EAC乳腺荷瘤小鼠的肿瘤重量。然而,APS也被证明可以通过TLR4独立的方式激活B淋巴细胞。
免疫佐剂
APS作为佐剂已被广泛应用于动物疫苗的免疫程序中,提高疫苗的免疫原性。
- APS被证明会导致IBV疫苗接种后血清抗IBV抗体滴度的剂量依赖性上调;
- APS可以通过促进T淋巴细胞增殖,提高血清抗体滴度水平,从而抵抗环磷酰胺诱导的鸡模型的免疫抑制;
- 在感染新城疫的鸡中,APS脂质体可促进淋巴细胞增殖,提高抗体滴度;
- APS也可能通过抑制猪TF、TGFβ和CSFV)8的增加,抑制经典猪瘟病毒(CSFV)引起的猪内皮细胞TLR4的上调,成为CSFV疫苗的有效成分。
本文内容节选自:Immuno‑Potentiating Effects of Astragalus Polysaccharides: A Mini‑Literature Review. Lai HC et al., 2020.