謝溢坤，張 靜，余 茜1, *，嚴(yán)春艷1, *

靈芝多糖類成分及其生物活性研究進(jìn)展

謝溢坤2，張 靜2，余 茜1, 2*，嚴(yán)春艷1, 2*

1. 廣東藥科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 臨床藥學(xué)科，廣東 廣州 510060 2. 廣東藥科大學(xué)臨床藥學(xué)院，廣東 廣州 510006

靈芝是常用的名貴中藥材，藥用歷史悠久，藥用價值高。多糖類成分是靈芝（赤芝和紫芝）中重要的生物活性成分之一，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、保肝、抗氧化、降血糖、心血管系統(tǒng)和神經(jīng)保護(hù)等作用，具有潛在的開發(fā)應(yīng)用價值。通過對近年來國內(nèi)外靈芝多糖的結(jié)構(gòu)特征、生物活性以及潛在作用機(jī)制的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，為明確靈芝多糖的現(xiàn)代藥用價值提供基礎(chǔ)，為靈芝多糖作為治療藥物和輔助性功能食品的開發(fā)提供參考和借鑒。

赤芝；紫芝；多糖；結(jié)構(gòu)特征；免疫調(diào)節(jié)；抗腫瘤；保肝；抗氧化；降血糖；心血管系統(tǒng)保護(hù)；神經(jīng)保護(hù)

靈芝屬于擔(dān)子菌綱多孔菌科真菌，為我國傳統(tǒng)的名貴中藥，有著悠久的藥用歷史。與人參、何首烏、冬蟲夏草并稱為“四大仙草”。據(jù)《神農(nóng)本草經(jīng)》記載，將靈芝按顏色劃分為赤、黑、青、白、黃、紫芝6種，均被列為上品。謂其“氣味苦平、無毒。久食輕身不老，延年神仙”?！吨袊幍洹?020年版規(guī)定赤芝(Leyss. ex Fr.) Karst. 和紫芝Zhao, Xu et Zhang的干燥子實(shí)體為靈芝的正品[1]。現(xiàn)代藥理研究表明，靈芝具有廣泛的生物活性，能夠用于預(yù)防和治療各種內(nèi)科疾病。靈芝的化學(xué)成分豐富，主要包括多糖、三萜、核苷酸、甾醇、甾體、多肽、脂肪酸和氨基酸等[2]。靈芝多糖作為靈芝中重要的生物活性成分之一，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、保肝、抗氧化、降血糖、心血管系統(tǒng)和神經(jīng)保護(hù)等生物活性。

靈芝常見形態(tài)為高度木質(zhì)化的子實(shí)體（fruiting bodies），發(fā)育后期彈射釋放的種子收集后呈粉狀，稱為孢子粉（spores），孢子萌發(fā)形成菌絲體（mycelium），菌絲繼續(xù)發(fā)育成熟則為子實(shí)體，這3種形態(tài)即為靈芝的生長周期。以靈芝的子實(shí)體、孢子粉、菌絲體和發(fā)酵液為原料，從其中均可提取多糖。靈芝多糖的提取工藝常用熱水提取法[3]，而針對細(xì)胞壁的多糖則常采用酸提[4]和堿提法[5]。隨著提取手段的發(fā)展，為了獲得更高提取效率，新的提取方法逐漸出現(xiàn)，如微波提取[6]、超聲提取[7]和酶輔助提取[8]等，以上方法可以提高多糖得率。提取后的靈芝多糖經(jīng)濃縮、分級醇沉[9]和除蛋白等步驟，再通過離子交換柱色譜和凝膠柱色譜等技術(shù)進(jìn)行組合分離，最終得到均一多糖，如圖1所示。這些工作對靈芝多糖的后續(xù)深入研究提供了有效助力。目前，針對靈芝多糖的研究主要集中在赤芝和紫芝，有學(xué)者將2種靈芝多糖進(jìn)行對比研究以期得到二者結(jié)構(gòu)特征及藥理活性的聯(lián)系與區(qū)別。

圖1 靈芝多糖的提取和純化流程

本文通過對近年來靈芝多糖的研究進(jìn)行歸納和總結(jié)，綜述靈芝多糖的提取分離、結(jié)構(gòu)特征和生物活性研究進(jìn)展，以期為靈芝多糖的深入研究及開發(fā)提供一定借鑒與參考。

1 靈芝多糖的結(jié)構(gòu)特征

多糖是靈芝中一類極為重要的生物活性物質(zhì)。均一靈芝多糖的結(jié)構(gòu)特征包括：單糖組成的種類較多、相對分子質(zhì)量范圍比較廣泛。靈芝葡聚糖及雜多糖的結(jié)構(gòu)（表1）均有報道，糖連接方式也相對較為復(fù)雜，葡聚糖主要是通過（1→3）、（1→4）、（1→6）-α/β糖苷鍵連接組成；雜多糖主要以葡萄糖（Glc）、半乳糖（Gal）組成，還含有木糖（Xyl）、甘露糖（Man）、阿拉伯糖（Ara）、鼠李糖（Rha）、巖藻糖（Fuc）、氨基糖等，通過α- 或β-糖苷鍵相連。均一靈芝多糖的結(jié)構(gòu)特征與其生物活性密切相關(guān)。

表1 靈芝中的多糖類成分

續(xù)表1

H-雜多糖 G-葡聚糖 Glc-葡萄糖 Gal-半乳糖 Man-甘露糖 Xyl-木糖 Rha-鼠李糖 Fuc-巖藻糖 Ara-阿拉伯糖 GlcN-葡萄糖胺 GlcA-葡萄糖醛酸

