藥用真菌多糖治療神經退行性疾病的研究進展

楊佳霖,沈西雅,呂海燕,陳麗秋,陳春燕,杜佳怡,朱 梅

(牡丹江醫學院,黑龍江 牡丹江 157011)

神經退行性疾病(neurodegenerative diseases,NDs)主要包括阿爾茲海默病、帕金森病、肌萎縮性脊髓側索硬化癥等疾病,其主要病理改變為患者中樞神經系統的不同區域內神經元發生退化引發相關功能喪失,繼而表現出一系列臨床癥狀;NDs發病機制復雜,在嚴重影響到患者的生活質量的同時,給社會也造成了巨大的經濟和醫療負擔。藥用真菌多糖作為一種具有潛在藥理活性的天然產物,具有防治NDs的潛力。本文綜述藥用真菌多糖在防治NDs方向上的研究進展,主要從多糖種類的選擇及其作用機制和藥理活性等方面進行臨床應用展望。

1 多糖種類的選擇及作用機制

1.1 種類的選擇藥用真菌多糖種類繁多,選擇適當的多糖對NDs治療的有效性和安全性至關重要。在以往研究中,幾種常用的多糖備受關注,如靈芝多糖、香菇多糖、灰樹花多糖等,它們的主要成分包括β-(1-3)-葡聚糖[1]、菌體多糖、菌核多糖和高分子多糖;這些多糖在天然來源、藥理活性、生物相容性和經濟性等方面具有優勢[2]。

1.2 作用機制藥用真菌多糖對NDs的作用機制尚不完全清楚,已有研究顯示藥用真菌多糖具有多種藥理活性,如抗氧化、抗炎、神經保護和神經再生等,可以通過減輕氧化應激、抑制炎癥反應、促進神經細胞生長和調節生長因子的釋放來發揮治療作用[3]。藥用真菌多糖的抗氧化作用可以通過中和自由基來減輕氧化應激對神經細胞的損害;其抗炎作用可以抑制炎癥介質的釋放,減少炎癥反應對神經細胞的損傷;藥用真菌多糖還可以通過調節生長因子和神經營養因子的釋放,提供支持和保護神經細胞所需的營養和生長環境[4],刺激神經細胞的生長和再生。

2 藥用真菌多糖的藥理活性

2.1 免疫活性免疫系統可以防御病原微生物引起的感染,在抵抗病毒和炎癥因子侵襲、維持身體健康方面起到了重要的作用。研究發現真菌多糖中的生物活性物質可以激活先天免疫細胞(如NK細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞等),刺激白細胞介素(IL)-2、腫瘤壞死因子(TNF-α)和干擾素(IFN-γ)等細胞因子的表達和分泌,這些細胞因子通過促使T細胞分化為調節體液免疫的輔助性T細胞來激活適應性免疫,進而增強機體的抗病能力。趙小丹等人的研究中發現,各種分子量的鐵皮石斛多糖能夠通過細胞膜上TLR受體,提高RAW264.7細胞的吞噬能力以及NO和TNF-α的釋放[5]。也有研究發現超濾純化后的靈芝多糖能夠激活巨噬細胞的吞噬能力,并起到免疫調節的作用[6]。

2.2 抗腫瘤活性癌癥是一類復雜的多因素疾病,臨床上主要采取手術、放療、化療等治療方式,不但價格昂貴,且預后較差,不良反應多,嚴重降低了患者的生活質量和壽命,而真菌類的藥用食品可以增加癌細胞的化學敏感性,起到一定的抗癌效果。一些藥用真菌多糖具有直接或間接的抗腫瘤作用,可以抑制腫瘤細胞的生長和擴散,并促進腫瘤細胞的凋亡。它們也可以增強化療和放療的效果,減輕其副作用。目前許多研究表明,多種真菌多糖(主要是食用菌)具有顯著的抗癌作用。例如,從香菇子實體中提取和純化的具有最重要生物活性成分的香菇多糖,是胃癌的生物反應調節劑,已顯示出其強大的免疫調節活性;香菇多糖在一些國家被批準作為胃癌治療藥物投入臨床使用;香菇多糖功能化的硒納米粒子能夠通過TLR4/TRAF3/MFN1途徑靶向腫瘤細胞線粒體,誘導腫瘤細胞凋亡,有效抑制OVCAR-3和EAC細胞誘導的腹水炎性細胞因子分泌[7]。李志強等人在對肺癌A549細胞的研究中發現,靈芝多糖能夠通過下調Bcl-2、PI3K、Akt的蛋白表達,抑制癌細胞增殖[8]。

2.3 抗氧化、抗衰老活性藥用真菌多糖具有顯著的抗氧化、抗衰老活性,可以清除自由基,減輕氧化應激以及老化過程中對機體的損傷從而保護組織和細胞。靈芝多糖是一種分子量為103～106 kDa的生物大分子,大多數是β-葡聚糖。有研究發現靈芝子實體提取物很可能通過調節NF-κB和MAP激酶的信號通路在預防NDs中發揮作用,給大鼠服用后可以降低大腦海馬組織受氧化損傷的影響[9]。相關實驗表明,富硒黑木耳多糖具有較高體內抗氧化活性[10];黑靈芝多糖通過激活自噬降低H2O2誘導的細胞活性氧水平上升,并改善線粒體功能障礙,進而緩解細胞衰老[11];野生菌灰樹花中發現的活性成分灰樹花多糖作為一種蛋白質結合葡聚糖或蛋白葡聚糖,通過增強小膠質細胞淀粉樣蛋白-β的清除改善阿爾茨海默病病理狀態和認知障礙,膳食補充灰樹花多糖對大腦衰老相關的記憶功能障礙具有益處[12]。

