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食藥用菌多糖抗腫瘤機制的研究進展

2023-05-23 06:22劉學娟張潔王晶尚校蘭喬潔李戰永常世民閆訓友
安徽農業科學 2023年8期
關鍵詞:功效腫瘤

劉學娟 張潔 王晶 尚校蘭 喬潔 李戰永 常世民 閆訓友

摘要 腫瘤發病率逐年升高,對人類的危害不容忽視。天然活性物質食藥用菌多糖提取工藝成熟,對機體毒副作用小,且具有較高的抗腫瘤藥用價值??偨Y近十年來食藥用菌多糖抗腫瘤機制的研究結果,分析了重要食藥用菌的抗腫瘤特點、食藥用菌抗腫瘤的調控機制及其功效,對多糖作為抗腫瘤納米藥物載體進行了闡述,對促進食藥用菌多糖抗腫瘤應用的研究具有指導意義。

關鍵詞食藥用菌多糖;腫瘤;調控機制;功效

中圖分類號R730.5文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2023)08-0010-06

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.003開放科學(資源服務)標識碼(OSID):

Research Progress on Antitumor Mechanism of Polysaccharides from Edible and Medicinal Fungus

LIU Xue-juan ZHANG Jie WANG Jing et al(1.College of Life Sciences,Langfang Normal University,Langfang,Hebei 065000;2.Technical Innovation Center for Utilization of Edible and Medicinal Fungi in Hebei Province,Langfang,Hebei 065000;3.Langfang Key Laboratory of Cell Engineering and Application Research,Langfang,Hebei 065000)

AbstractThe incidence of cancer is increasing year by year,and the harm to human beings cannot be ignored.The natural active substance-edible and medicinal fungus polysaccharide possess mature extraction process,which has little toxic and side effects on the body and high anti-tumor medicinal value.This paper summarizes the research results of the anti-tumor mechanism of edible and medicinal fungus polysaccharide in the past ten years,analyzes the anti-tumor characteristics of important edible and medicinal fungus polysaccharide and anti-tumor efficacy,and expounds the use of polysaccharides as anti-tumor nano drug carrier.It has guiding significance for the research on promoting the anti-tumor application of edible and medicinal fungus polysaccharide.

Key wordsEdible and medicinal fungus polysaccharide;Tumor;Manipulation mechanism;Effect

世界衛生組織國際癌癥研究機構(IARC)發布最新數據顯示,2020年全球新發癌癥1 929萬例,死亡996萬例,死亡率達51.63%,而中國新發癌癥457萬例,死亡300萬例,居全球之首。因此,癌癥逐漸成為威脅人類健康的主要殺手,預防與治療癌癥已上升為我國國家戰略,迫在眉睫。

腫瘤是機體在各種致瘤因素的刺激下,局部組織細胞異常增生形成的瘤狀物。而癌癥起源于上皮組織的惡性腫瘤,細胞分裂幾乎不受控制并無限增殖,具有向周圍組織侵襲以及向全身各處器官轉移的能力,導致機體損傷并最終死亡。腫瘤的發展一般分為5個階段:①癌前階段,即每個正常細胞內都存在原癌基因與抑癌基因,當兩者相互作用發生失衡,抑癌基因被抑制并且原癌細胞激活,正常細胞最終發生變異;②原位癌階段,正常細胞發生變異成為癌細胞,通過機體不受控制分裂積聚為腫瘤;③浸潤癌階段,此時癌細胞無限制增殖并與人體正常細胞爭奪營養;④轉移階段,俗稱癌細胞擴散,癥狀凸顯,很多患者發現腫瘤是在此階段并已經難以治療;⑤向遠處播散階段,此時癌細胞開始進入機體其他正常組織,一些器官受到影響,俗稱癌癥晚期。因此,預防與治療癌癥十分艱難。發現腫瘤后首先可以通過外科手術切除,也可以選擇化療與放療手段,但化療藥物對人體有很多副作用,損傷正常細胞,長期使用危害很大[1]。相比于放療、化療、外科手術等傳統的腫瘤治療方法,天然活性物質中的食藥用菌多糖在抗腫瘤方面具有重要意義,而且在人體內幾乎沒有任何副作用,毒理試驗數據顯示長期應用很安全,在國際上被稱為“生物反應調節物”[2-3]。因此,該研究綜述近十年來的研究結果,總結分析食藥用菌多糖抗腫瘤的功效及其重要的作用機制,以期對食藥用菌多糖抗腫瘤研究提供理論參考并對腫瘤的治療提供新的思路。

