（海洋生物学专业论文）南极适冷菌pseudoalteromonas+sps1513胞外多糖的研究.pdf

南极适冷菌p s e u d o a l t e r o m o n a xs p s 1 5 1 3 胞外多糖的研究 南极适冷菌p s e u d o a i t e r m o n a ss p s 一15 13 胞外多糖的研究 摘要 南极海洋环境寒冷 一些区域终年覆盖冰雪 空间的特殊性和每年海冰形成 活动中季节的大幅浮动 使微生物栖息环境具有高度的多样性 进而形成了不同 的微生物群落 生存于南极生态系统中的微生物的多样性是开发具有特殊应用价 值的活性物质 包括e p s s 的资源库 南极海冰中发现了大量的微生物 海冰 微藻和细菌 及其产生的胞外多糖 这些物质聚集在冰藻和细菌生存的海冰通道 中 提供了海冰和冰水界面的有机碳 是能源传输的主要物质 并且还可以保护 细胞在结冰时免受冰晶的伤害 缓冲p h 以及盐浓度的变化 可以降低其它化学 物质的伤害 南极微生物的胞外多糖在南极生态系统中具有重要的意义 然而 南极微生物胞外多糖的免疫活性和潜在的生物生化应用价值尚未见报道 因为一 些胞外多糖具有重要的生物及医用价值 如潜在的抗肿瘤 免疫调节以及降血糖 等特性 为此寻找分泌特殊应用价值胞外多糖的微生物 包括极地微生物 的工 作已经广泛展开 本研究以中国第十九次南极科学考察采集的海水海冰样品中的 5 7 株南极细菌为材料 通过胞外多糖的染色方法筛选出2 7 株产糖菌 其中一株 高产糖南极海洋菌s 1 5 1 3 经1 6 sr d n a 鉴定确定为假交替单胞菌属 通过对该 茵的培养条件的研究以及对其胞外多糖的分离纯化获得纯度较高的样品 采用气 相色谱 g c 红外光谱 i r 甲基化分析 1 维和2 维核磁共振氢谱 1 h n m r 碳谱 c n m r 分析确定多糖e p s i i 的结构 对多糖e p s 的体外免疫活性以及 对荷瘤 s 1 8 0 小鼠的免疫增强作用进行研究 对该胞外多糖的低温适应机制以 及低温保护作用进行初步探讨 以期为南极细菌的适冷机制以及南极资源的开发 利用提供科学依据 l 通过对5 7 株南极菌的外形观察结合c h r i s t e n s e n 法 刚果红法和显 微镜检测法共筛选出产胞外多糖的菌株2 7 株 1 6 sr d n a 鉴定结果表明 南极 海洋菌s 1 5 1 3 是一株假交替单胞菌p s e u d o a l t e r m o n a s 印 s 1 5 1 3 由于假交替 南极适冷营p s e u d o a l t e r o m o n a ss ps 1 5 1 3 胞外多糖的研究 单胞菌是南极生态系统中最常见也是很重要的一类细菌 所以对其进行进一步的 研究 南极海洋菌p s e u d o a l t e r m o n a ss p s 1 5 1 3 的外形观测结果为 细胞呈杆 状 长度为1 o x 2 8 pm 极生鞭毛可以运动 生理生化鉴定结果表明 南 极海洋菌p s e u d o a l t e r m o n a ss p s 1 5 1 3 革兰氏染色阴性 兼性厌氧 氧化酶 接触酶 尿素酶 赖氨酸脱羧酶 精氨酸脱羧酶 精氨酸双水解酶反应里阳性 硝酸盐还原反应 吲哚试验 明胶液化试验 h 2 s 试验 非试验 v p 试验 o n p g 试验 鸟氨酸脱羧酶反应均呈阴性 2 对南极海洋菌s 1 5 1 3 的实验室培养条件进行的研究结果表明 南极海洋 菌s 1 5 1 3 可以产生胞外多糖 最佳产糖条件为 培养时间 5 6 h 温度 8 c 最佳碳源 浓度为1 的葡萄糖 最侣t n a c l 浓度 3 最佳p h 值6 7 试验结果 表明 南极海洋菌在4 2 5 c 下均能正常生长 因此确定该菌为适冷菌 即南极 适冷菌s 一1 5 1 3 i o o l 发酵罐结果表明 可以利用外接冰水作为循环水来控制发 酵罐内温度 从而保证南极适冷菌 1 5 一1 3 正常生长 其它条件与实验室培养条 件大体相同 胞外多糖的产量与实验室发酵相比有所提高 3 南极适冷菌s 一1 5 1 3 发酵液经乙醇沉淀 去蛋白后获得粗多糖 多糖粗品 经d e a e s e p h a d e xa 5 0 离子交换层析初分获得两个组分e p s i 和e p s i i 分 别经s e p h a d e xg 10 0 凝胶层析进一步纯化 均获得对称的单一峰 冷冻干燥的 样品经碘 碘化钾反应 双缩脲反应 a 萘酚显色 m o l i s h 反应 u v 以及h p l c 检测 无蛋白 核酸 小肽及其它杂质存在 表明样品纯度较高 符合进一步分 析和研究的要求 以高效凝胶渗透色谱 h p g p c 测定两个多糖组分e p s i 和 e p s 1 1 分子量分别为 2 3 k d a 和6 2 k d a 4 对南极适冷菌s 1 5 1 3 胞外多糖的单糖组成以及结构进行分析 g c 分析 结果表明 胞外多糖e p s i 由d 一甘露糖 d 葡萄糖和d 半乳糖组成 e p s i i 仅 由旷甘露糖组成 经红外光谱 i r 甲基化分析 1 d 和2d 核磁共振分析 确定 e p s 一 的单糖构型及其连接方式如下 一 吨国絮 j n d 抛 1 2 a d m a n 1 2 a d m