H-heteropolysaccharide G-glucan Glc-glucose Gal-galactose Man-mannose Xyl-xylose Rha-rhamnose Fuc-fucose Ara-arabinose GlcN-glucosamine GlcA-glucuronic acid

1.1 靈芝多糖的相對分子質(zhì)量

多糖相對分子質(zhì)量的測定方法主要包括：高效凝膠滲透色譜法（high performance gel permeation chromatography，HPGPC）、高效凝膠過濾色譜法（high performance size exclusion chromatography，HPSEC）、高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）、基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜法（matrix-assisted laser analytical ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI- TOF-MS）及一些物理方法（超濾過法、超離心法、沉降法、黏度法、光散射法等）。目前，從赤芝中分離得到均一多糖相對分子質(zhì)量分布范圍為1.93×103～2.50×106；從紫芝中分離得到均一多糖相對分子質(zhì)量分布范圍為2.87×103～1.86×106。從赤芝子實(shí)體中分離得到一個葡聚糖GL4-2，采用光散射法測定其相對分子質(zhì)量為1.95×105[10]。從赤芝子實(shí)體中分離得到1個水溶性的糖肽GLPCW-II，通過HPLC法測定其相對分子質(zhì)量為1.20×104[13]。2個雜多糖（PL-1、PL-4）和1個葡聚糖（PL-3）均從赤芝的子實(shí)體中分離得到；采用HPSEC方法測定多糖PL-1、PL-3和LP-4的相對分子質(zhì)量分別為8.30×103、6.30×104和2.00×105[14]。1個新穎均一雜多糖（GSPB70-S）從紫芝中分離得到，采用HPGPC法測定其相對分子質(zhì)量為2.87×103[33]。

1.2 靈芝多糖的單糖組成

單糖組成分析通常先通過酸水解的方法將多糖水解成單糖，以標(biāo)準(zhǔn)單糖為對照，水解產(chǎn)物通過衍生化后采用氣相色譜（gas chromatography，GC）或HPLC的方法進(jìn)行定性、定量分析。靈芝多糖的單糖組成種類豐富，但主要由Glc和Gal組成，此外還含有Xyl、Man、Ara、Rha、Fuc）葡萄糖醛酸（GlcA）、葡萄糖胺（GlcN）等。1個中性多糖（GP-1）和1個酸性多糖（GP-2）從赤芝子實(shí)體中分離得到，采用PMP柱前衍生-HPLC法分析表明GP-1和GP-2主要由Glc和Gal組成，還含有少量的Man、Rha、Fuc。在此基礎(chǔ)上GP-2還含有少量的GlcA[16]。從赤芝子實(shí)體中分離得到多糖（LZJ-0.15），采用PMP柱前衍生-HPLC法對其單糖組成進(jìn)行分析，結(jié)果表明LZJ-0.15的單糖組成主要為Glc，其摩爾比為92.3%，另外含有少量的GlcA、Man和GlcN[23]。從紫芝中分離得到均一雜多糖（GSPB70-S），采用陰離子交換色譜-積分脈沖安培檢測法（high-performance anion-exchange chromatography with integral pulse amperometric detection，HPAEC- IPAD）分析GSPB70-S的單糖組成，結(jié)果表明GSPB70-S由Glc、GlcN、Man和Gal組成，分子摩爾比為12.90∶3.70∶2.26∶1.00[33]。從紫芝菌絲體中得到的均一多糖（LZ1），其水解產(chǎn)物經(jīng)GC分析，結(jié)果表明LZ1由Rha、Fuc、Man、Glc、Gal和Ara組成，分子物質(zhì)的量比為0.94∶0.50∶1.68∶26.91∶4.80∶17.12[35]。

1.3 靈芝多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)

