大理大學基礎醫(yī)學院人體解剖學教研室，云南 大理 671000

石斛屬為蘭科植物，石斛屬有眾多品系。全球約有千余種，我國約有76種，石斛屬在我國主要分布在西南，長江流域等[1]。石斛用途廣泛，在眾多品系中可作為藥用價值的種類為數(shù)不多。近年研究顯示，石斛中主要化學成分為生物堿、多糖、黃酮類、酚類、萜類等，不同種類石斛其化學成分含量與結構不同[1]。石斛多糖為石斛的主要活性成分之一。不同種屬石斛多糖含量有所差異，藥理活性與多糖所占植株的比例有關[2]。并且不同種屬多糖結構不同，石斛屬多糖結構差異主要體現(xiàn)在所構成的單糖種類及其比例，分子量大小，糖苷鍵類型及其連接方式不同等，因此可能造成不同的藥理活性[3]。

近年來對于鐵皮石斛多糖(DOP)、金釵石斛多糖(DNP)、霍山石斛多糖(DHP)、鼓槌石斛多糖(DCP)等石斛屬多糖的研究較為廣泛。石斛多糖的藥理學作用在抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、免疫調節(jié)、降血糖、護肝等方面的研究較為活躍。

1 石斛多糖的藥理活性研究

1.1 抗氧化與衰老 氧化應激可以導致衰老與疾病。多種疾病發(fā)生機制與自由基(ROS)的過度產生密切相關。大量研究顯示，石斛多糖具有體外抗氧化性活性，體外實驗表明石斛多糖對各種類型自由基有一定的清除作用，而且石斛多糖對不同種類模式生物體內抗氧化活性也被廣泛證實。體外抗氧化活性主要集中在ROS 的清除，體內抗氧化作用主要表現(xiàn)在抗氧化物酶活性的升高，及降低氧化應激產物丙二醛(MDA)水平。勞梓釗等[4]通過鐵皮石斛粗多糖培養(yǎng)基干預模式生物果蠅時發(fā)現(xiàn)，含鐵皮石斛的多糖培養(yǎng)基，能夠顯著提高果蠅體內過氧化物酶含量，降低過氧化產物MDA含量，提高果蠅的生存天數(shù)，增強繁殖能力，與抗熱應激能力，其可能的機制為含藥培養(yǎng)基可以增強果蠅體內的抗氧化能力和自由基的清除作用。Luo等[5]利用水提醇沉法并純化分離得到一種質量分數(shù)為8500Da 的DOP，體外實驗表明DOP能夠適度清除DPPH自由基并以濃度依賴性對羥基自由基有一定的清除作用。由于野生石斛資源的稀缺，組織培養(yǎng)的鐵皮石斛發(fā)展迅速。唐軍榮等[6]研究發(fā)現(xiàn)組織培養(yǎng)的鐵皮石斛其提取物POD有一定的抗氧化能力，對多種自由基具有明顯的清除能力，包括DPPH、·OH、·O2自由基。

1.2 抗腫瘤 腫瘤為嚴重危害人類健康的疾病。多項研究顯示，石斛多糖對多種類型的惡性腫瘤細胞有一定的治療作用。石斛多糖抗腫瘤機制主要表現(xiàn)在直接抑制腫瘤細胞增殖，促進促凋亡蛋白表達，從而發(fā)揮抗腫瘤細胞活性。Yu等[7]比較了野生條件下種植和溫室條件下種植的鐵皮石斛提取并分離的DOP，野生狀態(tài)下生長的鐵皮石斛，其提取物DOP 能夠顯著抑制HeLa細胞增值。Xing等[8]從鐵皮石斛粗多糖中分離了四種多糖組分，DOP-40、DOP-50、DOP-60、DOP-70，其分子量分別為999、657、243和 50.3 kDa，主要構成單糖為d-甘露糖和d-葡萄糖，且不同組分單糖構成的摩爾比各不相同；各個多糖組分均呈時間-劑量依賴性抑制HepG2細胞細胞增殖，可能的機制是DOP通過下調HepG2 細胞Bcl-2 蛋白表達量，上調Bax 蛋白，改變Bax/Bcl-2 蛋白比例，從而通過Bax 和 Bcl-2 途徑誘導HepG2 細胞凋亡。Wei等[9]從霍山地區(qū)鐵皮石斛中分離了一種平均分子量為229 kDa 的石斛多糖DOPA-1，以劑量依賴性抑制HepG-2 細胞增值并且呈劑量依賴性促進HepG-2 細胞凋亡，而且藥物干預組觀察到了線粒體膜通透性增加，且DOPA-1促進HepG-2 細胞凋亡可能機制為：DOPA-1 促進HepG-2 細胞Bcl-2 表達降低，而Bax 表達增高所致；此外線粒體途徑也介導了DOPA-1對HepG-2 細胞凋亡的作用。乳腺癌是常見惡性腫瘤之一，Sun 等[10]以POD 干預MCF-7 細胞和正常乳腺上皮細胞系MCF10A，不同濃度POD具有顯著降低MCF-7 細胞活力，抑制G2/M 期細胞比例，增加凋亡相關蛋白表達，抑智凋亡蛋白表達下降，增值相關標志物表達下降，而POD 對正常MCF10A 細胞未見顯示抑制作用。說明POD選擇性抑制 MCF-7 細胞增殖。在一定程度上可能說明POD 對正常乳腺細胞的安全性。張丹丹等[11]從霍山石斛中分離出三種多糖組分，分別為DHP、DHP-1、DHP-2，幾種多糖組分均能抑制SGC-7901細胞株的生長，其中DHP-2對SGC-7901細胞株抑制作用最強，其可能機制為DHP-2 通過改變SGC-7901細胞株抑癌基因野生型P53和原癌基因cmy-c 表達有關。石斛多糖可對多種惡性腫瘤細胞起抑制作用，且不同組分對腫瘤細胞的抑制作用不同。