a n 1 2 n 南极适冷菌p s e u d o a l t e r o m o m s ps 1 5 1 3 胞外多糖的研究 5 体外细胞免疫试验结果表明 南极适冷菌s 1 5 1 3 的胞外多糖能够显著 的提高小鼠脾淋巴细胞的转化率 同c o na 联合使用的效果更好 胞外多糖e p s i i 能够激活小鼠腹腔巨噬细胞 提高m o 吞噬异物的能力 肿瘤抑制试验结果表 明 胞外多糖e p s i i 能够显著地抑制肉瘤s 1 8 0 的增长 最高抑制率可达到4 5 1 并且显著提高脾重 降低肿瘤细胞中增殖细胞核抗原 p c n a 阳性细胞的表 达 增加脆性组氨酸三联体 f h i t 以及s 1 0 0 阳性细胞的表达 e p s l i 抑制肉 瘤s 1 8 0 的机制 可能与影响p c n a f h i t 和s 1 0 0 的表达有关 6 对南极适冷菌s 1 5 一1 3 胞外多糖的低温保护作用的测定表明 南极适冷菌 s 1 5 1 3 胞外多糖在不同的浓度下 均可以降低溶液的冰点 降低冰点的作用较 相同浓度的葡聚糖明显 研究结果还表明 胞外多糖可以保护菌体免受重复冻融 对其造成的伤害作用 在重复的冻融循环后 仍能保证该菌保持较好的生长能力 因而推测该胞外多糖具有一定的低温保护作用 综上所述 南极适冷菌s 1 5 1 3 的胞外多糖e p s i i 是由 1 2 a d m a n 组成 主链 并在6 位上有分支的甘露聚糖 该糖在体外具有很高的细胞免疫活性 而 且能够提高荷肉瘤 1 8 0 小鼠的免疫机能 同时 该菌最佳产糖温度为8 c 盐 度为3 其产生的胞外多糖还能够降低冰点 避免重复冻融对菌体的伤害作用 本结果为研究南极微生物的低温适应机制 以及南极资源的开发利用提供了科学 依据 关键词 南极适冷菌p s e u d o a l t e r m o n a ss p s 1 5 1 3 胞外多糖 分离纯化 结 构测定 免疫活性 低温保护 南极适冷菌p s e u d o a l t e r o r a o n a ss p s 1 5 1 3 胞外多糖的研究 s t u d y0 ne x t r a c e l l u l a rp o l y s a c c h a rid eo fa n t a r c tlc p s y c h r o t r o p h sp s e u d o ai t e r o m o n a ss p s 一15 13 a b s t r a c t t h ea n t a r c t i c1 d a r i n ee n v i r o n m e n ti s p e r e n n i a l l ye 心l d i ns o m ec a s e si t i s p e r m a n e n t l yi c e c o v e r e d s p a t i a lh e t e r o g e n e i t y c o m b i n e dw i t he x t m es e a s o n a l f l u c t u a t i o n ss u c ha st h o s ee x p e r i e n c e dd u r i n ga n n u a ls e a i c ef o r m a t i o ne v e n t s r e s u l t s i nah i 曲d i v e r s i t yo f m i c r o b i a lh a b i t a t sa n dt h e r e f o r em i c r o b i a lc o m m u n i t i e s e x t r e m e e n v i r o n m e n t sa 始p r o v i n gt ob eav a l u a b l es o u i o fm i c r o o r g a n i s m st h a ts e c r e t e i n t e r e s t i n g n e wm o l e c u l e s i n c l u d i n g e x o p o l y s a c c h a r i d e s m i c r o b i a le p s sa l e a b u n d a n ti nt h ea n t a r e sm a r i n ee n v i r o n m e n t e x o p o l y m e rp r o d u c t i o nb yb o t h m i e r o a l g a ca n db a c t e r i ac o n t r i b u t e st oo r g a n i cc a r b o ni nt h es e a i c ea n di c ew r t o r i n t e r f a c e t h ee p sp r e s e n ti nv e r yh i 曲c o n c e n t r a t i o 船i nt h eb r i n eo ft h e s e m i e r o h a b i t a t s a p p e a rt op l a yi m p o r t a n tb u f f e