一般來說，多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)解析通過甲基化、高碘酸鹽氧化、Smith降解及1D/2D核磁共振譜（nuclear magnetic resonance，NMR）分析。靈芝多糖由均多糖和雜多糖2大類組成，均多糖以葡聚糖為主，雜多糖的結(jié)構(gòu)則比較復(fù)雜。雜多糖（LZ-C-1和LZ-D-1）從赤芝子實(shí)體中分離獲得。LZ-C-1主鏈由→6)-α--Galp-(1→、→2,6)-α--Galp-(1→、→4,6)- β--Glcp-(1→和→3)-β--Glcp-(1→殘基組成，支鏈則是由末端殘基β--Glcp-(1→和α--Fucp-(1→組成，分別連接于→4,6)-β--Glcp-(1→和→2,6)-α-- Galp-(1→殘基上。LZ-D-1主鏈由→6)-α--Galp- (1→和→2,6)-α--Galp-(1→殘基組成，支鏈則是由末端殘基α--Fucp-(1→組成，連接于→6)-α--Galp-(1→殘基的O-2位[11-12]。水溶性的糖肽GLPCW-II從赤芝子實(shí)體中分離得到，含有8%蛋白質(zhì)。由Glc、Fuc和Gal組成的雜多糖，主鏈由→6)-α--Galp-(1→和→3)-α--Glcp-(1→殘基組成，支鏈則是由末端殘基α--Fucp-(1→組成，連接于→6)-α--Galp-(1→殘基的O-2位[13]。從赤芝的孢子粉中分離得到1個水溶性葡聚糖（GLSWA-I）。GLSWA-I的主鏈?zhǔn)怯伞?)-β-D-Glcp-(1→、→4)- β--Glcp-(1→和→6)-β--Glcp-(1→殘基組成，1條支鏈由末端殘基β--Glcp-(1→組成，連接于→3)- β--Glcp-(1→和→4)-β--Glcp-(1→殘基的O-6位和→6)-β--Glcp-(1→殘基的O-4位。另一條支鏈由末端殘基β--Glcp-(1→組成，連接于支鏈→6)-β-- Glcp-(1→殘基的O-4位[15]。均一多糖（GLP20）從赤芝的子實(shí)體中分離得到[17-19]。GLP20是由→3)- β--Glcp-(1→連接為主鏈。→6)-β--Glcp-(1→連接為支鏈的葡聚糖，其主鏈與支鏈的比例為1∶3。富含半乳糖的雜多糖（GLP-2）從赤芝的液體發(fā)酵液中分離得到[20]。GLP-2是由→4)-α--Galp-(1→連接為主鏈，→6)-α--Manp-(1→、→4)-β--Glcp-(1→、α--Arap-(1→和α-L-Rhap-(1→為支鏈，連接于→4)- α--Galp-(1→殘基的O-6位。從赤芝子實(shí)體中獲得的多糖肽（GL-PPSQ2）多糖含量達(dá)87.17%[24]。GL-PPSQ2的主鏈由→3)-β--Glcp-(1→殘基構(gòu)成，每四個→3)-β--Glcp-(1→在O-6位連接一個長支鏈，該支鏈由α--Glcp-(1→、→4,6)-β--Glcp-(1→、→4)-β--Glcp-(1→和6)-β--Glcp-(1→依次相連構(gòu)成。一個新穎的葡聚糖（GLSB50A-III-1）從赤芝的子實(shí)體中分離得到[31]。GLSB50A-III-1主鏈?zhǔn)怯伞?)-β--Glcp-(1→、→4)-β-D-Glcp-(1→和→6)-β-- Glcp-(1→殘基組成。支鏈則是由末端殘基β-- Glcp-(1→組成，連接于→3)-β--Glcp-(1→和→4)- β--Glcp-(1→殘基的O-6位。葡聚糖（WGLP）從赤芝子實(shí)體中分離得到[32]。WGLP的主鏈?zhǔn)怯伞?)- β--Glcp-(1→殘基組成，支鏈則是由殘基→6)-β-- Glcp-(1→組成，連接于主鏈末端→3)-β--Glcp-(1→殘基的O-6位。赤芝中分離得到均一多糖可能的重復(fù)單元結(jié)構(gòu)見圖2。

新穎的均一雜多糖（GSPB70-S）從紫芝中分離得到[33]。GSPB70-S的主鏈由→3)-β--Glcp-(1→、→4)-α--Manp-(1→和→4)-α--GlcpNAc-(1→殘基組成。支鏈由β--Glcp-(1→、α--GlcpNAc-(1→和→4)-α--Galp-(1→殘基組成。水溶性均一多糖（GSCW30E-20E）從紫芝的子實(shí)體中分離獲得[36]。GSCW30E-20E是以→3)-β--Glcp-(1→連接為主鏈，每3個→3)-β--Glcp-(1→殘基通過β-(1,6)-糖苷鍵連有1個β--Glcp-(1→殘基為支鏈的葡聚糖。葡聚糖（GSP-2）從紫芝的子實(shí)體中分離得到[37]。GSP-2的主鏈?zhǔn)怯伞?)-β--Glcp-(1→和→6)-β-- Glcp-(1→殘基組成，支鏈由末端殘基β--Glcp-(1→組成，連接于→6)-β--Glcp-(1→殘基的O-3位。紫芝中分離得到均一多糖可能的重復(fù)單元結(jié)構(gòu)見圖3。

2 靈芝多糖的生物活性及其潛在作用機(jī)制

2.1 免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤

靈芝多糖具有雙向調(diào)節(jié)免疫的作用[38-40]，能夠直接或間接激活免疫細(xì)胞增殖分化，上調(diào)各種生長因子、細(xì)胞因子以及抗體的表達(dá)，強(qiáng)化各類免疫細(xì)胞間密切的相互作用，提高自身免疫（圖4），相關(guān)分子機(jī)制如圖5所示。另一方面，靈芝多糖能夠抑制過度激活的免疫系統(tǒng)造成的自身免疫性損傷，提供有序的免疫內(nèi)環(huán)境，維持免疫穩(wěn)態(tài)。

Liu等[41]報道，在排除多糖本身含有的內(nèi)毒素情況下，50 μg/mL紫芝多糖（polysaccharides from，GSP）顯著上調(diào)外周血單核細(xì)胞Toll樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）的表達(dá)并激活絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路，觸發(fā)單核細(xì)胞的免疫應(yīng)答。Liu等[42]報道給小鼠sc赤芝多糖（polysaccharides from，GLP）1 mg/mL第21、28和35天，免疫系統(tǒng)出現(xiàn)高效價的免疫球蛋白G（immunoglobulin G）抗體、強(qiáng)增殖的脾臟免疫細(xì)胞及細(xì)胞因子分泌能力、顯著活化的效應(yīng)T細(xì)胞等免疫強(qiáng)化現(xiàn)象。巨噬細(xì)胞是機(jī)體固有免疫防御的重要成員，其主要功能是吞噬、降解衰老細(xì)胞及其碎片和外來病原體，協(xié)調(diào)炎性反應(yīng)過程[43]。Han等[34]發(fā)現(xiàn)從紫芝中提取的多糖（GSP-4）可顯著促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)生物標(biāo)志物的產(chǎn)生，并促進(jìn)巨噬細(xì)胞活動。Wei等[44]報道，與未經(jīng)GLP預(yù)處理的巨噬細(xì)胞相比，GLP處理組巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志物表達(dá)增加，結(jié)合和內(nèi)吞能力增強(qiáng)。靈芝多糖還能增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞（natural killer cells，NK）的活性[45-46]。Yang等[47]研究表明GLP作用于NK-92細(xì)胞后，自然殺傷組2成員D（natural killer group 2 member D，NKG2D）的表達(dá)明顯上調(diào)，與對照組相比有顯著性差異（＜0.05），說明GLP可能通過促進(jìn)NK細(xì)胞NKG2D受體的表達(dá)，激活下游的DNAX相關(guān)蛋白10（DNAX- associated protein 10，DAP10）/磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）通路，介導(dǎo)其細(xì)胞毒作用。Xiao等[48]發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞與400 μg/mL靈芝β-葡聚糖結(jié)合后啟動免疫級聯(lián)反應(yīng)，刺激活化各類免疫細(xì)胞，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。