2.4 抗炎作用藥用真菌多糖可以抑制炎癥反應,減輕炎癥介質的釋放,從而緩解炎癥相關疾病的癥狀和病程。Duan等發現白蘑菇多糖顯著改善了衰老小鼠的運動活動以及空間和識別記憶能力,可以減輕氧化應激并降低大腦中的促炎細胞因子水平[13];猴頭菌多糖已經被證實具有抗氧化、調節免疫、消除炎癥和促進神經發育等活性[14];真姬菇SK-03菌絲體硒多糖對肺損傷模型小鼠具有抗氧化、抗炎功能[15];靈芝多糖對結腸炎具有一定治療和抗炎作用[16];松茸多糖作為松茸子實體中的活性物質,可減少脊髓組織中NF-kB信號通路的激活和炎癥因子的產生,促進小鼠軸突再生。

研究人員已經關注到藥用真菌多糖所具備的藥理活性因不同的真菌種類、提取方法和劑量等因素而有所差異。藥用真菌多糖作為藥物或保健品使用時,應遵循醫生或專業人士的建議,并注意產品的質量和安全性。目前,藥用真菌多糖的研究仍在進行中,其潛在作用機制和藥理活性還有待發現。

3 臨床應用前景

藥用真菌多糖在NDs治療方面已顯示出良好的臨床應用前景。臨床研究報告顯示,藥用真菌多糖在阿爾茨海默病、帕金森病等疾病的預防應用中可以改善患者的認知功能、運動功能和生活質量。

3.1 在阿爾茨海默病中的應用一些藥用真菌多糖被發現具有神經保護和抗氧化作用,這些多糖可以通過抑制神經細胞的氧化應激和減少炎癥反應來減輕阿爾茨海默癥相關病理過程;茯苓多糖可通過減輕三氯化鋁和D-半乳糖誘導的阿爾茨海默大鼠模型的氧化應激反應、炎癥反應、細胞凋亡和抑制相關信號通路起到神經保護作用,減少阿爾茨海默病大鼠海馬神經元凋亡[17];金釵石斛多糖可以對阿爾茨海默病模型大鼠起到神經保護作用,有效降低模型大鼠血清炎性因子水平[18];香菇多糖能夠下調阿爾茨海默病模型大鼠海馬中跨膜磷酸蛋白c-fos的表達,增加抗氧化作用,從而改善阿爾茨海默病大鼠的記憶功能[19];靈芝多糖能活化阿爾茨海默病大鼠信號通路CaLM/CaMKIV/CREB,改善阿爾茨海默病模型大鼠的認知功能障礙[20],靈芝化合物的替代療法已被證明在治療阿爾茨海默病中有一定療效,長期服用靈芝作為治療神經系統疾病的輔助劑可能會延緩阿爾茨海默病的進展。此外,一些研究還發現藥用真菌多糖可以增強神經細胞的生長和連接性,有助于改善學習和記憶功能。

3.2 在帕金森病中的應用對于帕金森病,藥用真菌多糖也顯示出一些潛在的應用價值。藥用真菌多糖可以通過抗氧化和抗炎作用來減少神經細胞的損傷和死亡,從而對帕金森病的發病機制產生積極影響。部分文獻顯示,硫酸化茯苓多糖保護小鼠的多巴胺神經元損傷,在帕金森病模型小鼠的腦組織中具有抗氧化性,對小鼠具有神經保護作用[21-22]?；羯绞嗵悄軌蛲ㄟ^免疫調節和抗氧化作用減弱帕金森病小鼠的神經炎癥和氧化應激反應[23]。此外,藥用真菌多糖還被發現可以調節神經遞質的平衡,改善運動功能,并有潛力作為輔助治療藥物使用。Badshah及其同事從多種蘑菇中分離出的多糖含有葡聚糖、粘菌素和香菇多糖,具有顯著的AChE和BChE抑制活性,被視為治療帕金森病的潛在藥物[24-25]。松茸多糖有良好的體內外抗氧化能力,可減輕H2O2對PC12細胞造成的損傷[26],證明松茸多糖可能具備治療帕金森病的潛力。然而,這些研究還處于早期階段,需要進一步的研究來驗證藥用真菌多糖在帕金森病治療中的療效和安全性。

4 小結

藥用真菌多糖作為治療NDs的潛在策略在研究領域引起了廣泛的關注,而選擇適當的多糖種類對于治療的有效性至關重要,β-(1-3)-葡聚糖、菌體多糖、菌核多糖和高分子多糖是常用的多糖種類,在神經保護、抗炎、抗氧化等方面具有獨特的藥理活性。與傳統的NDs治療藥物相比,真菌多糖來自天然真菌,副作用較小,對人類和動物無害,因此真菌多糖在NDs的預防和治療中具有巨大的潛力并為臨床患者帶來希望。藥用真菌多糖具有天然來源、良好的生物相容性和經濟性優勢,通過抗氧化、抗炎、神經保護和神經再生等多種作用機制可以干預NDs的發展過程,適用于患者的長期治療。藥用真菌多糖的提取與有效成分的分離還有待提高,在防治NDs中其作用機制尚未完全闡明,仍需進一步研究驗證其安全性、有效濃度和最佳應用方案來推動藥用真菌多糖在NDs治療中的應用,為患者提供最佳治療選擇并提高生命質量。