1.3 抑菌與抗炎 Ge 等[12]通過研究DHP 干預香煙煙霧誘導的小鼠的肺部炎癥時發(fā)現(xiàn)，DHP降低小鼠肺組織和血液中炎性因子TNF-α 和IL-1β 含量,降低炎癥相關信號通路NF-κB 和MAPK 信號通路相關蛋白IκB，p65，p38和JNK 的磷酸化水平，并且DHP 對于NF-κB 和MAPK 信號通路中各自核轉錄因子NF-κB、AP-1 在胞核與DNA 結合活性顯著降低，表明大量炎性相關基因在轉錄水平被抑制，從而抑制炎癥因子的表達，抑制炎癥反應。同種石斛在不同種植條件下外部特征有一定的差異，藥理學活性也可能有所差異。Wang等[13]利用抑菌圈法比較了云南普洱地區(qū)野生鐵皮石斛與利用植物細胞培養(yǎng)技術的石斛粗多糖的抑菌活性，分別以不同的藥物濃度作用于幾種常見的致病菌，兩種多糖都顯示出顯著的抑菌活性，但相同的藥物濃度下野生鐵皮石斛多糖較組織培養(yǎng)獲得的POD 顯示更強的抑菌活性。張周英等[14]利用濾紙片法比較DOP 和DNP 對常見病原菌的抑菌活性，DOP和DNP 均有抑菌能力，DNP的抑菌能力優(yōu)DOP。

1.4 免疫調節(jié) 石斛多糖可通過調節(jié)免疫器官、免疫細胞、免疫分子發(fā)揮免疫調節(jié)作用。石斛多糖對免疫的調節(jié)作用主要集中在對免疫細胞的調節(jié)作用。Wang等[15]研究表明，從霍山石斛中分離出酸性多糖DNP-W4，及其衍生物DNP-W4R，HDNP-W4，并以以上三種組分干預經(jīng)過脂多糖和刀豆素抑制的T淋巴細胞和B淋巴細胞增值，結果顯示當DNP-W4R、HDNP-W4的藥物濃度為50 μg /mL和100 μg/mL劑量時細胞活性增強，而DNP-W4在最高劑量100 μg/mL仍沒有顯示出免疫細胞活性增強的趨勢。提示多糖的結構不同，其免疫調節(jié)活性不同。王超群等[16]從DHP中分離出7種多糖組分，各個組分均能提高吞噬細胞的吞噬能力，誘導免疫因子TNF-α、IL-1β、NO的表達。宋美芳等[17]通過體內與體外研究發(fā)現(xiàn)，DOP和齒瓣石斛多糖增加小鼠脾臟指數(shù)，協(xié)同ConA 增強T細胞增殖，并且促進免疫因子IFN-γ、IL-2 的釋放，顯示兩種石斛多糖可從器官，細胞及分子水平起免疫增強作用。