圖2 赤芝多糖的重復(fù)單元結(jié)構(gòu)

圖3 紫芝多糖的重復(fù)單元結(jié)構(gòu)

圖4 靈芝多糖的免疫調(diào)節(jié)活性

Cao等[49]研究結(jié)果表明劑量為0.8、3.2和12.8 μg/mL的GLP能夠上調(diào)小鼠樹突狀細(xì)胞（dendriticcells，DCs）表面主要組織相容性復(fù)合體（murine MHC Class II）I-A/I-E和CD11c（又稱補(bǔ)體受體4，complement receptor 4，CR4）分子的共表達(dá)，促進(jìn)白細(xì)胞介素-12（interleukin-12，IL-12）p40的mRNA表達(dá)和蛋白分泌；此外，GLP對DCs誘導(dǎo)的單向混合淋巴系（mixed lymphocyte culture，MLC）發(fā)育有促增殖作用，提示GLP對成熟DCs誘導(dǎo)的天然免疫應(yīng)答有調(diào)節(jié)作用。Lin等[50-51]研究赤芝多糖(1→6)-β--葡聚糖部分（PS-G）對人DCs的影響，結(jié)果顯示10 mg/mL的PS-G能增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞表面CD80、CD86、CD83、CD40、CD54和人類白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen DR，HLA-DR）的表達(dá)，增加IL-12 p70、IL-12 p40和IL-10等細(xì)胞因子的表達(dá)。

人T細(xì)胞與非T細(xì)胞體外共培養(yǎng)時，會發(fā)生淋巴細(xì)胞增殖，稱為自體混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)（autologous mixed lymphocyte reaction，AMLR）。Lei等[52]研究發(fā)現(xiàn)，GLP能夠促進(jìn)小鼠被環(huán)孢素抑制的脾細(xì)胞自發(fā)增殖，同時，100～800 μg/mL的靈芝多糖能促進(jìn)脾細(xì)胞發(fā)生AMLR，作用與胸腺肽相似；另一方面，研究結(jié)果顯示GLP（50～800 μg/mL）能促進(jìn)同種異型抗原刺激的小鼠混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)（mixed lymphocyte reaction，MLR），并能逆轉(zhuǎn)小劑量環(huán)孢素（0.01 μg/mL）對MLR的抑制作用，使其接近正常水平。靈芝多糖還可促進(jìn)混合的Th1/Th2/Tregs等輔助細(xì)胞性免疫反應(yīng)。Xiang等[53]報道，靈芝多糖能促進(jìn)T淋巴細(xì)胞增殖，并在質(zhì)量濃度為160 μg/mL時增加IL-12和γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）的分泌，促進(jìn)Th1的轉(zhuǎn)化和成熟進(jìn)程。Li等[54]發(fā)現(xiàn)荷瘤小鼠注射GLP 4周后，瘤內(nèi)Tregs比值降低，而瘤中CD4+T細(xì)胞總數(shù)的百分比穩(wěn)定，提示GLP影響T細(xì)胞向Tregs極化，干預(yù)肝癌進(jìn)展。

腫瘤免疫逃逸是指惡性腫瘤細(xì)胞通過各種機(jī)制避開免疫系統(tǒng)的識別和攻擊而生長和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。腫瘤周圍聚集有免疫細(xì)胞和免疫抑制細(xì)胞，免疫抑制細(xì)胞分泌免疫抑制因子介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的監(jiān)查[55-56]。研究表明，靈芝多糖可能是通過介導(dǎo)機(jī)體自身免疫發(fā)揮抗腫瘤活性。

Li等[57]將GLP和GSP分別與乳腺癌4T1細(xì)胞單獨(dú)作用，發(fā)現(xiàn)二者對4T1細(xì)胞沒有殺傷能力，而當(dāng)二者培養(yǎng)的RAW264.7細(xì)胞的上清液處理4T1細(xì)胞時，腫瘤細(xì)胞活力明顯下降（＜0.05）；經(jīng)多糖處理6 h后，腫瘤細(xì)胞遷移率顯著降低（＜0.001），提示多糖對4T1細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有抑制作用。Wang等[58]研究表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為200 mg/kg的GLP對膠質(zhì)瘤的大小和中位生存期無顯著的劑量依賴性；此外，對細(xì)胞毒細(xì)胞（cytotoxic T-lymphocytes，CTLs）、NK細(xì)胞和DCs等免疫細(xì)胞進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)GLP能夠促進(jìn)CTLs浸潤腫瘤組織，增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷能力，加速DCs的成熟，提示GLP的抑瘤作用不依賴于多糖含量，可能是通過抑制腫瘤微環(huán)境所創(chuàng)造的免疫抑制環(huán)境，使腫瘤細(xì)胞的生長受限最后萎縮凋亡。GLP在募集腫瘤浸潤效應(yīng)T細(xì)胞的過程中，可能對免疫抑制細(xì)胞產(chǎn)生相同的趨化作用，使得腫瘤逃逸免疫系統(tǒng)的識別與清除。