1食藥用菌多糖抗腫瘤研究

目前研究比較透徹和廣泛的香菇多糖(lentinan,LNT)是一類從優質香菇子實體中提取的有效活性成分,其主要成分是具有分支的β-葡聚糖(β-Glucan,β-G),能夠提高人體免疫機能,預防和治療多種慢性疾病,減輕放療和化療的毒性反應等[4-6]。腫瘤免疫逃逸可以使腫瘤細胞避免被免疫系統識別和攻擊,從而在體內迅速分裂與增殖,并促進其侵襲和轉移,因此,免疫功能與腫瘤的形成與治療有直接聯系。目前,大量實驗研究已經證實β-G可以通過有效調節和恢復腫瘤微環境免疫平衡而抑制腫瘤的發生與惡化[7-9],在眾多研究成果中已有部分已經應用于臨床治療。例如,香菇多糖用于治療消化道惡性腫瘤,在臨床上已有研究發現,用單純化療與香菇多糖聯合化療2種方法對患者進行治療,數據分析后證明香菇多糖對于消化道惡性腫瘤有著較為顯著的臨床療效[10];同樣,香菇多糖對于肺癌的治療也有一定的影響,在化療基礎上加用香菇多糖使得患者生存質量大大提升[11];在香菇多糖治療惡性腫瘤的臨床觀察中,發現加用香菇多糖的治療組能夠提高患者的免疫功能,從而提高治療效果[12]。目前,試驗研究已經成功實現將β-G自組裝成1D到3D的納米線、納米片及納米管結構[13],可作為抗癌納米藥物載體的理想選擇對象,并具有優良的生物功能性與穩定性(圖1)。納米載體、食用菌多糖與癌癥相關的研究受到廣泛關注(圖2)。

2重要食藥用菌多糖的抗腫瘤特點

具有“藥食同源”的食用菌以其營養價值高深受人們青睞,因其包含的生物活性物質潛在的功效,將有可能成為新一代的天然功能性保健品,尤其是其生物活性成分多糖,在輔助治療腫瘤方面具有十分重要的應用。如鱗柄小奧德蘑多糖、靈芝多糖、茯苓多糖、香菇多糖、姬松茸多糖、羊肚菌多糖等。

2.1鱗柄小奧德蘑多糖鱗柄小奧德蘑原產地為中國,其菌柄表面明顯存在褐色小鱗片。筆者發現鱗柄小奧德蘑多糖可以通過影響體外培養的巨噬細胞以抑制結直腸腺癌細胞的增殖。通過建立巨噬細胞和結直腸腺癌細胞的體外共培養體系,采用四甲基偶氮唑藍法測定存活細胞數量,熒光探針法標記細胞內NO的合成,Griess法檢測NO的分泌量,雙抗體夾心法測定誘導型一氧化氮合成酶、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-1分泌量,發現鱗柄小奧德蘑多糖可能通過提高巨噬細胞對誘導型一氧化氮合成酶、NO和腫瘤壞死因子-α的合成或分泌,從而抑制結直腸腺癌細胞的增殖、增強巨噬細胞殺傷腫瘤細胞的能力,并降低了共培養體系中結直腸腺癌細胞的數量[14]。