r i n g a n de r y o p r o t e c t a n tr o l e sf o r m i c r o o r g a n i s m sa g a i n s th a r s hw i n t e rc o n d i t i o n so fh i g as a l i n i t y p h p o t e n t i a l i c e c r y s t a la n do t h e rc h e m i c a ls u b s t a n c e sd a m a g e e c o l o g i cs t u d i e se x a m i n i n gt h er o l e o fe p s si nm a r i n eh a b i m t sn o wp r o v i d ee v i d e n c et h a tt h e s es u b s t a n c e sa r ea b u n d a n t i n t h ea n t a r c t i cm a l i n ee n v i r o n m e n t h o w e v e r f e ws t u d i e f l f o e m i n go nt h e b i o t e c h n o l o g i e a lp o t e n t i a lo fe p s sp r o d u c e db yb a c t e r i af r o mt h ea n t a r c t i cm e e n v i r o n m e n th a v eb e e nr e p o r t e di nt h el i t e r a t u r et od a t e t h e r e f o r eaw i d es e a r c hf o r m i c r o r g a n i s m sa b l et op r o d u c eg o o dy i e l d so fn e wp o l y s a e e h a r i d e sw i t hp o t e n t i a l l y u s e f u lp r o p e r t i e sh a sb e e nu n d e r t a k e n a l s oi n v o l v i n gc x t m r n o p h i l e sb e c a u s e 也e y h a v ep o t e n tb i o l o g i c a la n dp h a r m a c o l o g i c a la c t i v i t i e s i n c l u d i n gi m m u n o s t i m u l a t i n g a n t i t l l m o u r a n dh y p o g l y e a e m i ea c t i v i t y s o b a c t e r i ac o l l e c t e db yc t dd u r i n g c h i n e s e1 9 ma n t a r c t i cs c i e n t i f i ce x p e d i t i o ni nt h es o u t h e r no c e a nb e t w e e nj a n u a r y a n df e b r u a r yi n2 0 0 2w e r es t u d i e d o u to f 5 7s t r a i n so f a n t a r c t i cm a r i n eb a c t e r i a 2 7 w e f o u n dt op r o d u c ee p sa c c o r d i n gt ot h es t a i n i n gt e c h n i q u e p h y l o g e n e t i ct r e e i v 南极适冷菌p s e u d o a l t e r o m o n a as ps 1 5 1 3 胞外多糖的研究 a n a l y s i sb yn e i g h b o r j o i n l n gm e t h o dd e m o n s t r a t e dt h a ta n t a r c t i ci n a n n eb a c t e r i a s 1 5 1 3w a sm o r ec l o s e l yr e l a t e dt ot h eg e n u sp s e u d o a l t e r o m o n a ss p p s p t h e c o n d i t i o n so ff e r m e n t a t i o nh a v eb e e no p t i m i z e da n dp u r i f i e de p sh a v eb e e no b t a i n e d a f t e rs e p a r a t i o na n dp u r i f i c a t i o n t h e nt h es l n l c t u r eo f e p s 一 f r o