程序性死亡配體1（programmed death ligand-1，PD-L1）是PD-1（programmed death-1）的配體，兩者結(jié)合能啟動免疫抑制信號，抑制免疫細(xì)胞活性，減少免疫因子的分泌，甚至耗竭免疫細(xì)胞。正常生理?xiàng)l件下，該反饋應(yīng)答有助于構(gòu)建良好的免疫穩(wěn)態(tài)環(huán)境。腫瘤細(xì)胞表面PD-L1異常高表達(dá)，這是腫瘤順利逃避免疫清除的重要原因之一。He等[59]研究發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量濃度為1～5 mg/mL的GLP抑制信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transducer and cctivator of transcription，STAT3）磷酸化，下調(diào)PD-L1的表達(dá)。此外，免疫檢查點(diǎn)阻斷治療模型中，GLP增強(qiáng)了PD-L1抗體的效力，緩解腫瘤帶來的體質(zhì)量下降、脾臟萎縮等并發(fā)癥。

靈芝多糖對調(diào)控細(xì)胞生命周期過程中的關(guān)鍵蛋白和基因等有顯著影響，因而能夠介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。Bai等[60]發(fā)現(xiàn)GLP通過上調(diào)Bcl-2相關(guān)X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）、磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（phospho-extracellular regulated protein kinases，P-ERK）和裂解Caspase-3的表達(dá)，下調(diào)B細(xì)胞淋巴瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）、磷酸絲氨酸/蘇氨酸激酶1（phosphoserine/threonine kinase 1，p-Akt1）和環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對結(jié)腸瘤細(xì)胞的凋亡。同樣地，宮頸癌U14荷瘤小鼠喂食靈芝多糖后，體內(nèi)腫瘤組織氧化應(yīng)激得到改善，Bcl-2和COX-2的含量顯著降低[61]。

綜上，靈芝活性多糖在免疫應(yīng)答過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用，包括但不限于通過淋巴細(xì)胞和髓樣細(xì)胞等免疫細(xì)胞激發(fā)對腫瘤、病毒、細(xì)菌和真菌病原體的免疫防御。作為一種有效的輔助治療手段，天然多糖與免疫效應(yīng)細(xì)胞上多個受體的相互作用還需要深入研究多糖識別的分子機(jī)制，以進(jìn)一步了解天然多糖是如何與免疫效應(yīng)細(xì)胞上的多個受體相互作用的。

2.2 保肝

肝臟損傷是醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的不能完全治愈的流行性疾病之一，靈芝多糖在保護(hù)肝臟方面有良好的功效[62-64]。

Hong等[65]在高脂飲食致肝臟非酒精性脂肪變性小鼠模型中發(fā)現(xiàn)GLP能夠增加多種抗氧化酶的活性；此外，劑量為400 mg/kg的GLP通過改善NF-E2相關(guān)因子2（NF-E2–related factor 2，Nrf2）/ 血紅素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）信號通路，降低腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的表達(dá)水平，從而起到對抗肝臟脂肪變性、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的作用。Chen等[66]用CCl4誘導(dǎo)的肝損傷小鼠模型，發(fā)現(xiàn)劑量為100 mg/kg的GLP能夠顯著抑制血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine transaminase，ALT）和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate aminotransferase，AST）活性及肝組織的一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）和細(xì)胞色素P4502E1（cytochrome P4502E1，CYP2E1）表達(dá)，減輕肝損傷水平，改善肝功能。

Gao等[67]和Liu等[68-69]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)GLP通過調(diào)節(jié)核因子-κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）通路引起下游信號分子的改變，如核因子κB抑制蛋白（inhibitor of NF-κB，IκBα）表達(dá)的明顯增加和p-p65相應(yīng)地降低，最終上調(diào)肝保護(hù)因子表達(dá)水平和下調(diào)致肝損傷因子表達(dá)水平。Zhong等[70]發(fā)現(xiàn)，GLP通過法尼醇X受體（farnesoid X receptor，F(xiàn)XR）-蛋白酪氨酸磷酸酶2（src homology-2 domain-containing phosphatase，SHP2）/成纖維細(xì)胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）途徑，降低膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1（sterol regulatory element binding protein 1c，SREBP1c）、凋亡相關(guān)因子FAS和乙酰輔酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACC）的表達(dá)，降低油酸和棕櫚酸誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞和原代肝細(xì)胞的脂滴積聚和三酰甘油（triacylglycerol，TG）含量，達(dá)到抑制脂肪酸合成的作用。

由此可見，靈芝多糖可通過抗自由基脂質(zhì)過氧化、減輕肝臟損傷炎癥反應(yīng)、提高肝臟抗氧化能力等途徑來發(fā)揮保護(hù)肝臟的作用。

2.3 降血糖

糖尿病是一組因胰島素絕對或相對分泌不足以及靶組織細(xì)胞對胰島素敏感性降低引起蛋白質(zhì)、脂肪和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂綜合征，高血糖為其標(biāo)志性的特征[71]。現(xiàn)代藥理研究表明，靈芝多糖在調(diào)節(jié)血糖水平和抗糖尿病機(jī)制中存在眾多靶點(diǎn)且效果顯著的特點(diǎn)[72-74]。

