中药免疫佐剂研究进展

(整期优先)网络出版时间:2018-03-13
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中药免疫佐剂研究进展

王艳秋刘荣强淮文英张天娥

(成都中医药大学,成都,611137)

摘要:免疫佐剂能够增强机体对抗原的免疫应答反应,对提升疫苗的作用效果具有重要意义。传统疫苗和新型疫苗在研究和实践中暴露的问题推动了免疫佐剂的研究,中草药及其提取物具有免疫佐剂的活性,并且以其毒副作用小、价格相对低廉有望成为未来临床应用的较佳选择,应用前景广阔。本文综述了中药提取物、单味中药、复方中药作为免疫佐剂的研究进展,以期增加对中药免疫佐剂及其作用机制的认识,以期加强对中药免疫佐剂作用机制的研究,提高疫苗的安全性和有效性。

关键词:中药;佐剂;免疫机理

某些物质若先于抗原或与抗原一起注入人体,能非特异地增强抗原的免疫原性和机体对该抗原的特异性免疫应答,或改变免疫应答类型,此类物质称为佐剂[1]。佐剂被用来增强疫苗的免疫反应已有近百年的历史,它具有延长抗原的作用时间、增加抗原的表面积,使抗原易于被巨噬细胞吞噬、刺激吞噬细胞对抗原的处理、增强辅助T细胞的作用、刺激致敏淋巴细胞的分裂和浆细胞产生抗体、提高机体初次和再次免疫应答的抗体滴变等作用,特别对老年及儿童等免疫力低下人群意义重大。

中药是我国的宝贵资源,与合成药物相比,具有多效、双向调节性、不良反应少、毒副作用小和无依赖性的特点[2]。随着中药免疫药理学研究,发现了许多免疫活性成分,包括多糖类、皂甙类、黄酮类、有机酸类、多酚类和萜类等,这些免疫活性成分具有免疫调节、抗菌抗炎、抗感染、降血糖等多种生物作用。

1佐剂种类、作用机制

佐剂自应用以来,在来源、组成与类别上不断增加,对多种传染病的预防接种起到了至关重要的作用。目前应用较为广泛的佐剂有铝盐佐剂、油乳佐剂、弗氏佐剂、细胞因子类佐剂、表面活性佐剂等,但这些佐剂具有安全、廉价、免疫性强等优点的同时又存在着一定的局限性,如细胞因子是目前研究最热门最有应用前景的核酸疫苗佐剂,具有多效性、多源性、高效性、快速反应性等特点,但目前应用于临床的细胞因子类佐剂较少,表面活性类佐剂无毒性、无免疫原性,可在体内降解,不引起组织损伤,但稳定性较差,作为表面活性类佐剂中的一种,脂质体在制备过程中要求有一定的技术性,并且费用比其它免疫佐剂高。

佐剂增强机体对某抗原特异性免疫应答的机制目前尚未完全了解,不同的佐剂作用机制也不尽相同。研究表明,免疫佐剂的作用机制大致可分为:①佐剂与抗原物质一起注入机体后,能改变抗原的物理性状,形成抗原储备库,延缓抗原的降解和排除,从而延长抗原在体内的挺留时间,避免频繁注射从而更有效地刺激免疫系统。②刺激单核-吞噬细胞系统,增强其处理和提呈抗原的能力。③刺激淋巴细胞的增生和分化,从而增强和扩大免疫效应。④改变抗体的产生类型以及产生迟发型变态反应。近来的研究发现免疫佐剂也能够影响递呈抗原的树突状细胞,提高免疫应答和有效的记忆性免疫。在机体中DC通过监测免疫环境来识别危险信号,扮演“哨兵”的角色[3]。部分免疫佐剂的效果直接与其模拟危险信号的能力相关,这些信号的产生伴随着机体的损伤,所以会在整个生物体内或者注射部位引起炎症反应。而有些免疫佐剂能够诱导机体不同类别细胞因子的分泌,从而控制或者改变机体对该抗原的免疫反应类型[4]。

虽然佐剂可用最小剂量、最少接种次数获得满意的预防接种效果。但是,由于有些佐剂本身具有一定毒性、致敏性、致炎性,大大制约了佐剂在人体的应用,因此,安全问题是目前佐剂使用的瓶颈[5]。