mp s p s 1 5 1 3w a s d e t e r m i n e d b yu s i n gs u g a rc o m p o s i t i o na n a l y s i s m e t h y l a t i o na n a l y s i s 1 r s p e c t r o s c o p y o n e d i m e n s i o n a la n dt w o d i m e n s i o n a ln m rs p e c t r o s c o p y a n dt h e e f f e c to fe p sp r o d u c e db yp s p s 1 5 1 3o ni m n l u n er e s p o n s ei nv i t r oa n da g a i l l s t s 1 8 0p l a n t e di nm i c ew e r ec a r r i e do u t m e a n w h i l e t h el o w t e m p e r a t u r ea d a p t a t i o n a n dc r y o p r o t c c t i o nm e c h a n i s mo fe p sf r o mp s p s 一1 5 1 3w e r ea l s os t u d i e d t h i s s t u d yw i l lp r o v i d ei n s i g h ti na d a p t a t i o nm e c h a n i s mo fa n t a r c t i cb a c t e r i ao nt i c e x t r e m ec o n d i t i o n sa n dt h eb i o t e c h n o l o g i c a la p p l i c a t i o no f a n t a r c t i cr e s o n r c c 1 o u to f5 7s t r a i n so f a n t a r c t i cm a r i n eb a c t e r i a 2 7w e r ef o u n dt op r o d u c ee p s a c c o r d i n g t o m o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i z a t i o na n dt h e s t a i n i n g t e c h n i q u e s c h r i s t e n s e n c o n g or e da n df r e e m a nm e t h o d p h y l o g e n e t i e t r e ea n a l y s i sb yn e i g h b o r j o i n i n gm e t h o dd e m o n s t r a t e dt h a ta n t a r c t i cm a r i n eb a c t e r i a s 1 5 1 3 w a sm o r e c l o s e l y r e l a t e dt ot h e g e n u s p s e u d o a l t e r o m o n a s p s e u d o a l t e r o m o n a ss p i so n eo ff r e q u e n ta n di m p o r t a n tp o p u l a t i o ni na n t a r c t i c e c o l o g i c a ls y s t e m a sat y p i c a lb a c t e r i u mo f a n t a r c t i c a n t a r c t i cm a l 证eb a c t e r i ap s p s 1 5 1 3w a ss e l e c t e df o rf u r t h e rs t u d y t h er e s u l t so fm o r p h o l o g i c a li d e n t i f i c a t i o n s h o w e dt h a ta n t a r c t i cm a r i n eb a c t e r i ap s p s 1 5 1 3i sr o db a c t e r i a 1 0 x 2 g r u n a n d m o t i o nw i n lp o l a rf l a g e l l a t h er e s u l t so fp h y s i o l o g i c a l c h e m i c a lc h a r a c t e r i z a t i o n s h o w e dt h a ta n t a r c t i cm a r i n eb a c t e r i as 1 5 1 3i sag r a m n e g a t i v ea n df a c u l t a t i v e a n a e r o b e t h et e s to fo x i