Zhu等[75]指出，大鼠的給藥劑量為200或400 mg/kg靈芝多糖能上調(diào)胰腺十二指腸同源盒1（pancreatic-duodenal homeobox 1，PDx-1）、Bcl-2 mRNA的表達(dá)，下調(diào)Bax、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和Caspase-3的表達(dá)，從而抑制β細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)β細(xì)胞的再生，實(shí)現(xiàn)保護(hù)胰腺組織的作用。Xiao等[76]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給予2型糖尿病（diabetes mellitus type 2，T2DM）大鼠靈芝多糖（F31）1周后，F(xiàn)31（50 mg/kg）組和二甲雙胍組空腹血糖（fasting serum glucose，F(xiàn)SG）明顯低于模型組（＜0.05、0.01）。2組空腹血糖下降持續(xù)6周。給藥3周時，F(xiàn)31（25 mg/kg）組的FSG較模型組顯著降低（＜0.05）。

目前研究表明，靈芝多糖可能通過影響腸道菌群的組成和功能來調(diào)節(jié)血糖水平、改善腸道屏障功能，發(fā)揮治療糖尿病的作用。Chen等[77]發(fā)現(xiàn)經(jīng)GLP處理后，T2DM小鼠腸道益生菌群豐度提高，降低了有害菌群豐度，恢復(fù)腸道菌群紊亂的氨基酸代謝、碳水化合物代謝、炎性物質(zhì)代謝和核酸代謝。Xu等[78]報道，GLP可以改變腸道微生物的組成，減輕發(fā)生胰島素抵抗的慢性炎癥。

綜上，靈芝多糖通過改善胰島β細(xì)胞功能提高胰島素作用、增強(qiáng)葡萄糖代謝和減輕胰島素抵抗等作用，在降血糖和控制糖尿病方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢。

2.4 改善心血管系統(tǒng)作用

心血管疾病是心臟和血管的疾病，包括冠心病、腦血管病、風(fēng)濕性心臟病和其他疾病，是世界各地致病和死亡的最主要原因之一。已有多項(xiàng)研究表明，靈芝對心血管疾病某些代謝標(biāo)志物有影響[79]。研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖可預(yù)防多種疾病模型的心臟損傷[80-82]。

動脈粥樣硬化會導(dǎo)致局部血栓形成，導(dǎo)致受影響動脈的部分或全部閉塞。血管平滑肌的炎癥反應(yīng)是動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的重要因素之一。IL-1家族細(xì)胞因子參與調(diào)節(jié)炎癥。Liang等[83]研究發(fā)現(xiàn)，GLP可降低脂多糖誘導(dǎo)的人血管平滑肌細(xì)胞和小鼠胸主動脈中IL-1β的表達(dá)，提示靈芝多糖具有抗炎作用，可用于預(yù)防血管疾病和抑制炎癥反應(yīng)。

T2DM伴隨的高血糖能夠誘導(dǎo)糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end-products，AGE）的形成，引起氧化應(yīng)激和慢性炎癥，繼而誘發(fā)動脈粥樣硬化的發(fā)生。另一方面，脂蛋白相關(guān)磷脂酶（lipoprotein associated phospholipase，LP-PLA2）具有促炎作用，對動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定。Wihastuti等[84]給Wistar大鼠sc 3個不同劑量（50、150、300 mg/kg）的靈芝多糖。結(jié)果顯示，與空白組相比，GLP對血管新生數(shù)量和脂質(zhì)含量均有顯著影響，提示靈芝多糖能夠穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊，預(yù)防動脈炎癥反應(yīng)。Zhu等[85]通過研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖能增加主動脈PI3K、磷酸化Akt（phospho-Akt，p-Akt）、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）和NO的水平，改善內(nèi)皮依賴性主動脈舒張功能，提示該作用可能與激活PI3K/Akt/eNOS通路有關(guān)。Li等[86]研究表明，靈芝多糖在體內(nèi)對阿霉素所致的心臟損傷有保護(hù)作用，表現(xiàn)為抑制線粒體凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、維持心肌線粒體的結(jié)構(gòu)和功能、減少心肌細(xì)胞的凋亡。轉(zhuǎn)錄因子Nrf2是調(diào)節(jié)HO-1等抗氧化基因轉(zhuǎn)錄的重要轉(zhuǎn)錄因子之一，Nrf2誘導(dǎo)小鼠雙微體2（murine double minute 2，MDM2）表達(dá)的增加有助于維持線粒體膜電位穩(wěn)定，抑制線粒體凋亡，保護(hù)細(xì)胞。Xu等[87]研究報道，GLP可以逆轉(zhuǎn)阿霉素引起的NRF2表達(dá)的下降，促進(jìn)NRF2的穩(wěn)定存在，提示靈芝多糖可以作為治療阿霉素心臟毒性的潛在藥物。

以上研究表明，靈芝多糖通過抑制血管損傷性炎癥反應(yīng)、增強(qiáng)血管舒張與收縮功能、維持心肌線粒體結(jié)構(gòu)和功能、改善機(jī)體糖脂代謝等作用，一定程度地保護(hù)心臟，保持心臟的基本結(jié)構(gòu)和功能，達(dá)到預(yù)防甚至治療心血管疾病的作用。

2.5 神經(jīng)保護(hù)

