陳金龍，張?jiān)虑?，袁　婭，吳素蕊，明　建，3，*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶　400715；2.中華全國(guó)供銷合作總社昆明食用菌研究所，云南 昆明　650223；3.西南大學(xué) 國(guó)家食品　科學(xué)與工程　實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，重慶　400715）

植物多糖通過(guò)NF-κB信號(hào)通路對(duì)巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展

陳金龍1，張?jiān)虑?，袁婭1，吳素蕊2，明建1，3，*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715；2.中華全國(guó)供銷合作總社昆明食用菌研究所，云南 昆明650223；3.西南大學(xué) 國(guó)家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，重慶400715）

植物多糖具有一定的免疫調(diào)節(jié)功能，作為免疫調(diào)節(jié)劑已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和保健食品行業(yè)。核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）是一種可以調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的核因子，對(duì)巨噬細(xì)胞內(nèi)部的多種基因都有調(diào)控作用，許多研究表明植物多糖主要通過(guò)NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答。本文介紹了NF-κB信號(hào)通路的組成和調(diào)節(jié)以及巨噬細(xì)胞表面介導(dǎo)植物多糖的受體活化NF-κB的機(jī)理，為深入研究植物多糖免疫調(diào)節(jié)功能提供參考。

植物多糖；核轉(zhuǎn)錄因子κB；信號(hào)通路；巨噬細(xì)胞；免疫調(diào)節(jié)

目前，從天然產(chǎn)物分離的活性多糖已有300余種，其中以水溶性植物多糖為主，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和保健食品中［1］。植物多糖具有特殊的生物活性，如抗疲勞、抗病毒、抗炎、降血糖、降血脂、抗輻射、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)等，素有生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑之稱［2］。在免疫方面，大量研究表明，植物多糖不僅有激活巨噬細(xì)胞、T、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等免疫功能，還有活化補(bǔ)體以及促進(jìn)細(xì)胞因子生成等作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行多途徑、多層面的調(diào)節(jié)作用［3］。

1　核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor kappa B，NFF--κBB）概述

生命活動(dòng)過(guò)程如細(xì)胞增殖、分化等都是通過(guò)基因表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種基因的表達(dá)控制是通過(guò)一些特定轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行。核轉(zhuǎn)錄因子（nuclear transcription factor）是一類蛋白質(zhì)，它們能與某些基因中啟動(dòng)子（promotor）區(qū)的固定核苷酸序列結(jié)合，進(jìn)而啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。1986年，Sen等［4］首次從鼠B淋巴細(xì)胞核提取物中，發(fā)現(xiàn)了一種能與免疫球蛋白κ輕鏈基因增強(qiáng)子κB序列（-GGGACTTTCC-）特異結(jié)合，調(diào)節(jié)其基因表達(dá)的核蛋白因子，稱之為NF-κB。NF-κB是一種很重要的轉(zhuǎn)錄激活因子，它們能調(diào)節(jié)許多與免疫功能和炎癥相關(guān)的基因，涉及到免疫反應(yīng)、血管生成、動(dòng)脈粥樣硬化、細(xì)胞繁殖與凋亡、炎癥和急性反應(yīng)、病毒感染等多種生理和病理過(guò)程，廣泛存在于真核細(xì)胞中［5］。

1.1NF-κB/Rel蛋白家族及組成

哺乳動(dòng)物細(xì)胞中NF-κB家族成員總共有5 種，分別是Rel-C、NF-κB1（p50/p105）、NF-κB2（p52/p100）、Rel-A（p65）、Rel-B［6］。這5 種蛋白都含有一個(gè)約由300 個(gè)氨基酸組成的氨基末端，被稱為Rel同源區(qū)（rel homogeneous domain，RHD）。該區(qū)域內(nèi)含DNA結(jié)合區(qū)、二聚體化區(qū)和核定位序列，具有與DNA上κB序列結(jié)合、與同源或異源亞基二聚體化以及與抑制蛋白IκB（inhibitor of NF-κB）家族成員相互作用并攜帶核定位信號(hào)（nuclear localization sequence，NLS），參與活化的NF-κB由細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核迅速移動(dòng)等功能。