d a s e c o n t a c te n z y m e u r e a s e l y s i n ed e c a r b o x y l a s ea n d a r g i n i n ed e c a r x y l a s ew e r ep o s i t i v ea n dt h et e s to fn i t r a t er e d u c t i o n i n d o l e g e l a t i n e l i q u e f i c a t i o n h 2 s m r v p o n p ga n do m i t h i n ed e c a r b o x y l a s ew e r en e g a t i v e 2 t h ee f f e c t so fm a j o re n v i r o n m e n t a lf a c t o r 8o nt h eg r o w t ha n de p s p r o d u c t i o no fa n t a r c t i cn l a f i n e b a c t e r i as 1 5 1 3 w e 犯i n v e s t i g a t e d t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h eo p t i m a lc o n d i t i o n sf o re p sp r o d u c t i o nw e r ec u l t u r ep e r i o d 5 6 h g r o w t ht e m p e r a t u r e 8 c a r b o ns o u r c e 1 o g i u e n s e n a c ic o n c e n t r a t i o n 3 o p h 6 o 刀 0 t h er e s u l t ss h o w e da n t a r c t i cm a r i n eb a c t r i as 1 5 1 3c o u l dg r o wn o r m a l l y v 铷陆 卜2 二二 i曼 二 a 制缸 卜2 5t h ei m m u n i t ya c t i v i t yo fe x t r a c e l l a l a r p o l y s a c c h a r i d e 疗o m a n t a r c t i c p s y c h r o t r o p h sp s p s 一1 5 1 3 w a ss t u d i e d t h ee p s ia n de p s i ip r o d u c e db yt h e p s p s 1 5 1 30 b i o 惦l yp r o m o t e dp r o l i f e r a t i o no fl y m p h o c y t e si nad o s e d e p e n d a n t i l i a m o tw i t ho rw i t h o u ti n d u c t i o nb yc o n 九a n de p s i is i g n i f i c a n t l ye n h a n c 觑t 南极适冷菌p s e u d o a h e r o m o n a ss ps 1 5 1 3 胞外多糖的研究 p h a g o c y t i ca b i l i t yo f m u r i n ep e r i t o n e a lm a c r o p h a g e s n 蟛r e s u l t ss h o w e d t h a te p s c o u l di n h i b i ts18 0g r o w t ht ov a r i o u se x t e n t a n dt h eh i g l l e s tr a t e so fi n h i b i t i o nw e r e 4 5 1 a n dt h ew e i g h t so fs p l e e nw e r eo b v i o u s l yi m p r o v e d m e a n w h i l e t h e e x p r e s s i o no fp c n a f h i ta n ds 1 0 0i nm i c eb e a r i n gs 1 8 0w a sa f f e c t e di nv a r i o u s g r o u p so f e p s i i t h ee x p r e s s i o no f p c n aw a si n h i b i t e db u tt h ee x p r e s s i o no f f h i t a n ds 1 0 0w e r ei m p r o v e d i ts u g g e s t e st h a te p s h 嬲a n t i t u m o re f f e c ta n di t s p o s s i b l em e c h a n i s mm i g h tb ea s s o c i a t e dw i t hi