神經(jīng)系統(tǒng)疾病是由對中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響的特殊病理過程引起的。眾所周知，靈芝多糖對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)至少部分是通過其免疫調(diào)節(jié)活性來實(shí)現(xiàn)的[88]。Zhou等[89]報道，大鼠側(cè)腦室注射靈芝孢子粉（2.0、4.0、8.0 g/kg）均保護(hù)海馬免受氧化損傷。多項(xiàng)研究表明，靈芝多糖具有廣泛的腦損傷保護(hù)作用，如改善阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）、治療癲癇以及對卒中損傷的神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用[90-91]。

Ren等[92]通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)靈芝提取物處理后，經(jīng)典的1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（MPTP）小鼠模型的運(yùn)動能力得到改善，同時黑質(zhì)致密部中酪氨酸羥化酶的表達(dá)增加。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，靈芝提取物可以保護(hù)神經(jīng)母細(xì)胞瘤對抗1-甲基-4-苯基吡啶（MPP+，1 mmol/L）的損傷作用，在孵育24 h時降幅最大。

Huang等[93]報道，經(jīng)GLP治療后小鼠海馬區(qū)5-乙炔基-2-脫氧尿苷/神經(jīng)元特異性核蛋白（5-ethynyl-2-deoxyuridine/neuron specific nuclear protein，BrdU/Neun）雙陽性細(xì)胞數(shù)與賦形劑組小鼠相比明顯增加，提示GLP對神經(jīng)細(xì)胞有保護(hù)作用；還發(fā)現(xiàn)GLP治療的APP/PS1小鼠與賦形劑治療的小鼠相比，β-淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）面積顯著減少，表明GLP減少了淀粉樣蛋白沉積。Cai等[94]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，GLP能夠下調(diào)脂多糖或Aβ誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子，促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)，減輕炎癥相關(guān)生理活動。小膠質(zhì)細(xì)胞行為反應(yīng)的調(diào)節(jié)與單核細(xì)胞趨化蛋白-1（macrophage chemoattractant protein-1，MCP-1）和基因的表達(dá)有關(guān)，而MCP-1在許多神經(jīng)退行性疾病中均有過表達(dá)，揭示GLP對內(nèi)毒素和Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥的調(diào)節(jié)作用，并提示GLP的神經(jīng)保護(hù)功能可能是通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和行為反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。Sun等[95]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)靈芝多糖能顯著抑制H2O2誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡，提示靈芝多糖可抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡。

目前，大量實(shí)驗(yàn)研究表明，靈芝多糖確有明顯的神經(jīng)保護(hù)作用，對腦血管病、AD、帕金森病、癲癇等神經(jīng)退行性疾病具有良好的臨床應(yīng)用前景，可以作為一種潛在的治療劑來提高神經(jīng)元存活能力。

2.6 抗氧化

氧化應(yīng)激是機(jī)體內(nèi)環(huán)境超氧陰離子、過氧化氫以及羥自由基等活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平增加所致[96]。目前，已知多種疾病的發(fā)生、發(fā)展過程都與氧化應(yīng)激密切相關(guān)[97]。靈芝多糖對不同動物模型的抗氧化和清除自由基作用可能與其免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血壓、降血糖、腦保護(hù)、肝臟保護(hù)、心血管保護(hù)、腎臟保護(hù)和延緩衰老等藥理機(jī)制有關(guān)[98]。

1項(xiàng)與安慰劑對照的隨機(jī)雙盲交叉試驗(yàn)表明[99]，服用GLP顯著提高了健康研究參與者的總抗氧化能力、抗氧化酶活性，并改善了肝臟狀況。Zhong等[100]通過建立小鼠體內(nèi)腎缺血再灌注損傷模型和體外缺氧/復(fù)氧模型發(fā)現(xiàn)，與假手術(shù)組相比，腎缺血再灌注后總抗氧化能力、抗氧化酶活性均顯著升高。然而，在缺血和再灌注前給予靈芝多糖肽可改善腎功能，表現(xiàn)為降低血尿素氮和肌酐水平，形態(tài)學(xué)損害明顯減輕。另外，Zhong等[100]考察靈芝多糖肽對氧化應(yīng)激影響，與假手術(shù)組相比，模型組髓過氧化物酶、丙二醛（malondialdehyde，MDA）水平顯著升高，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶、谷胱甘肽（glutathione，GSH）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）活性顯著降低，而靈芝多糖肽則逆轉(zhuǎn)了模型組的變化（＜0.01），顯著抑制腎缺血再灌注氧化損傷。

Hu等[101]建立脂多糖誘導(dǎo)的炎癥巨噬細(xì)胞模型和腸樣Caco-2細(xì)胞/巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)炎癥模型發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量濃度為160 μg/mL靈芝多糖顯著降低（＜0.01）脂多糖誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子、ROS水平，抑制COX-2的表達(dá)（＜0.01）。Zheng等[102]通過體外細(xì)胞研究表明，GLP對H2O2誘導(dǎo)的MRC-5細(xì)胞氧化應(yīng)激有積極的保護(hù)作用，并能顯著降低細(xì)胞內(nèi)ROS水平，顯著提高細(xì)胞存活率。

劇烈的體育鍛煉往往與各種組織中自由基和ROS的產(chǎn)生增加有關(guān)，這可能會弱化機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)的能力[103]。Zhao等[104]報道GLP各劑量組（50、100、200 mg/kg）能夠增強(qiáng)力竭運(yùn)動誘導(dǎo)的小鼠骨骼肌中抗氧化酶活性，降低MDA含量。Luo等[105]則研究了GLP對運(yùn)動性小鼠肝臟氧化應(yīng)激的抑制作用，發(fā)現(xiàn)GLP增強(qiáng)了肝臟超氧化物歧化酶等內(nèi)源性抗氧化劑消除ROS的能力，減輕肝臟損傷，為靈芝多糖增強(qiáng)機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)對抗運(yùn)動誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激提供了有力證據(jù)。