根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能以及合成方式不同，可將Rel蛋白分為兩類。一類為p50（NF-κB1）和p52（NF-κB2），分別由含有C-末端錨蛋白重復(fù)序列的前體蛋白p105和p100通過(guò)三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）依賴蛋白水解過(guò)程裂解而形成，可與本家族的其他成員結(jié)合成二聚體存留在胞漿，且均具有可誘導(dǎo)與DNA結(jié)合的RHD、二聚體化區(qū)域及核定位信號(hào)。另一類為Rel-A（p65）、Rel-B和Rel-C，它們沒(méi)有前體蛋白，除RHD外，還有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)錄活性區(qū)。NF-κB以同源二聚體或異源二聚體形式存在，最豐富的是p50-p65異源二聚體，它控制著大多數(shù)NF-κB上調(diào)基因的表達(dá)［6］。

1.2NF-κB的抑制蛋白——IκB和IκB激酶（IκB kinase，IKK）

在正常細(xì)胞中，大部分NF-κB二聚體通過(guò)與細(xì)胞質(zhì)中的抑制因子（IκBs）中結(jié)合而不能移位至細(xì)胞核發(fā)揮其功能。目前發(fā)現(xiàn)共有7 種結(jié)構(gòu)類型的IκBs，在哺乳動(dòng)物中以IκBα、IκBβ以及IκBε最為重要，它們都在C端有一個(gè)特征性的錨蛋白重復(fù)序列，而且只有這3 種IκBs含有在外界信號(hào)刺激下被降解的N-末端調(diào)控區(qū)域［7］。IκBα影響并屏蔽位于RHD末端的核定位信號(hào)，研究發(fā)現(xiàn)幾乎所有已知的NF-κB誘導(dǎo)物均可以通過(guò)IκBα的降解迅速而短暫地活化NF-κB，同時(shí)IκBα不僅能夠阻止已轉(zhuǎn)移激活二聚體的DNA結(jié)合，而且還可以裂解其同源DNA位點(diǎn)前體復(fù)合物［8］。

IκB激酶IKK由兩個(gè)催化亞單位IKKα、IKKβ以及一個(gè)有調(diào)節(jié)功能的IKKγ組成。IKKα和IKKβ屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶，而IKKγ雖然包含有多個(gè)蛋白反應(yīng)基序但卻沒(méi)有明顯的催化區(qū)。在NF-κB激活的經(jīng)典途徑中，IKKβ具有重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，將小鼠IKKβ基因敲除后，不僅能影響NF-κB激活通路，而且由于其不能控制大量肝細(xì)胞凋亡導(dǎo)致在胚胎期出現(xiàn)了死亡，當(dāng)這些小鼠受到炎癥細(xì)胞因子作用時(shí)，其NF-κB激活通路也出現(xiàn)障礙。因此，IKKβ是在促炎癥反應(yīng)因子刺激誘導(dǎo)NF-κB活化過(guò)程中的主要激酶，其在NF-κB激活通路中的作用可能比IKKα更為重要［9］。

1.3NF-κB的活化及調(diào)節(jié)

NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑主要包括2 個(gè)：經(jīng)典途徑和旁路途徑（圖1）［10］。經(jīng)典途徑是當(dāng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的p50/Rel-A復(fù)合物與IκB以三聚體形式存在，使p50/Rel-A復(fù)合物不能進(jìn)入到細(xì)胞核。在經(jīng)典途徑中，當(dāng)細(xì)胞受到一些胞外信號(hào)如細(xì)胞因子、內(nèi)毒素、過(guò)氧化物等刺激時(shí)，IKK的IKKβ亞單位被磷酸化激活，繼而引起IκBα的Ser32和Ser36位點(diǎn)被磷酸化。磷酸化的IκBα再被泛素化后在26S蛋白水解酶復(fù)合體作用下降解。而被釋放出來(lái)的p50/Rel-A復(fù)合物則進(jìn)行核易位，與基因上的κB位點(diǎn)發(fā)生特異性結(jié)合，從而發(fā)揮調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的作用［11］。

