多糖类药物研究的新进展.doc

多糖类药物研究的新进展 多糖是机体主要供能物质，其作用日益受到人们的重视。本文就多糖功能，多糖研究的现状与发展，多糖药物等几方面作一简要综述。关键词：多糖；多糖类药物 多糖药物的发展 多糖链是生命科学中除肽链、核苷酸链之外具有重大意义的第三链，它比肽链和核苷酸链含有更多的生物信息，被认为生命奥秘中的第三里程碑。多糖链研究作为后基因组时代异军突起的课题已经纳入前沿研究，用以开发新药和再生医疗工程开始进入了应用产业拓展阶段，已经形成研究网络，积极推进。美国以国家卫生研究院为中心，21世纪首个五年计划投入4400万美元着手此项研究。欧洲一些国家和日本也已作为重点攻关项目开始这一领域的探索，力争在生命科学领域抢立新功。多糖是由10个以上单糖基通过糖苷键连接而成。29个单糖基通过糖苷键连接而成的称作寡糖。由一种单糖组成的多糖称作均多糖，由两种以上单糖组成的多糖称作杂多糖 引。多糖在自然界分布极广，高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在，是自然界含量最丰富的生物聚合物。抗病毒多糖的种类多糖普遍存在于生物体中，具有多种活性。抗病毒多糖按其来源可分为动物多糖、植物多糖、微生物多糖和海藻多糖。11 动物多糖动物多糖来自动物结缔组织基质和细胞问质，可以说是脊椎动物组织胞外空间的特征组分。如肝素是内源的抗凝血物质，Nahmias报道肝素有抑制单纯疱疹病毒(HSV)的作用21；硫酸软骨素能通过抑制人免疫缺陷病毒(HIV)感染后的合胞体形成来抑制病毒31。12 植物多糖植物多糖来源于植物的根、茎、叶、皮、种子和花。近年我国对中草药多糖的活性研究有了较大进展， 中药多糖更因具有广泛的药理作用，且毒副作用小，愈来愈引起国内外药理学家、生物学家和化学家们的兴趣，成为研究热点。研究表明，黄芪多糖在体内和体外均有抑制乙肝血清标志物HBeAg的作用 ；在对非洲绿猴肾Vero细胞无毒性的浓度下，黄精多糖对单纯疱疹病毒1型Stoker株、2型333株和Sav株均有显著的抑制作用61。1-3 微生物多糖微生物多糖主要来源于细菌和真菌，可以从菌体或培养液中提取。由于微生物容易培养，提取的多糖含杂质较少，并可以在人工控制条件下大量生产，是多糖获得的优良途径。如灰树花多糖 、灵芝多糖嘲具有良好的抗肿瘤、抗病毒等作用。14 海藻多糖海藻多糖是一类海藻提取物，有着多种多样的应用价值，琼脂、卡拉胶、褐藻酸盐在工业上已被长期使用。海洋硫酸多糖普遍具有抗病毒活性。Gerber首次报道，从胶质石花菜中提取的呈高度硫酸化的海藻多糖能保护雏鸡胚胎抵抗流感病毒B和腮腺炎病毒的侵袭。另有研究发现，约900种蓝绿藻中2的品种可抑制HIV和鸡骨髓母细胞病毒的反转录酶活性。 多糖药物的发展目前主要集中于四个方面口 ：1 抗粘附药物(Antiadhesive drugs)寡糖药物中最引人注目，最有发展前途的，当首推以全新概念设计的各种“抗粘附”类的寡糖药物，其机理很简单：正常人细胞表面的寡糖，能够被入侵的病原体表面的糖蛋白所识别，继而发生粘附作用，引起细胞感染，我们称这种蛋白为粘附分子，而把与该蛋白能相互识别，且发生粘附作用的细胞表面的寡糖称之为配体，如果我们引入一种与细胞表面寡糖结构相同或类似的游离寡糖，该游离寡糖也能作为配体与病原体上的粘附蛋白结合。由于游离寡糖占据了粘附蛋白上的结合部位，就避免了病原体上的蛋白与正常细胞表面寡糖的粘附，自然也就避免了由于这种粘附而引起的细胞感染。而病原体的粘附蛋白与游离寡糖结合后，将被人体正常的清除异物的机制排出体外，达到防止感染的效果。美国Neose公司正在研究用抗粘附药物对付幽门螺旋杆菌，用以防治胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。2 Sialyl Lewis (Sialyl Le )及其类似物Sialyl Le (图2)及其类似物是另一类令人嘱目的寡糖类药物。Sialyl Le 是一个四糖，其结构为NeuAca23一Galp1 4一Fuco(al一3一)GluNAc，它是存在手白细胞表面的一种四糖片断。