n f l u e n c et h ee x p r e s s i o no fp c n a f h i ta n ds 1 0 0 f e ws t u d i e sf o c u s i n go nt h ei m m n i t ya c t i v i t yo fe p s sp r o d u c e db y b a c t e r i af r o mt h ea n t a r c t i cm a r i n ee n v i r o n m e n th a v eb e e nr e p o r t e di nt h ef i t e r a t u r et o d a t e 6 t h ee f f e c to f c r y o p r o t e c t i o no f e p so f a n t a r c t i cp s y c h r o t r o p h sp s p s 1 5 1 3 w a ss t u d i e da l s o t h ev a r i o u sc o n c e n t r a t i o n so fe p sf r o mp s p s 1 5 1 3c o u l d d e c r e a s et h ef r e e z i n gp o i n to fw a t e r a n dt h ee f f e c to fe p sw a sb e t t e rt h a ng i n c a na t t h es a m ec o n c e n t r a t i o n m e a n w h i l e i tc o u l dp r o t e c tt h ec e l lf r o mt h ed a m a g eo f f r e e z e t h a wc y c l e s a f t e rt h ec y c l e so ff r e e z e t h a wt h eb a c t e r i aw i t he p sp r o t e c t i o n s t i l lh a dh i g h e r g r o w t ha b i l i t y s o t h e r e s u l t s s u g g e s t e se p so fa n t a r c t i c p s y c h r o t r o p h sp s p s 1 5 1 3m i g h th a v ea ne f f e c to f c r y o p r o t e c t i o n i naw o r d t h ee p s 1 1o f a n t a r c t i cp s y c h r o t r o p h sp s p s 1 5 1 3w a sam a l m a na s 1 2 l i n k a g eo fns t r a i g h tc h a i no fa d m a na n dw i t hf e w 1 6 l i n k a g e i th a sa n i m m u n o s t i m u l a t i n gf u n c t i o na n d a n t i t u m o re f f e c t a n dt h ee p sp r o d u c t i o no f p s p s 1 5 1 3w a sh i g h e ri nl o w e rt e m p e r a t u r e 8 x 2 a n dh i g h e rs a l i n i t y 3 t h a nr o o m t e m p e r a t u r e m e a n w h i l e i tc a nd e c r e a s et h ef r e e z i n gp o i n ta n dp r o t e c tt h em i c r o b e s a g a i n s tt h ed a m a g eo f f r e e z e t h a wc y c l e s t h i ss t u d yw i l lp r o v i d ei n s i g h ti n a d a p t a t i o nm e c h a n i s mo fa n t a r c t i cb a c t e r i ao nt h ee x t r e m ec o n d i t i o n sa n dt h e b i o t e c h n o l o g i c a la p p l i c a t i o no f a n t a r c t i cr e s o u r c e k e yw o r d a n t a r c t i cp s y c h r o t r o p h sp s e u d o a l t e r o m o n a a 印 s 一1 5 1 3 e x t r a c e l l u l a r p o l y s a c c h a r i s e p a r a t i o n a n dp u r i f i c a t i o n s t r u c t u r ed e