2.2靈芝多糖靈芝是著名的藥食兩用真菌,為我國傳統的名貴中藥,藥用歷史悠久。其化學成分豐富,包括多糖、三萜、多肽、甾醇、核苷酸、脂肪酸、甾體、氨基酸等,其中重要的生物活性成分之一靈芝多糖,存在于擔子菌門傘菌綱多孔菌目多孔菌科靈芝屬真菌的菌絲體和子實體中,有著抗氧化、抗腫瘤、免疫調節等作用,在臨床上應用廣泛。李志強等[15]研究靈芝多糖對肺癌細胞A549的作用時,將肺癌細胞設為空白組、藥物對照及低、中、高濃度組,用靈芝多糖進行干預并檢測其中細胞凋亡蛋白的表達情況。發現靈芝多糖的干預不斷延長,高濃度組細胞凋亡率隨之增大,說明靈芝多糖能較好地抑制人肺癌的發展與擴散。王成財等[16]以荷膀胱瘤T24細胞小鼠為試驗對象,設置對照組、順鉑組、靈芝多糖+順鉑組各10只,以腹腔注射的形式來控制變量,結果發現靈芝多糖能夠增強細胞免疫,并且能夠調節凋亡基因、AQP1以及AQP3的表達來抑制腫瘤生長。

2.3茯苓多糖茯苓多寄生于松植物的樹根上,適應能力強,應用歷史長達2 000年。茯苓多糖是茯苓的主要有效成分,具有多種藥理作用,包括抗氧化、抗腫瘤、抗炎以及免疫調節等。近代臨床及藥理研究表明,茯苓多糖具有很好的抗腫瘤作用,具有增強免疫細胞的細胞毒作用,并可以激活機體對腫瘤的免疫監視系統,其機制與激活補體有關。胡康等[17]研究茯苓多糖對人乳腺癌細胞的影響時,發現茯苓多糖能夠抑制MDA-MB-231細胞遷移,為茯苓多糖的抗乳腺癌研究提供依據。林麗霞等[18]探究茯苓多糖對胃癌的抑制作用時,通過移植人胃癌細胞的裸鼠作為研究對象,以茯苓多糖的不同劑量作為自變量,對每組小鼠進行給藥,觀察其腫瘤重量所發生的變化并借此計算抑癌率和肝、脾指數,最終發現茯苓多糖對于人胃癌移植瘤具有明顯抑制作用。

2.4香菇多糖香菇為我國最早栽培的藥食兩用菌,具有多種藥理活性。香菇多糖是從優質香菇子實體中提取的有效活性成分,可以作為一種宿主免疫增強劑,它具有抗腫瘤、抗病毒以及免疫調節等作用。其良好的抗腫瘤功效,經過了許多臨床與藥理研究,得到了較好結果。徐文琴等[19]探討香菇多糖對乳腺癌的抑制機制時,發現香菇多糖能夠使乳腺癌4T1細胞移植瘤小鼠的外周血、腫瘤及脾組織內IL-35表達水平降低,對移植瘤有顯著抑制作用。劉亞濤等[20]發現,單純順鉑治療的患者與在此基礎上聯合香菇多糖治療的患者相比,后者效果更加顯著。

2.5姬松茸多糖姬松茸多糖是從姬松茸子實體中提取出來的活性成分,具有良好的藥用價值,在抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、抗輻射、免疫調節以及降血糖等方面有較好的作用。姬松茸多糖可以迅速有效地減輕化學療法等傳統治療方法所帶來的難受又危險的副作用。Bamba[21]在研究姬松茸多糖提取物對小鼠結腸炎的抑制作用時,發現姬松茸多糖能夠減少結腸黏膜組織受到損傷,且能刺激杯狀細胞的產生來抑制炎癥的發生。馮義伶等[22]分析姬松茸多糖對患有胰腺癌的小鼠代謝作用的影響時,建立小鼠模型并與試驗組對照,發現姬松茸多糖能夠改善小鼠胰腺癌的情況,提高免疫力。

2.6羊肚菌多糖羊肚菌是羊肚菌科羊肚菌屬的真菌,也稱羊肚菜、羊蘑等,其味道獨特且營養豐富,是一種珍稀藥食兼用菌,內含人體需要的多種氨基酸、維生素、礦物質、多糖、脂肪酸化合物、酶類以及有機鍺。其中羊肚菌多糖是羊肚菌中能夠抑制腫瘤的活性成分,有抑制腫瘤、抗疲勞、抗病毒以及增強機體免疫力的功效。李謠等[23]在研究羊肚菌多糖對乳腺癌細胞的作用時,發現羊肚菌多糖能夠使B淋巴細胞瘤-2(Bcl-2)蛋白表達水平降低,而使Bcl-2相關X蛋白表達,后者與前者的比值增加,表現出對乳腺癌的抑制作用。黃瑤[24]對羊肚菌多糖的抗腫瘤機制進行研究時,以S180小鼠為研究對象,發現羊肚菌多糖能夠在一定濃度范圍內抑制腫瘤細胞增殖的活性,對S180細胞有顯著抑制作用。