旁路途徑主要是指含有p100或p105的二聚體的NF-κB的激活過(guò)程。在特定的細(xì)胞類型中，當(dāng)受到胞外信號(hào)刺激后，IKKα在NF-κB誘導(dǎo)激酶（NF-κB-inducing kinase，NIK）的作用下發(fā)生磷酸化活化，進(jìn)而活化p100，導(dǎo)致p100發(fā)生磷酸化依賴性剪切，生成具有活性的p52/Rel-B復(fù)合物并迅速移位至細(xì)胞核與相關(guān)基因結(jié)合，從而調(diào)節(jié)基因的表達(dá)［12］。

圖1　NNFF--κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑［1100］Fig.1　Signaling pathway of NF-κB［1100］

2　NF-κB與巨噬細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)作用

巨噬細(xì)胞是機(jī)體重要的免疫細(xì)胞，在機(jī)體防御感染、自身穩(wěn)定和免疫監(jiān)視中都起著重要的作用，可被諸如細(xì)菌毒素、毒效應(yīng)分子、細(xì)胞因子等刺激而活化，被激活后的巨噬細(xì)胞能產(chǎn)生許多生物活性分子，如一氧化氮（nitric oxide，NO）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）等，其中許多都與免疫應(yīng)答和炎癥有關(guān)。

NF-κB是調(diào)控免疫反應(yīng)的一組多效性轉(zhuǎn)錄因子，其主要發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞增殖與凋亡、免疫炎癥反應(yīng)的作用，在巨噬細(xì)胞的激活中具有重要作用［13］。盡管有多條信號(hào)途徑可以參與巨噬細(xì)胞的激活，但幾乎所有的信號(hào)最終都可歸結(jié)于巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎癥相關(guān)的細(xì)胞因子及誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的表達(dá)。

2.1NF-κB調(diào)節(jié)各種細(xì)胞因子

NF-κB對(duì)調(diào)控單核巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程有著重要的作用［14］。參與炎癥反應(yīng)發(fā)生發(fā)展的介質(zhì)眾多，最為重要的有TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10等，這些細(xì)胞因子均已證實(shí)可受NF-κB調(diào)控［15］。大量研究表明，TNF-α和IL-1β的表達(dá)與炎癥程度成正相關(guān)，而且在受NF-κB調(diào)控的同時(shí)，二者又可進(jìn)一步放大NF-κB的活性，引起其他介質(zhì)的釋放，這樣形成一個(gè)NF-κB與細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)之間的正反饋，放大初始炎癥信號(hào)［16］。

石榴等［17］對(duì)小鼠單核-巨噬細(xì)胞株（antinuclear antibody-1，Ana-1）細(xì)胞采用NF-κB p65基因沉默技術(shù)處理后，發(fā)現(xiàn)使用NF-κB p65 siRNA可有效抑制 Ana-1細(xì)胞內(nèi)源性及脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）刺激后上調(diào)的NF-κB p65的表達(dá)，從而使受NF-κB通路調(diào)控的下游促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6減少，抑炎因子IL-10增多，表明NF-κB在調(diào)節(jié)促炎或抑炎失衡病理生理過(guò)程中具有重要地位。

2.2NF-κB調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞中iNOS的表達(dá)

NO是一種重要的生物活性物質(zhì)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中其可作為重要的信息傳遞物質(zhì)，并還可廣泛參與許多免疫調(diào)節(jié)過(guò)程。在受到刺激活化時(shí)，巨噬細(xì)胞可釋放大量具有細(xì)胞毒性作用的NO，對(duì)微生物（真菌、細(xì)菌、病毒）、寄生蟲(chóng)和腫瘤細(xì)胞等具有殺傷作用，也可通過(guò)誘發(fā)炎癥反應(yīng)從而保護(hù)機(jī)體抵御外界不利因素的侵害［18］。研究表明黃芪多糖（astragalus polysacharides，APS）、螺旋藻多糖（spriulina polysacchrides，SPS）、茯苓多糖（Poria cocos mushroom polysaccharides，PCSC）、褐藻多糖等都能激活NF-κB，進(jìn)而上調(diào)iNOS的轉(zhuǎn)錄活性，促進(jìn)巨噬細(xì)胞釋放NO［19］。