t e r m i n a t i o n i m m u n o l o g i c a la c t i v i t yc r y o p r o t e c t i o n 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果 据我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果 也不色含未获得 逵i 垫燕直墓丝 置要挂型壹题数 摧亘窒 或其他教育 6 q 构的学位或证书使用过的材料 与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位淦史作者签名 签字日期 年月日 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 有权保留并向国 豸南关部门或胁句趋饺论文的复印伴和i 凌盘 允许论史故查阅和借圄 本埘雯权等缎 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索 可以采用影印 缩印或 扫描等复制手段保存 汇编学位论文 保密的学位论文 睛朗萄彭彤随淑书 学位论文作者签名 导师签字 签字日期 年 月 日签字日期 以年6 月黟日 学位论文作者毕业后去向 工作单位 通诵地址 电话 邮编 南极适冷菌p s e u d o a l t e r o m o n a ss p s 1 5 1 3 胞外多糖的研究 1 前言 多糖在自然界高等植物 藻类 细菌及动物体内均有存在 分布极广 作为 一类高价多聚物 由于其特殊的流变学特性在食品 纺织 化妆品和医药领域得 到了很好的应用 l o p e z e t a l 2 0 0 3 自6 0 年代以来 不断积累的证据表明 多糖具有复杂的 多方面的生物活性和功能 田庚元等 1 9 9 4 多糖可作为广谱 免疫促进剂 具有多方面的免疫调节功能 促进网状内皮系统的吞噬功能 盛家 荣等 1 9 9 9 增强天然杀伤性细胞的活性 z h a n g e ta 1 1 9 9 3 活化巨噬细胞 f a c h e r e ta 1 1 9 8 9 诱导免疫调节因子的表达 w i t v r o u w e ta 1 1 9 9 4 能治 疗肝炎 癌症等免疫系统疾病 甚至能抗a i d s 病毒 还具有抗感染 抗放射 抗凝血 降血糖 降血脂 顾学裘等 1 9 8 9 促进蛋白质和核酸的生物合成作用 能控制细胞的分裂和分化 调节细胞的生长与衰老 而且多糖作为药物其毒性极 小 因而多糖的研究已引起人们的极大兴趣 美国于2 0 0 1 年启动了 功能糖组 学计划 日本已开展了 糖工程前沿计划 其整体目标是阐明糖链的生物学 功能 并设计出治疗心血管疾病 癌症 感染性疾病等多糖类药物 我国对多糖 类的研究起步较晚 但进展迅速 尤其在多糖类的生物学功能研究方面取得了较 快的发展 左绍远 2 0 0 4 现在对多糖类的研究主要集中在免疫调节方面 大量的药理及临床研究表 明 多糖类化合物作为一种免疫调节剂 它能激活免疫受体 提高机体免疫功能 在癌症治疗中 具有毒副作用小 安全性高 抑瘤效果好等优点 1 1 多糖的免疫调节作用 目前普遍认为 多糖是一种无细胞毒的免疫促进剂 多种多糖能够分别或同 时刺激巨噬细胞 b 细胞 t 细胞 自然杀伤细胞 n k 增强这些细胞的活性 促进巨噬细胞分泌自细胞介素1 i l 1 肿瘤坏死因子 t n f 促进t 淋巴细 胞产生白细胞介素2 i l 2 激活白细胞产生干扰素 调节抗体和补体生成等 多糖能对免疫系统发挥多方面的调节作用 从而改善机体的免疫功能 芮海云等 亘堡垩堡要丝 丝丝竺竺竺翌 堕丛童堕塑堑壅 2 0 0 2 1 1 1 对免疫细胞的调节 1 1 1 1 激活t 细胞 淋巴细胞是人体内数量较多的细胞群之一 在免疫应答过程中起着核心作 用 茯苓多糖 羟乙基茯苓多糖 羟甲基茯苓多糖 可不同程度的使t 细胞毒性 增强 增强动物的细胞免疫反应 猪苓多糖能明显促进小鼠脾细胞对刀豆素 c o n a 和细胞脂多糖 l p s 的增殖反应 颜卉等 2 0 0 5 香菇多糖能明显促进淋 巴细胞激活因子 l a f 的产生 促进i l 一2 产生 促进多种未成熟的前t 细胞成熟及 向成熟t 细胞分化 微量的香菇多糖可使小鼠胸腺细胞对i l 一2 的反应性提高 香 菇多糖是典型的t 细胞激活剂 它在体内和体外均能促进特异性细胞毒t 淋巴细胞 c t l 的产生 并提高c t l 的杀伤活性 k i h o e ta 1 1 9 9 9 灵芝多糖可通过间 接激活淋巴细胞中d n a 多聚酶 而促进d n a 合成及t 细胞增殖 促进i l 一2 产生 从 而影响t 细胞亚群的数量和功能 l e i e l a l 1 9 9 2 1 1 1 2 激活b 细胞 b 细胞能分泌多种抗体 是体液免疫的主要细胞 口服紫云英多糖能提高老 年鼠体液e p i gm 的数量 k 蜘i e la 1 1 9 9 7 用热水提取的可食性褐藻多糖能诱 导小鼠脾细胞增殖 b 细胞及其所分泌的抗体i g m 和i g g 的数量增加 但对t 细胞 不起作用 o k a i 甜a l 1 9 9 7 人参多糖可促进抗体的形成 提高小鼠i g g 和豚 鼠补体的含量 