2.7 其他活性

葛凡等[106]研究指出，GLP用作皮下注射制劑能夠?qū)θヂ殉补琴|(zhì)疏松大鼠模型的骨量有一定程度的保護(hù)作用。另有證據(jù)表明，靈芝子實(shí)體水提物對骨折愈合有較好的促進(jìn)作用，與其調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)磷水平和堿性磷酸酶含量有關(guān)，有助于增加軟骨連接[107]。

放療和化療是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)常用的抗癌治療方法，然而二者對正常細(xì)胞強(qiáng)烈的無差別性損傷會引發(fā)嚴(yán)重的不良反應(yīng)[108]。廣譜抗癌藥物環(huán)磷酰胺的主要毒性是骨髓抑制[109]。Zhu等[110]報道ip GLP 1次/d，能促進(jìn)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)骨髓抑制小鼠骨髓生成，但GLP不能直接刺激造血祖細(xì)胞增殖和抑制骨髓細(xì)胞凋亡。研究表明，靈芝多糖與小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞結(jié)合可促進(jìn)各類血細(xì)胞集落單位和造血生長因子的產(chǎn)生。提示靈芝多糖可作為一種可能的替代治療策略，通過增強(qiáng)骨髓生成來減輕化療所致的骨髓抑制，有望在進(jìn)一步研究中開發(fā)成為臨床治療中的補(bǔ)充和替代治療藥物[111]。

衰老是機(jī)體全體細(xì)胞代謝逐漸減弱的表現(xiàn)，是各種慢性疾病的危險因素之一。Pan等[112]研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖能夠改善隨著年齡增長而衰退的免疫系統(tǒng)，同時對抗過度的氧化應(yīng)激反應(yīng)、減弱ROS對各類組織細(xì)胞完整性的破壞。基于以上作用，靈芝多糖還有其他促進(jìn)健康的特性，如改善皮膚狀態(tài)[113]等，使得靈芝多糖在延緩衰老方面有獨(dú)特的生物活性。

3 結(jié)語與展望

靈芝是中國傳統(tǒng)的名貴藥食同源真菌，有著悠久的藥用歷史，被用來預(yù)防和治療各種疾病。隨著現(xiàn)代藥學(xué)和藥學(xué)相關(guān)學(xué)科理論與技術(shù)的發(fā)展，越來越多傳統(tǒng)中藥材的藥理活性被逐漸發(fā)掘出來并運(yùn)用在臨床實(shí)踐中。靈芝多糖是靈芝中重要的生物活性成分，在免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤、肝臟保護(hù)、降血糖和抗糖尿病、神經(jīng)保護(hù)、心血管保護(hù)以及抗氧化應(yīng)激方面有著獨(dú)特的藥理活性，成為熱門研究熱點(diǎn)，具有十分廣闊的開發(fā)前景。由于靈芝多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在高級結(jié)構(gòu)的分析上還存在很大的挑戰(zhàn)，其藥理活性和構(gòu)效關(guān)系也有待闡明，藥動學(xué)等研究仍存在瓶頸，許多目標(biāo)靶點(diǎn)的分子機(jī)制仍然需要深入探討。因此，進(jìn)一步深入研究靈芝多糖的結(jié)構(gòu)特征、藥理活性及其構(gòu)效關(guān)系，將為靈芝多糖的開發(fā)利用提供理論及實(shí)踐依據(jù)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Advances in studies on polysaccharides fromand their biological activities

XIE Yi-kun2, ZHANG Jing2, YU Qian1, 2, YAN Chun-yan1, 2

1. Department of Clinical Pharmacy, First Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510060, China 2. School of Clinical Pharmacy, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China

Lingzhi () is commonly used rare Chinese medicinal materials with a long medicinal history and high medicinal value. Polysaccharides exist as one of important bioactive components from(and), possessing various biological activities such as immunomodulation, antitumor, hepatoprotection, anti-oxidation, hypoglycemic, cardiovascular system protection and neuroprotection. Polysaccharides have potential development and application value. In this article, the recent domestic and foreign literatures on the structural characteristics, biological activities and potential action mechanisms of polysaccharides fromandwere collected and summarized, which provides a basis for clarifying the modern medicinal value ofpolysaccharides, and provides a reference for in-depth development ofpolysaccharides as therapeutic drugs and auxiliary functional foods.

(Leyss. ex Fr.) Karst.;Zhao, Xu et Zhang; polysaccharide; structural characteristic; immunomodulation activity; antitumor activity; hepatoprotection activity; anti-oxidation activity; hypoglycemic effect; protection effect of cardiovascular system; neuroprotection effect

R282.71；R285

A

0253 - 2670(2021)17 - 5414 - 16

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.17.033

2021-07-20

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81973454）；廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2021A1515011606）

謝溢坤（1996—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴幎嗵墙Y(jié)構(gòu)及藥理活性研究。E-mail: 1048698009@qq.com

嚴(yán)春艷，沈陽藥科大學(xué)64期中藥學(xué)專業(yè)校友，廣東藥科大學(xué)教授、副院長，中國藥學(xué)會-施維雅青年藥物化學(xué)獎獲得者，廣東省“千百十工程”省級層次人選，廣州市“珠江科技新星”。Tel: (020)39352052 E-mail: ycybridge@gdpu.edu.cn

余 茜，講師。Tel: (020)39352024 E-mail: yuxi024@163.com

[責(zé)任編輯 潘明佳]