活化的NF-κB可誘導(dǎo)iNOS基因的轉(zhuǎn)錄及蛋白合成，并進(jìn)一步催化底物精氨酸產(chǎn)生NO。已知活性氧、TNF-α、IL-1β、多糖等刺激因素均能激活NF-κB。Sun Honxiang等［20］研究毛花獼猴桃多糖（polysaccharide from the roots of Actinidia eriantha，AEPS）對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7的免疫調(diào)節(jié)作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)其可以顯著增強(qiáng)巨噬細(xì)胞NO的產(chǎn)生，并與NF-κB的活化有關(guān)。此外，白術(shù)多糖（Atractylodes macrocephala Koidz polysaccharide，AMP）通過(guò)活化NF-κB可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞NO、TNF-α和IFN-γ等的釋放［21］。紅參酸性多糖（red ginsengacidic polysaccharide，RGAP）可通過(guò)活化的轉(zhuǎn)錄因子NF-κB誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO［22］。當(dāng)歸多糖也能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中IκB的磷酸化，使NF-κB/Rel活化后進(jìn)入細(xì)胞核，并與iNOS基因啟動(dòng)子的同源部位相結(jié)合，從而激活由NF-κB調(diào)控的iNOS的表達(dá)［23］。

3　植物多糖對(duì)巨噬細(xì)胞中NF-κBB的活化

目前認(rèn)為植物多糖引起巨噬細(xì)胞活化是通過(guò)特異性受體來(lái)介導(dǎo)的，該特異性受體被稱為模式識(shí)別受體，可在免疫反應(yīng)的初始階段識(shí)別外來(lái)配體［24］。巨噬細(xì)胞與多糖識(shí)別的相關(guān)受體主要有Toll樣受體（tolllike receptors，TLRs）、脂多糖受體CD14（cluster of differentiation 14）、補(bǔ)體3受體（complement receptor 3，CR3）、清道夫受體（scavenger receptor，SR）、甘露糖受體（mannose receptor，MR）以及樹(shù)突狀細(xì)胞相關(guān)性C型凝集素1（dendritic cell associateded C-type lectin-1，Dectin-1）等。此外，植物多糖也可通過(guò)內(nèi)吞作用介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的激活。由受體介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞激活過(guò)程占主導(dǎo)地位。盡管有多條信號(hào)途徑參與巨噬細(xì)胞的激活，但是各途徑都能直接或間接地誘導(dǎo)NF-κB活化，進(jìn)而引起相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的發(fā)生。但是，多糖對(duì)NF-κB的活性并不都起到上調(diào)作用，也有研究報(bào)道多糖可以抑制其活性。例如，金釵石斛多糖（Dendribum nobile polysaccharide，DNP）［25］和大粒車前子多糖（Plantago asiatica L. crude polysaccharide，PLCP）［26］可以改善由脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）誘導(dǎo)的對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的活化作用，使TNF-α、ROS、NO的合成量減少，脂多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞活化主要是通過(guò)NF-κB的最終活化，因此多糖可能是通過(guò)下調(diào)NF-κB的活性來(lái)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