3食藥用菌多糖抗腫瘤的調控機制

腫瘤免疫逃逸可以使腫瘤細胞避免被免疫系統識別和攻擊,從而使腫瘤細胞在體內迅速分裂與增殖,并促進其侵襲和轉移,因此,免疫功能與腫瘤的形成與治療有直接聯系,通過調節人體的免疫能力預防與治療腫瘤具有十分重要的意義。天然活性物質中的食藥用菌多糖具有“生物反響調理物”的國際稱號,可以作為免疫增強劑與免疫激活劑。因此,食用菌多糖可以調節免疫系統來增強抗腫瘤能力,其對免疫系統的影響因素包括細胞因子、免疫細胞與免疫器官。

3.1通過細胞因子增強抗腫瘤能力細胞因子是由免疫細胞和某些非免疫細胞經刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學活性的小分子蛋白質,能夠調控免疫應答。食藥用菌多糖能夠通過調節細胞因子水平來調節免疫系統,繼而實現抗腫瘤作用。葛唯佳等[25]在研究雜色云芝酸溶性多糖對H22荷瘤小鼠的抗腫瘤作用試驗中,通過空白組與不同劑量的雜色云芝酸溶性多糖組的對照試驗分析,發現抑瘤率不僅隨著劑量的增加而增大,同時雜色云芝酸溶性多糖組還能改善免疫器官指數,提高血清細胞因子γ-干擾素、腫瘤壞死因子-α的水平,來發揮抗腫瘤作用。劉媛媛等[26]通過研究羥甲基茯苓多糖(CMP)可以增強免疫作用實現抗腫瘤,分析發現CMP對小鼠T淋巴細胞分泌γ-干擾素(IFN-γ)、白細胞介素-10(IL-10)具有重要影響,通過體外觀察CMP對T細胞毒性作用,檢測IFN-γ、IL-10的含量,發現CMP能夠顯著提高IFN-γ的水平,降低IL-10的水平,從而增強機體免疫力。吳會清[27]研究靈芝多糖的抗腫瘤作用時,以S180荷瘤小鼠為對象,發現靈芝多糖能夠調節血清細胞因子水平,降低臟器指數以增強免疫抑制腫瘤。馬高興[28]在對杏鮑菇多糖(PEP)對腸道免疫功能的研究中,將PEP分離純化并給患有結腸炎的小鼠灌胃,發現杏鮑菇純化多糖可顯著抑制小鼠結腸炎相關癥狀。其原因是PEP能夠顯著提高各臟器指數(包括肝臟、脾臟、胸腺等免疫器官)以及TNF-α、IFN-γ、IL-1、IL-2及IL-6等免疫因子,增強小鼠腸道微環境免疫應答功能。朱薇珊等[29]以非小細胞肺癌合并肺結核患者為研究對象,隨機將患者分為化療組和聯合組(化療+香菇多糖注射)。接受6個月的治療后,利用SPSS 22.0統計學軟件進行數據處理,分析發現聯合組患者治療后,細胞因子IL-2、IFN-γ顯著高于化療組。因此,香菇多糖能夠提高免疫細胞因子來增強機體免疫,從而實現治療效果。姜爽等[30]利用噻唑藍法計算正常小鼠脾淋巴細胞增殖刺激率,吞噬中性紅法檢測荷瘤小鼠脾巨噬細胞的活性;隨后進行體內抗腫瘤試驗,并設置模型組、山慈菇多糖組(低、中、高劑量)、環磷酰胺組,利用流式細胞術以及ELISA法檢測荷瘤小鼠脾細胞中T淋巴細胞亞群和血清中細胞因子的含量。經SPSS 16.0統計軟件進行數據處理,分析發現山慈菇多糖能夠通過提高CD4/CD8比值及白細胞介素-2、腫瘤壞死因子-α、干擾素-γ水平來提升腫瘤抑制作用。劉肖肖等[31]利用流式細胞儀來檢測金針菇子實體多糖培養的小鼠脾淋巴細胞CD3/CD25表達水平,CBA試劑盒檢測IL-2、IL-4、IL-5、IFN-γ、TNF的分泌量。采用ELISA法檢測小鼠骨髓源巨噬細胞IL-6、TNF-α、IL-1β細胞因子的分泌量。通過SPSS 13.0軟件對數據進行處理,分析發現金針菇子實體多糖能夠顯著提高TNF、IFN-γ細胞因子的分泌量,誘導特異性免疫激活,實現腫瘤抑制。張景欣等[32]對惡性腫瘤患者注射香菇多糖注射液并結合化療,測定其T淋巴細胞亞群及NK細胞的水平,通過對比單純化療和化療基礎上聯合香菇多糖注射液的治療結果,發現后者外周血CD3、CD4、CD4/CD8水平要高于單純化療組,因此認為香菇多糖注射液能夠提高免疫細胞水平,增強免疫力,保護患者免疫機能。