对小鼠溶血素的产生也有明显的刺激作用 当归多糖 a i p s 可激 活b 细胞使之分化生成抗体 牛膝多糖能明显提高正常小鼠血清总i gg 及特异性 溶血素水平 增加脾脏p e c 数目 对抗环孢霉素a 引起的p e c 及i gg 水平的下降 增强小鼠单核巨噬细胞的吞噬功能 但对二硝基氟苯 d n f b 诱导的变态反应无明 显影响 董爱琴 2 0 0 3 y a m a d a 等0 9 8 4 的研究结果表明 当归多糖在体内外均 能使多克隆流性的小鼠b 淋巴细胞活化 对当归多糖应答的b 细胞可分化到不同成 熟阶段 部分细胞群成熟为抗体分泌细胞 这种作用甚至不需要m 中或t h 细胞参 2 南极适冷菌n 翻出础e r 帅l 删印 s 1 5 1 3 胞外多糖的研究 与 此外 还有淫羊藿多糖 紫菜多糖 褐藻糖胶 苜蓿多糖等 都可通过调节 b 细胞而提高体液免疫反应 1 1 1 3 对巨噬细胞的作用 巨噬细胞是机体主要的免疫活性细胞之一 在机体免疫反应的多个环节起重 要作用 其分泌的多种介质及酶类与机体许多生理 病理效应有关 并且巨噬细 胞是体内的专职性抗原提呈细胞 能捕获抗原 将其加工 处理后将抗原信息传 递给t 和b 淋巴细胞 从而诱发一系列特异性免疫应答 z h a n g 等 1 9 8 9 首次研究 了枸杞多糖 l b p 对小鼠腹腔m 中抑制肿瘤增殖活性的影响 结果表明 给正 常小鼠l b p4 0 i n g k g d x7 d i p 能增强经c o na 处理的m m 对肿瘤靶细胞 增殖的抑制活性 人参活性多糖s a 能提高吞噬细胞活性 研究认为 人参多 糖能直接激活人的单核细胞 并分泌出白细胞介素 8 i l 8 i l 8 是一种较强 的趋化因子 能趋化并激活中性粒细胞 促进其溶酶体酶活性和吞噬作用 对嗜 碱性粒细胞和t 细胞也有一定的趋化作用 此时儿 1 也会随着i l 8 含量的升高而 增加 i l i 是一种具有众多生物活性的炎性细胞因子 能促使b 淋巴细胞产生抗 体 体外试验还表明 s 一 a 不会诱导t 淋巴细胞产生几 2 因此可以认为 s 一 a 主要是通过激活人单核巨噬细胞来发挥其免疫作用的 赵俊等 2 0 0 4 从商 陆块根分离出来的酸性杂多糖p e p i 能使i c r 小鼠腹腔m 中对s 1 8 0 和l 9 2 9 肿瘤细 胞产生明显的细胞毒作用 促进l p s 对i l l 和t n f 诱生 其诱生i l l 的能力比卡介 苗 b c g 强 提示p e p i 增强m e 细胞毒的作用与其诱生i l l 和t n f 密切相关 张俊 平等 1 9 9 0 此外 从柴胡 黄芪 灵芝 银耳等植物中分离提取的多糖 都能显著增强 腹腔m 中的吞噬功能 1 1 1 4 增强自然杀伤细胞活性 自然杀伤细胞 n k c 是生物体内天然存在的非特异的免疫杀伤细胞 它 在宿主的免疫监视功能中有着重要的作用 邵树军等 2 0 0 2 试验证明 牛膝多糖 南极适冷茁p s e u d o a l t e r o m o n a ss ps 1 5 1 3 胞外多糖的研究 6 0m g k g d 腹腔注射l o d 不仅能对抗环磷酰胺 c y 所致的小鼠外周血中n k c 活 性降低 还能提高正常小鼠外周血中n k c 活性 人参多糖能够提高荷瘤小鼠的 自然杀伤细胞t m c c 活性 诱生肿瘤坏死因子f f 通过内源性生成的多种细 胞因子激活n k c 与t 淋巴细胞 对肿瘤细胞株起不同程度的杀伤和抑制作用 冯仲 珉等 1 9 9 9 研究表明 灵芝多糖可诱导和促进n k c 活性 生东明等 2 0 0 4 当归多糖能增强白介素一2 i l 2 白介素 4 m 4 白介素 6 i l 一6 和y 干扰素 i n f y 的表达 其过程是首先激活涉及非特异性免疫作用的巨噬细胞和n k c 然后 是t 辅助细胞 增加抗体数量 进而协同增强免疫功能 刘俊栋等 2 0 0 3 螺旋 藻多糖 s p p 毒性试验表明 作为生物反应调节剂将其用于白血病细胞治疗可提 高n k c 活性 郭随章 2 0 0 4 1 1 2 激活网状内皮系统 生物体中的网状内皮系统 r e s 具有吞噬 排除老化细胞和异物及病原体 的作用 常用碳粒廓清法测定其活性 牛膝多糖具有显著的增强机体免疫功能的 作用 它能升高血清溶血数和脾脏内抗体形成细胞数 提高血清免疫球蛋白i gg 水平 能激活网状内皮系统的吞噬功能 激活巨噬细胞促进i f n 和i l 一2 的生长 促进淋巴细胞的增殖 增强n l 细胞和c t l 细胞的活性 田庚元 2 0 0 0 从三七根 中分离提取的由阿拉伯糖和半乳糖组成的多糖 s a n c h i a na 可显著地增强网状 内皮系统在碳粒廓清试验中的活性 并增加小鼠 绵羊红细胞抗体的生成 恢复 由环磷酰胺导致的抑制而延迟的过敏反应 此外 甘草多糖 g l y c y r r h i z a n 杜仲 多糖和竹节人参多糖以及刺五加多糖和虫草多糖等也都能激活网状内皮系统 董 国霞 2 0 0 4 1 1 3 对补体系统的作用 补体系统是机体重要的免疫系统 补体固有成分可被经典和旁路途径所激 活 研究表明 抗补体活性多糖大多为酸性杂多糖 其酸性部分主要是半乳糖醛 酸和葡萄糖醛酸 如从艾叶 薏苡仁等植物中提取的具有抗补体活性的多糖都是 酸性杂多糖