3.1由TLRs介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中NF-κB的活化

研究發(fā)現(xiàn)，TLRs家族在先天性免疫中發(fā)揮著關(guān)鍵作用［27］。受體TLR1/2/4/5/6/10分布于巨噬細(xì)胞表面，TLR7-9/11位于細(xì)胞間隙，只有TLR2/4能夠結(jié)合糖基配體。其中，TLR4已被確定為巨噬細(xì)胞對(duì)植物多糖的重要膜受體，TLR4是識(shí)別細(xì)菌LPS并介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的主要受體，也是唯一能利用4 種轉(zhuǎn)接分子髓系分化因子88（myeloid differentiation primary-response protein 88，MyD88）、MyD88接頭蛋白（MyD88 adaptor-like protein，MAL）/TIR相關(guān)蛋白（TIR-associated protein，TIRAP）、TRAF結(jié)合蛋白（TRAF-interacting protein，TRIP）、TRIF相關(guān)的接頭分子（TRIF-related adaptor molecule，TRAM）傳遞信號(hào)至細(xì)胞內(nèi)激活下游相關(guān)分子如白介素-1受體相關(guān)激酶（interleukin-1 receptor-associated kinase，IRAK）、腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（tumor necrosis factor receptorassociated factor 6，TRAF6）及NF-κB，從而促進(jìn)炎性因子和干擾素分泌的受體，它通過(guò)傳輸各種細(xì)胞外的信號(hào)介導(dǎo)巨噬細(xì)胞激活［28］。

研究表明，植物多糖可以通過(guò)TLR4、TLR2受體介導(dǎo)巨噬細(xì)胞激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，促進(jìn)相關(guān)細(xì)胞因子的釋放，發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)功能［29］。羊棲菜多糖（Sargassum fusiforme polysaccharides，SFPS）通過(guò)TLR4/NF-κB途徑激活腹腔巨噬細(xì)胞，顯著增強(qiáng)其細(xì)胞因子和NO的產(chǎn)生量［30］。大黃多糖（rhubarb polysaccharide，RP）通過(guò)TLR4/ MyD88/NF-κB途徑誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞激活，并產(chǎn)生IL-1β、干擾素β（interferon-β，IFN-β）、IL-6及TNF-α等細(xì)胞因子［31］。余強(qiáng)［32］發(fā)現(xiàn)黑靈芝多糖（Ganoderma atrum polysaccharide，PSG-1）主要結(jié)合受體是TLR4，而且證明了激活巨噬細(xì)胞的TLR4/活性氧（reactive oxygen species，ROS）/磷酯酰肌醇3激酶（phosphoinositide-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B）、蛋白激酶Akt（protein kinase Akt）/絲裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/NF-κB信號(hào)通路（圖2）。［32］32

圖2　PSG-1通過(guò)TLR4/NF-κB激活巨噬細(xì)胞的信號(hào)通路Fig.2　Signaling pathway of PSG-1 as an activator of macrophages through TLR4/NF-κB［3322］

TLR4/NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路途徑有兩種：一種是MyD88依賴型信號(hào)傳導(dǎo)通路。其作用機(jī)制為：細(xì)胞外部的TLR4聚集并被激活，引起TLR4聚合，信號(hào)會(huì)跨過(guò)細(xì)胞膜傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)部。TLR4可以在細(xì)胞內(nèi)與MyD88結(jié)合，MyD88再與絲氨酸/蘇氨酸激酶IRAK結(jié)合，結(jié)合后的IRAK會(huì)進(jìn)一步激活TRAF-6，激活的TRAF-6可以誘導(dǎo)NF-κB抑制物的激酶IκB進(jìn)行磷酸化并降解，使NF-κB從靜息狀態(tài)下的IκB/NF-κB三聚體中釋放出來(lái)，并從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，結(jié)合特定基因的κB序列啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，并誘導(dǎo)某些細(xì)胞炎癥因子如TNF-α、IL-1、IL-6等的表達(dá)［33］。