3.2通過免疫細胞增強抗腫瘤能力免疫細胞是參與免疫調節或與免疫調節有關的細胞,一般可以分為3大類,包括淋巴細胞、單核-吞噬細胞和參與免疫應答的細胞。李東東等[33]發現桑黃多糖通過影響腫瘤微環境中的細胞成分(如T、B淋巴細胞,巨噬細胞,NK細胞和LAK細胞,樹突狀細胞)來調節腫瘤免疫微環境,抑制腫瘤細胞增殖。Li等[34]在研究豬苓多糖時,發現豬苓多糖可以誘導小鼠骨源性樹突狀細胞的表型和功能成熟。Zheng等[35]由于有研究發現黏附在腫瘤細胞表面的纖維蛋白原涂層可抑制NK細胞對腫瘤的細胞毒性,在體外培養黑色素瘤細胞B16和A375,利用流式細胞儀分析,研究靈芝多糖的作用,結果表明,靈芝多糖能夠抑制纖維蛋白原的黏附,促進NK細胞的殺傷腫瘤細胞的作用。蔣定文等[36]在研究靈芝多糖膠囊對免疫抑制小鼠免疫功能的影響時,利用乳酸脫氫酶法來測定NK細胞殺傷活性,用酶標儀在492 nm處測定A值,發現靈芝多糖低、中、高劑量組的NK細胞殺傷活性明顯高于空白對照組,因此可以認為靈芝多糖膠囊對NK細胞殺傷活性有一定的促進作用,能夠提高對腫瘤細胞的殺傷作用。許曉燕等[37]設置不同濃度的靈芝多糖,用來處理小鼠以及EA.hy926細胞,經統計學方法計算分析得知,靈芝多糖處理過的小鼠抑瘤率明顯大于對照組,運用免疫組化法以及Western blot法檢測T淋巴細胞浸潤情況,發現靈芝多糖可以通過增加T淋巴細胞浸潤來抑制腫瘤的生長。

3.3通過免疫器官增強抗腫瘤能力Li等[38]為篩選出具有抗宮頸癌和調節作用的龍葵多糖(SNL-P)抗腫瘤活性成分,并評價其對胸腺的保護作用,利用柱層析法分離純化SNL-P,以及小鼠腹水U14細胞模型,通過組織學觀察和TUNEL染色觀察,發現SNL-P組分1a對U14宮頸癌有明顯的抑制作用,并對小鼠胸腺組織有明顯的保護作用。由此看出,SNL-P可以通過保護免疫器官實現抗腫瘤作用。呂蘇成等[39]將S180肉瘤細胞接種至小鼠體內,并將其分為正常對照組、正常+多糖組、腫瘤對照組、腫瘤+多糖對照組,連續用藥后,利用ANAE染色法檢測ANAE陽性淋巴細胞、吞噬試驗以及PFC試驗,同時還進行了臨床試驗觀察。發現茯苓多糖在250 mg/(kg·d)時,能夠使得胸腺、脾臟重量達到較正常水平,并且瘤重減小,起到保護免疫器官抑制腫瘤發生的作用。王紅等[40]研究榆耳酸溶性多糖對小鼠H22移植瘤的抗腫瘤作用時,通過多個指標來觀察,利用HE染色法觀察腫瘤組織的病理改變,TUNEL法檢測細胞凋亡情況,發現榆耳酸溶性多糖可以通過提高小鼠脾臟、胸腺等免疫器官指數誘導腫瘤細胞凋亡來抑制腫瘤的生長。