当组织发炎或受到损害的时候，内皮细胞受细胞激动素(Cytokines)刺激产生一种粘附蛋白ESelectin(也称ELAM 1，Endothelial Leukocyte Adhesion Molecule一1)，它能与白细胞表面的Sialyl Le 结合，粘附住经过的白细胞原来在血液中快速移动的白细胞固受到粘附作用发生卷曲，进而穿过内皮细胞到达受伤部位，这是通常的抗炎过程。但在有些情况下，白细胞的聚集会异常过量，反而对正常组织也造成破坏，这是一些急性或周期性炎症，如类风湿关节炎、牛皮癣，浓毒性休克发作的主要原因。如果将Sialyl Le 或其类似物作为抗粘附药物注入体内，使其与E Selectin结合就防止了白细胞的过量聚集从而防止了炎症 此外某些肺癌和肠癌细胞及胚胎细胞表面也有Sialyl Le ，因而它与癌细胞的粘附和转移有关。Sialyl Le 如此重要，各发达国家都在竞相研究。在美国1991年价格为$3000mg十分昂贵。用酶法合成的成功，大大降低了价格。最新的研究表明一些简单的双糖、三糖的硫酸酯类药物也具有类似的，甚至比Sialyl Le 更强的功能，很有可能投入大量人力对此进行研究和开发3 内源人肽L (Endogenous human peptide L14)这类具有医疗前景的粘附分子是一种与半乳糖结合的凝集素(Lectins)，可用于治疗自身免疫系统的疾病，如移植手术中的移植排斥反应、类风湿性关节炎、多发性硬化病和重症肌无力等。L_ 的免疫抑制性很可能与其识别糖配体并参与粘附有关，它可能是作为粘附分子促使T细胞在成熟过程中停留于胸腺的皮质区域中。在动物实验中，L 显示出对自身免疫疾病具有良好的抑制性，目前这种药物正进入临床研究4 改性肝素肝素作为抗凝血剂使用已有几十年历史。将肝素的蛋白质部分去掉，剩下线性糖胺聚糖部分，就得到商品肝素，商品肝素除抗凝血作用外，还有许多其它重要的药理活性，如抗血栓生成、抗动脉粥样硬化、免疫调节、抑制平滑肌增生及抗病毒等。肝素的这些不同的生理功能是由于其聚糖链中结构不同的寡糖而决定的。目前对有些寡糖的结构与功能搞清了，但对很多区域尚未搞清。分离出有单一生理作用的寡糖，从而避免有害的副作用；或对某些结构与功能已知的寡糖进行化学改性，使其具有人们所需的功能，是目前研究的中心。一个典型的例子是将肝素用高碘酸氧化，接着用硼氢化钠还原，就可破坏肝素与抗凝血酶I的结合位点，从而使肝素失去和抗凝血酶的结合能力，减弱抗凝血活性。Glycomed公司希望用这种被称为“Astenose”的改性肝素来治疗“(心脏抹管)再狭窄症”。以上介绍的为几种有代表性的糖类药物。本世纪末到21世纪初，糖类药物将会有更好的市场。4 多糖类药物及前景随着对多糖生物活性越来越深人的研究和了解，多糖也逐渐成为当今新药开发的重要方向之一。目前已有多种多糖类药物问世，如黄芪多糖口服液271、猪苓多糖注射液 已用于临床试验，并且效果显著。综上，多糖作为有效、低毒的抗病毒成分，具有广阔的药用前景，其在艾滋病及乙肝等疑难杂症的治疗方面的应用有望得到突破。当前还需要继续筛选抗病毒多糖，或对已有多糖进行改造并阐明其体内分子机制，使之旱日应用于临床。 【1】 张兴桃，高贵珍多糖研究进展宿州学院学报，2005，20(5)：85-88【2】Nahmias A J，Kibfick SInhibitory effect of heparin on herpes sireplex virusJ，Bacteriology，1964，87(5)：10601066【3】 Bagasra O， Lisehner H W Activity of dextran sulfate and otherpolyanionic polysaeeharides against human immunodeficiency virusJ1_J Infect Dis，l988，158(5)：10841087【4】邹宇宏，杨雁，吴强，等黄芪提取物的体外抗乙肝病毒作用安徽医科大学学报，2003，38(4)：267269【