另一種是MyD88非依賴型信號(hào)傳導(dǎo)通路。該途徑需要TLR4內(nèi)化至內(nèi)體膜上才能啟動(dòng)，為NF-κB和干擾素調(diào)節(jié)因子3（interferon regulatory factor-3，IRF-3）的延遲激活。白細(xì)胞介素1受體（toll interleukin-1 receptor，TIR）中含有TIR結(jié)構(gòu)域，能誘導(dǎo)干擾素的接頭蛋白分子（TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β，TRIF），通過(guò)TRIF相關(guān)接頭蛋白分子（Trif-related adaptor molecule，TRAM）與TLR4橋接，并與TRAF6結(jié)合。接下來(lái)與MyD88依賴型途徑一樣，激活I(lǐng)KKs復(fù)合體，使IκB泛素化降解，最終導(dǎo)致NF-κB活化，使其移位至細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)晚期炎癥細(xì)胞因子的分泌［34］。

3.2 由CD14介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中NF-κB的活化

CD14分為膜結(jié)合型CD14（membrane CD14，mCD14）和可溶性CD14（soluble CD14，sCD14）。巨噬細(xì)胞中主要為mCD14，是一種主要分布在單核細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞表面分子質(zhì)量為55 kD的糖蛋白［35］。通過(guò)糖基磷脂酰肌醇錨固于細(xì)胞膜，是LPS的高親和力受體。LPS首先被結(jié)合蛋白（lipopolysaccharide bindingprotein，LBP）識(shí)別，LBP將LPS傳給CD14，CD14與LPS高親和力結(jié)合，并以磷脂酰肌醇的形式錨固在細(xì)胞膜上介導(dǎo)LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

Kim等［36］研究發(fā)現(xiàn)CD14抗體可以減輕LPS對(duì)單核細(xì)胞的刺激反應(yīng)，并且能減弱其對(duì)內(nèi)部NF-κB的活化。說(shuō)明CD14和LPS的結(jié)合在免疫反應(yīng)中起重要作用。CD14缺乏跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，需要通過(guò)TLR4傳遞LPS信號(hào)。TLR4活化后可以促進(jìn)機(jī)體抗感染和增強(qiáng)抗癌活性，如促進(jìn)巨噬細(xì)胞釋放NO，并且可以通過(guò)誘導(dǎo)IL-1β和TNF-α等細(xì)胞因子調(diào)節(jié)特異性免疫應(yīng)答［37］。Keestra等［38］研究TLRS/NF-κB通路時(shí)發(fā)現(xiàn)CD14可以和配體結(jié)合后激活TLR4受體，從而引發(fā)NF-κB的活化。

3.3 由CR3介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中NF-κB的活化

CR3廣泛存在于巨噬細(xì)胞表面，它通過(guò)促使效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞之間的接觸增強(qiáng)吞噬作用，因而在免疫調(diào)節(jié)中具有重要作用。CR3是由α和β兩條鏈以非共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成的異二聚體糖蛋白，可以識(shí)別細(xì)胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）、固定CR3裂解片斷結(jié)合位點(diǎn)（iC3b）和β-葡聚糖［39］。Yan Jun等［40］報(bào)道小鼠巨噬細(xì)胞的CR3受體有兩個(gè)特異結(jié)合區(qū)域：一個(gè)可以與葡聚糖結(jié)合，一個(gè)可以與iC3b結(jié)合，CR3受體與葡聚糖結(jié)合后可促進(jìn)巨噬細(xì)胞對(duì)iC3b調(diào)理的靶細(xì)胞吞噬作用。其作用機(jī)理為：CR3在與多糖識(shí)別結(jié)合后可以激活磷脂酶C（phospholipase C，PLC），隨之激活蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）和PI3K，進(jìn)而激活MAPK和NF-κB，上調(diào)多種細(xì)胞因子的基因表達(dá)和釋放［41］。例如，當(dāng)歸多糖通過(guò)CR3刺激RAW264.7細(xì)胞中p38 MAPK的磷酸化，誘導(dǎo)NF-κB的活化，從而調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)［42］。靈芝胞外多糖（polysaccharide from G. formosanum，PS-F2）通過(guò)CR3、Dectin-1而活化NF-κB，導(dǎo)致TNF-α釋放量增加［43］。竹蓀子實(shí)體多糖（Dictyophora indusiata polysaccharide，DP1）通過(guò)CR3來(lái)上調(diào)RAW 264.7巨噬細(xì)胞中NO、TNF-α和IL-6的分泌，并且與NF-κB的活化有關(guān)［44］。