4食藥用菌多糖抗腫瘤功效

4.1抑制腫瘤細胞的遷移腫瘤的遷移是癌癥難以治愈的根本原因之一,而食藥用菌多糖對其有著明顯的抑制作用。萬茜淋等[41]采用CCK-8法和流式細胞術以及顯微鏡結合DAPI染色法分析、檢測和觀察香菇多糖對SHG-44細胞增殖、周期變化以及細胞凋亡形態,發現香菇多糖通過調節SHG-44細胞周期來抑制細胞的增殖和遷移,借此抑制腫瘤的發展。張密霞等[42]研究茯苓多糖對Lewis肺癌小鼠自發肺轉移的影響時,接種腫瘤細胞后開始對小鼠給藥,通過分析發現茯苓多糖對Lewis肺癌小鼠的腫瘤體積與質量無直接明顯作用,但是高劑量的茯苓多糖可以減少肺表面轉移灶個數,增加白細胞 CD11b、CD18mRNA 表達,抑制自發肺轉移。最終猜測茯苓多糖抑制腫瘤轉移可能通過活化外周血白細胞實現。李穎博等[43]利用熒光染料標記人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)以及人前列腺癌細胞(PC-3M),給予不同濃度的靈芝多糖進行培養,在熒光顯微鏡下觀察,采用SPSS 11.5統計軟件進行數據處理,分析發現在一定濃度范圍內,靈芝多糖能夠降低HUVECs與PC-3M之間的黏附作用,并降低穿過單層內皮細胞的腫瘤細胞數量,降低腫瘤細胞的轉移。胡康等[17]用不同濃度的茯苓多糖對人乳腺癌MDA-MB-231細胞進行處理后,進行染色并在顯微鏡下觀察細胞遷移活動,通過實時熒光定量PCR檢測SATB-1基因表達情況。結果發現茯苓多糖對MDA-MB-231細胞遷移有較強的抑制作用,且茯苓多糖對SATB-1的表達有顯著抑制,表明茯苓多糖可能是通過抑制SATB-1基因的表達來抑制MDA-MB-231細胞遷移,從而抑制腫瘤發生。梁嵐[44]以靈芝多糖作為試驗變量,研究其對內皮細胞間的黏附與遷移的影響。將培養好的腫瘤細胞與內皮細胞融合,并設置了空白對照組以及不同濃度的靈芝多糖組,觀察兩者間的相互作用,最終發現加入靈芝多糖的試驗組中,內皮細胞與腫瘤細胞間產生的黏附作用和遷移反應被阻礙,即抑制腫瘤細胞的遷移,從而達到抗腫瘤的效果。張曉春等[45]利用雞胚尿囊膜血管生成模型探究了靈芝多糖對人前列腺癌PC-3M亞系PC-3M-1E8細胞黏附功能的影響,以藥物溶媒PBS作為對照,在培養板上的小孔中分別加入不同濃度的靈芝多糖,根據酶標儀測出的吸光度值計算出細胞黏附抑制率,利用統計學方法進行分析,發現在0.33~33.00 g/L劑量范圍內,靈芝多糖能夠顯著抑制腫瘤細胞間的黏附。吳建珩等[46]設置了不同濃度的桑黃多糖組,并分別處理膠質瘤細胞,利用MTT比色法檢測抑瘤率,并用劃痕試驗和Transwell細胞侵襲試驗檢測膠質瘤的遷移和侵襲能力,經過統計學方法分析發現桑黃多糖處理48 h后的腫瘤細胞遷移率顯著降低,抑制了腫瘤的生長。