1.5 護肝 肝臟為重要的消化腺，多種損傷因素可造成肝臟的損傷，多項研究顯示，石斛多糖具有明顯的保護肝臟功能。Lin等[18]研究發(fā)現(xiàn)，DOP可以改善對乙酰氨基酚誘導的化學性肝臟損傷小鼠肝酶的含量，減少肝細胞釋放入血液的ALT、AST水平，下調肝臟組織中脂質過氧化物指標MDA，氧化應激指標過氧化物酶(MPO)含量，降低ROS含量，并且上調肝功能指標GSH、CAT、T-AOC水平；增加抗氧化蛋白Nrf2 核易位, 減少胞漿中Nrf2拮抗蛋白 Keap1表達，并且促進Nrf2下游具有解毒和抗氧化劑相關靶基因GCLC、GCLM、NQO1、HO-1 的表達；其可能的機制為DOP 通過抑制氧化應激和激活 Nrf2-Keap1 信號通路發(fā)揮肝臟保護作用。Tian等[19]從DHP中分離一種分子量為6700 Da多糖，命名為命名DHP1A，經(jīng)DHP1A干預經(jīng)過CCl4引起的肝炎癥反應后單核巨噬細胞系標記物CD68表達下降，這可能提示肝臟中單核系細胞減少，炎癥減輕,其保肝作用可能與DHP1A抑制炎癥反應有關,增加抗炎因子IL-10，降低促炎因子TNF-α, IL-β表達和炎癥趨化因子MCP-1 和 MIP-2 轉錄水平降低，下調p-IκBα蛋白，加強對NF-κb的抑制作用，以上均提示其保肝作用可能與DHP1A抑制炎癥反應有關。安禎祥等[20]研究發(fā)現(xiàn)DNP可以改善CCl4 聯(lián)合乙醇誘導的肝纖維化模型，降肝酶、降低肝纖維化四項指標，其抗肝纖維化的機制可能為增加抗氧化劑SOD 的活性,抑制和肝臟組織中脂質過氧化導致的肝臟損傷。

1.6 調節(jié)血糖 糖尿病血糖控制不佳，可能會導致嚴重的并發(fā)癥。多項研究顯示石斛多糖具有明顯的降血糖作用。Wang等[21]以高脂飲食聯(lián)合STZ 誘導糖尿病小鼠模型，并以DOP加以干預，干預組明顯改善高血糖，調節(jié)血脂，降低胰島素抵抗，其可能的機制為DOP 通過激活PI3K/Akt 信號通路，調節(jié)糖原合成和葡萄糖代謝酶活性有關，從而降低血糖水平。POD 或有可能成為糖尿病患者輔助飲食和作為輔助藥物加以使用。Liu等[22]通過研究發(fā)現(xiàn)DNP對高糖高脂飲食誘導的2型糖尿病大鼠具有明顯的降血糖作用，升高胰島素含量，降低胰島素抵抗指數(shù)。DOP 各組分可以明顯改善四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠血糖水平，糖化血紅蛋白，提高血清胰島素含量[23]。

1.7 其他藥理活性 心肌細胞保護作用，Zhang等[24]研究發(fā)現(xiàn)分子量為951.9 kDa 的DOP 具有保護H9c2 心肌細胞的功能，其作用機制可能為：1 DOP降低ROS產生，增加抗氧化物酶表達，減輕H2O2 誘導氧化應激造成的H9c2 心肌細胞損傷；2 DOP穩(wěn)定H9c2 心肌細胞線粒體膜電位，降低caspse3 和caspase9 蛋白表達，Bcl-2 / Bax 蛋白的比例增加，從而抑制線粒體途徑引起的H9c2 心肌細胞凋亡； 3 PI3K / Akt和MAPK 信號通路部分參與了 DOP 對 H9c2 心肌細胞的保護作用。DOP促進唾液分泌，改善斯耶格倫綜合征引起的口腔干燥[25]。陳健等[26]研究發(fā)現(xiàn)DOP可以促進脫毛膏處理小鼠毛發(fā)增生，并促進角質形成細胞增殖。DNP 可以減輕腦組織缺血再灌注損傷，機制可能與抑制氧化應激和炎癥有關[27]。

2 小結與展望

石斛種屬繁多，其藥理活性主要體現(xiàn)在其有效成分上。多糖作為石斛屬植物的重要活性成分，不同種石斛多糖其化學結構不同，即使同種種屬的石斛多糖，可能因為其成長環(huán)境、提取方式、純化分離的方式不同，其化學結構不盡相同，從而可能帶來不同的藥理活性，石斛多糖可能通過多個靶點，在體外與體內均顯示出一定的藥理學活性。云南作為石斛的主產地之一，野生資源匱乏，近年來人工種植的石斛較多。通過明確石斛多糖的化學結構及其作用機制，明確其作用靶點，以期科學合理的利用石斛。