3.4 由SR介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中NF-κB的活化

SR可結(jié)合多種配體，在巨噬細(xì)胞清除病原體、宿主防御以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。SR由2 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域、2 個(gè)膜內(nèi)結(jié)構(gòu)域和1 個(gè)膜外結(jié)構(gòu)域構(gòu)成；其與巨噬細(xì)胞吞噬清除功能及分泌細(xì)胞因子相關(guān)。研究表明SR可能與CR3通過(guò)相同的通路激活巨噬細(xì)胞［45］。

Nakamura等［46］研究發(fā)現(xiàn)，褐藻多糖能刺激野生型巨噬細(xì)胞釋放NO，且有明顯的劑效關(guān)系，而對(duì)SR基因缺陷型巨噬細(xì)胞則無(wú)誘導(dǎo)作用。通過(guò)信號(hào)分子抑制實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明經(jīng)SR活化的巨噬細(xì)胞通過(guò)P38 MAPK和NF-κB，這兩相互獨(dú)立的信號(hào)通路誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞iNOS活性增強(qiáng)，促進(jìn)NO釋放。通過(guò)阻斷SR膜內(nèi)結(jié)構(gòu)也可以完全抑制褐藻多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞P38磷酸化，阻斷NF-κB與DNA的結(jié)合，使細(xì)胞因子相關(guān)基因的表達(dá)受限，這說(shuō)明褐藻多糖只通過(guò)SR一種受體與巨噬細(xì)胞結(jié)合p38 MAPK可激活多種轉(zhuǎn)錄因子，如cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cAMP respone element binfi ng protein，CREB）、活化蛋白-1（activator protein-1，AP-1）等，并參與基因表達(dá)的多個(gè)過(guò)程，在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控基因的表達(dá)。因此，褐藻多糖通過(guò)p38 MAPK途徑激活巨噬細(xì)胞可能與NF-κB具有協(xié)同效應(yīng)。

3.5 由MR介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中NF-κB的活化

MR是C型凝集素樣受體的家族成員，它通過(guò)甘露糖與甘露糖受體分子中的糖識(shí)別域（carbohydrate recognition domain，CRD）間的較強(qiáng)結(jié)合引起受體蛋白的寡聚及交聯(lián)，并經(jīng)過(guò)一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程激活巨噬細(xì)胞，進(jìn)而增強(qiáng)其免疫功能［47］。在肺泡巨噬細(xì)胞、腹腔巨噬細(xì)胞及血液中的單核巨噬細(xì)胞表面都有大量MR，表明它們?cè)诿庖邞?yīng)答反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。甘露糖受體與植物多糖配體結(jié)合后，可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬活性，激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，產(chǎn)生活性氧，并誘導(dǎo)分泌細(xì)胞因子［24］。

3.6 由Dectin-1受體介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中NF-kB的活化

葡聚糖受體Dectin-1由4亞基組成，是酵母多糖、真菌多糖及β-葡聚糖的模式識(shí)別受體。其通常與TLRs協(xié)同激活巨噬細(xì)胞，經(jīng)多條通路啟動(dòng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用、ROS的產(chǎn)生及細(xì)胞因子的合成釋放［48］。Dectin-1與配體結(jié)合后其胞漿側(cè)免疫受體酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motif，ITAM）激活Syk，Syk促進(jìn)天冬氨酸特異性的胱天蛋白酶募集域蛋白（caspase recruitment domaincotaining protein 9，CARD9）結(jié)構(gòu)域發(fā)生變化，進(jìn)而調(diào)節(jié)與CARD9結(jié)合的IKK磷酸酶激活復(fù)合體，通過(guò)IKK降解IκB，釋放NF-κB，啟動(dòng)對(duì)巨噬細(xì)胞的活化作用［49］。例如，靈芝孢子多糖對(duì)Dectin-1通路缺陷型的巨噬細(xì)胞激活能力遠(yuǎn)低于其對(duì)未缺陷巨噬細(xì)胞的作用［50］?；覙?shù)花子實(shí)體多糖通過(guò)Dectin-1/Syk/NF-κB通路激活巨噬細(xì)胞，促進(jìn)TNF-α和IL-6等細(xì)胞因子的釋放［51］。