4.2抑制血管生成新生血管的形成能夠為腫瘤的活動提供營養物質,因此血管生成與腫瘤發生發展密切相關。朱青靜[47]通過MTT法與Tuber formation assay法檢測出香菇多糖均可抑制人臍靜脈內皮細胞增殖、遷移、黏附以及體外血管的生成,發現香菇多糖的抑制作用呈劑量依賴型,劑量越大,抑制作用越強。在500 mg/L的質量濃度下抑制血管生成最顯著。因此,香菇多糖可能通過抑制血管生成來實現其抗腫瘤作用。吳凱南等[48]采用BallB/C小鼠乳腺梭形細胞癌模型以及腫瘤誘導的皮膚血管生成技術,將實驗小鼠分為對照和治療組[1 g/(kg·d)云芝胞內多糖,進行管飼給藥],利用XTL-II型體視顯微鏡、HE染色觀察及癌組織TGF-β1免疫組化檢測,來觀察分析。結果發現,云芝胞內多糖能夠顯著降低TGF-β1的水平,來抑制血管生成,從而達到治療腫瘤的目的。郭鵬榮等[49]以接種人膀胱癌T24細胞的裸鼠為研究對象,進行體內抑瘤試驗,隨機分為生理鹽水組、順鉑組、順鉑+靈芝多糖組,計算腫瘤體積、繪制腫瘤生長曲線并計算抑瘤率,標記腫瘤微血管,計算腫瘤微血管密度。在一段時間的試驗后發現,順鉑+靈芝多糖組微血管分布對其他2組比較稀疏,腫瘤微血管密度明顯呈下降的趨勢,同時順鉑+靈芝多糖組能夠有效抑制腫瘤生長。因此,可以認為靈芝多糖能夠抑制腫瘤微血管生成,從而抑制腫瘤生長。

4.3提高凋亡蛋白基因表達誘導腫瘤細胞凋亡細胞凋亡對腫瘤抑制有著至關重要的作用。邢會軍等[50]在探討靈芝多糖體內外抗腫瘤作用的試驗中,通過改變使用劑量,發現靈芝多糖能夠在體內外抑制胃腫瘤細胞生長,這一作用與增加Bax基因表達、抑制bcl-2基因表達,從而促進腫瘤細胞凋亡有關。王靜林[51]探討香菇多糖在非免疫途徑的抗腫瘤作用中,提出了細胞凋亡的2種誘導途徑,即內源性途徑(線粒體凋亡通路,增加Bax基因表達,活化Caspase-9從而激活Caspase-3,誘導細胞凋亡)和外源性途徑(死亡受體凋亡通路,上調TNF-α水平,活化Caspase-8,從而激活Caspase-3,誘導細胞凋亡),首次發現香菇多糖能誘導細胞自噬,其自噬表現為自噬性細胞死亡。甘霓等[52]以B16細胞為研究對象,建立黑色素瘤模型,檢測黑木耳多糖對荷瘤小鼠腫瘤大小的影響,發現黑木耳多糖能夠促進腫瘤細胞中Bax、P53、Caspase-3 mRNA的表達,誘導腫瘤細胞凋亡。Liu等[53]從蛹蟲夏草發酵菌絲體和栽培子實體中分別獲得了CMPS-II和CBPS-II多糖抗腫瘤活性的比較。經過一系列試驗,發現當濃度為500 μg/mL時,CMPS-II和CBPS-II的抑制率分別為54.55%和34.80%。且CMPS-II和CBPS-II均可提高細胞凋亡因子Caspase-3、Caspase-9和p53的蛋白和mRNA表達水平,同時降低增殖細胞核抗原的蛋白和mRNA表達水平,誘導腫瘤細胞凋亡。唐恩紅等[54]對人宮頸癌HeLa細胞進行細胞培養,取對數生長期的細胞進行試驗,利用MTT法檢測細胞增值率篩選出適宜低、中、高濃度的茯苓多糖。不同濃度下培養HeLa細胞,利用流式細胞儀檢測細胞凋亡率和細胞周期,并利用Western blot法檢測增殖、凋亡、遷移、ERK通路相關蛋白的表達。通過SPSS 16.0統計軟件對數據進行處理,分析發現茯苓多糖能夠顯著增加HeLa細胞的凋亡率,通過增加Cleaved Caspase 3、Cleaved Caspase 8、Cleaved Caspase 9和Bax的表達來實現。張愛龍等[55]設置不同濃度(0、50、100、200、500、1 000 μg/mL)的金針菇多糖作為試驗組,分別處理肝癌細胞HepG2。明確其對肝癌細胞增殖以及細胞凋亡的影響后,利用熒光染色法以及試劑盒法檢測肝癌細胞的形態變化以及凋亡蛋白Caspase3、8、9的活性變化,最終發現隨著金針菇多糖濃度的增大,Caspase3、8、9的表達增大,細胞凋亡率也增大。因此,可以認為金針菇多糖通過提高凋亡蛋白的表達來誘導肝癌細胞凋亡。朱儉勛等[56]通過不同來源的桑黃粗多糖對肝癌細胞HepG2進行處理,發現大多數桑黃子實體粗多糖對HepG2都有抑制作用,不同的桑黃粗多糖作用效果不同,但基本上都是通過cyclin-cdk復合物來調控HepG2細胞S期的變化,以及增加促凋亡蛋白基因Bcl-XS、Bad、Bax、Bid的表達,誘導細胞凋亡。Lu 等[57]通過一系列體外試驗來檢測牛樟芝硫酸多糖(SPS)的抗腫瘤作用,發現SPS可以誘導細胞周期阻滯、激活caspase-3和PARP,從而來實現抗腫瘤作用。