3.7 NF-κB其他活化途徑

除了與受體相互作用激活巨噬細(xì)胞外，植物多糖還可以通過(guò)內(nèi)吞途徑進(jìn)入巨噬細(xì)胞內(nèi)部。與淀粉及糖原不同的是，被吞噬的植物多糖分子不易酶解，不完全降解的植物多糖分子在巨噬細(xì)胞內(nèi)部通過(guò)未知的途徑有可能活化NF-κB進(jìn)而活化巨噬細(xì)胞，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用［24］。

4　結(jié) 語(yǔ)

植物多糖因其顯著的療效和低毒性，已經(jīng)作為一種公認(rèn)的免疫調(diào)節(jié)劑。而巨噬細(xì)胞對(duì)先天性免疫具有重要作用，可以通過(guò)分泌各種細(xì)胞因子來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫能力。

已有許多研究證實(shí)植物多糖對(duì)巨噬細(xì)胞有調(diào)節(jié)功能，然而對(duì)于其機(jī)制的研究還是比較欠缺，或者不夠深入。本文針對(duì)植物多糖通過(guò)NF-κB信號(hào)通路而活化巨噬細(xì)胞的相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的綜述，表明NF-κB對(duì)巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能主要是通過(guò)被活化進(jìn)入細(xì)胞核后，可以調(diào)控一些炎癥因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6）和iNOS等的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能。植物多糖進(jìn)入機(jī)體后，與巨噬細(xì)胞要發(fā)生作用需要通過(guò)表面的模式識(shí)別受體（如TLR4、CD14、CR3等）或者通過(guò)直接內(nèi)吞作用。然而不論通過(guò)哪種受體刺激巨噬細(xì)胞都能夠經(jīng)過(guò)一系列信號(hào)傳導(dǎo)活化NF-κB，進(jìn)而調(diào)控相關(guān)的基因表達(dá)。由于植物多糖來(lái)源廣泛，資源豐富，具有開(kāi)發(fā)價(jià)值，本文旨在為今后植物多糖的免疫調(diào)節(jié)功能研究提供參考。

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Progress in Research on Immune-Regulatory Effects of Plant Polysaccharides on Macrophages through NF-κB Signaling Pathway

CHEN Jinlong1， ZHANG Yueqiao1， YUAN Ya1， WU Surui2， MING Jian1，3，*
（1. College of Food Science， Southwest University， Chongqing400715， China；2. Kunming Edible Fungi Institute of All China Federation of Supply and Marketing Cooporatives， Kunming650223， China；3. National Food Science and Engineering Experimental Teaching Center， Southwest University， Chongqing400715， China）

Plant polysaccharides have immune-regulatory function and can be widely used in medical and health food industries as immunomodulatory agents. Nuclear factor kappa B （NF-κB）， as one of the nuclear factors regulating gene transcription， plays a critical role in the regulation of multiple genes in macrophages. Many studies have shown that plant polysaccharides induce immune response of macrophages through NF-κB signaling pathway. This review describes the composition and regulation of NF-κB signaling pathway as well as the mechanism ofNF-κB activation by the plant polysaccharide-mediating receptor on the surface of macrophages. This review can provide a reference for further study of plant polysaccharides.

plant polysaccharide； nuclear factor kappa B； signaling pathway； macrophages； immune regulation

R282.7

A

1002-6630（2015）23-0288-07

10.7506/spkx1002-6630-201523053

2015-04-13

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31271825）；“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD16B01）

陳金龍（1992—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)楝F(xiàn)代食品加工原理與技術(shù)。E-mail：529116505@qq.com

明建（1972—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)。E-mail：mingjian1972@163.com