4.4食藥用菌多糖納米載體靶向治療癌細胞該研究分析發現,納米粒子表面只要有疏水性配體的修飾,就會引起血清蛋白的吸附,而隨著親水性配體(例如多糖修飾)比例的增加,血清蛋白的吸附會降低,從而提升其運輸效率,而且納米載藥體表面親疏水配體的比例也會直接影響其跨膜效率[58]。因此,納米載體表面修飾食藥用菌多糖可以顯著提高納米載體的遞送效率。Jia等[59]證明香菇多糖單鏈(LNT)在復性過程中可以螺旋纏繞到棒狀羧基化碳納米管(SWNT-COOH)上,不僅減小了棒狀SWNT-COOH的聚集程度,提高其擴散效率,而且大大降低了細胞毒性,提高了生物相溶性,在藥物遞送中被寄予厚望并備受學者和臨床的高度青睞。多糖除了可以作為修飾載體的配體外,還可以自組裝成不同的結構作為納米載體[13,60],不僅具有優良的水溶性、生物相溶性與穩定性,而且易于化學修飾,可以作為免疫增強劑與免疫激活劑,是抗腫瘤藥物載體的理想選擇對象。

5結語與展望

食藥用菌多糖的抗腫瘤作用備受關注,并且在臨床上已經有所應用。食藥用菌多糖通過免疫調節作用抗腫瘤的途徑有調節細胞因子水平、提升免疫細胞水平、保護免疫器官等,最終可以抑制腫瘤細胞的生長與遷移、抑制血管生成、誘導腫瘤細胞凋亡與自噬。而且食藥用菌多糖作為天然高分子聚合物,是抗癌納米藥物載體的理想選擇對象。

然而,食藥用菌多糖抗腫瘤機制研究涉及多方面的理論、方法和技術,仍需要在實際應用中不斷積累和完善,作進一步研究和開發:①食藥用菌多糖的抗腫瘤作用與其自身結構的關系。食藥用菌多糖種類繁多,作用機制也不甚相同,因此,明確其結構與抗腫瘤機制間的關系對于抗腫瘤藥物的研發與應用具有重要意義。②其作用靶點尚未明確,已知食藥用菌多糖既能夠直接作用于腫瘤細胞,也能間接作用于免疫系統,但這兩者之間是否有緊密關系,還不是很清楚。③食藥用菌多糖作為納米藥物載體的研究與應用還不是很成熟,尤其是調控其在腫瘤間質及跨膜運輸過程的分子機制尚不明確,載藥與釋藥效率研究也較少。隨著科技的發展與抗腫瘤機制的進一步明確,食藥用菌多糖在癌癥治療上的應用會不斷成熟,給予病人更多戰勝疾病的信心。

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