2中药免疫作用机制及中药佐剂

2.1中药免疫作用机制

中药的免疫作用机制比较复杂,包括激活T细胞、B细胞、巨噬细胞(MΦ)、自然杀伤细胞(NK)等免疫细胞,还能活化补体,促进细胞因子生成等多个方面。马琼等[6]研究发现微波辐照早期大鼠外周血T、B细胞减少,CD4/CD8比值下降,从而引起机体免疫功能受抑和免疫失衡,而由刺五加、黄芪、鸡血藤等组成的中药复方藤黄霖能够提高微波辐照后大鼠外周血T、B淋巴细胞数量,改善CD4/CD8比值失衡状态。Saade等[7]发现菊粉多糖作为佐剂能够增强HBs免疫原性,显著增强HBs的抗体滴度和乙型肝炎表面抗体CD4、CD8T细胞,为开发HBV疫苗新型佐剂奠定了基础。张智伟等[8]发现紫花地丁含药血清对巨噬细胞吞噬功能具有明显的促进作用,其机制可能与该药调控巨噬细胞部分TOLL样受体表达有关。王德成等[9]发现牛膝多糖在体外能增强促进巨噬细胞TNF-ɑ和IL-12的分泌,上调TLR4mRNA的表达。陈鹏等[10]研究发现桃红四物汤含药血清能提高巨噬细胞TGF-β1的表达,抑制TNF-α的表达,进而促进激素性股骨头坏死中骨的修复。马玲娣等[11]在研究人白血病细胞表面NK细胞活化性受体NKG2D配体分子的表达水平及中药苦参碱对白血病细胞NKG2D配体表达的作用时发现苦参碱可上调白血病细胞表面部分NKG2D配体分子的表达。

2.2中药佐剂

中药具有抑菌抗病毒的作用,其提取物也具有免疫佐剂的功能,如植物多糖糖苷类佐剂、黄酮类佐剂、皂甙佐剂、蜂胶佐剂等,以及复方中草药佐剂等新型佐剂。

2.2.1多糖佐剂

多糖包括植物多糖、动物多糖及微生物多糖,近年来对多糖研究的加深,发现多糖具有调节免疫功能、抗肿瘤、延缓衰老、抗疲劳、抗辐射、抗菌抗病毒等多种功效。白术水煎剂的口服佐剂作用主要是由白术多糖所引起;谢峰[12]通过研究发现白术多糖的佐剂作用并不通过TLRs、NLRs或RLRs信号途径所介导,具体的作用机制还有待进一步研究。崔倩倩等[13]研究发现竹节参多糖具有明显的佐剂活性,其中60%醇沉所得多糖部分的佐剂活性最强,其总糖含量为61.2%。Lai等[14]人从灵芝多糖组分F3在小鼠体内和体外的免疫实验中也发现,F3组分可以提高小鼠血液中IL-1α,IL-1β,TNF-α,IL-6,IL-10等多种细胞因子的水平,发挥免疫调节作用。中药多糖特别是补益类中药多糖一般都有增强机体免疫功能的作用,是良好的生物反应调节剂,而多糖类佐剂具有安全、有效、可靠、稳定等特点,很有希望开发成为新型疫苗佐剂。

2.2.2黄酮佐剂

黄酮(flavone)是天然植物中提取出来的另一类具有佐剂活性的物质。Fan等[15]研究发现淫羊藿-蜂胶多糖黄酮脂质体佐剂在体外能促进淋巴细胞增殖,增加IFN-γmRNA和IL-6的表达,且效果明显优于任何浓度的淫羊藿多糖,在体内能显著促进淋巴细胞增殖和细胞因子的分泌,并且能提高NK细胞的杀伤活性,提高PCV2的特异性抗体滴度和T细胞亚群的比例。卢晓南等[16]研究发现肿节风总黄酮可以提升免疫性血小板减少症(ITP)模型大鼠血小板数量,可能是通过影响骨髓基质细胞改善了骨髓细胞微环境,进而促进巨核细胞分化生成血小板。

2.2.3蜂胶佐剂

植物花粉是蜜蜂制造蜂胶的原料,蜂胶具有广谱的生物学活性,具有增进机体免疫功能和促进组织再生的作用,是一种天然的免疫增强剂。应用蜂胶或配合抗原引入机体,既能引起特异性免疫应答,又能启动非特异性防御机制,能刺激免疫机制和丙种球蛋白活性,增加抗体产量,强补体活性和吞噬细胞的吞噬能力。刘家国等[17]研究发现淫羊藿-蜂胶佐剂不仅能提高外周血T淋巴细胞的转化率,而且可对抗环磷酰胺对T淋巴细胞活性的抑制作用,使受抑制的T淋巴细胞转化活性基本恢复正常,该研究说明淫羊藿-蜂胶佐剂作为佐剂配合抗原应用,能提高抗原的免疫源性,促进抗体的早日生成。马霞等[18]研究发现蜂胶佐剂促进T淋巴细胞增殖和提高IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量效果优于油佐剂和铝胶佐剂。蜂胶本身无明显抗原性和过敏性,毒性作用较小,作为一种安全、绿色、天然的免疫佐剂,具有良好的应用前景。

2.2.4复方中药佐剂

大量研究资料证明,中药复方可作为佐剂,虽然保持成分的多样化,药理作用广泛,但仍具有调节各种免疫细胞活性、细胞因子和抗体水平的作用,能促进特异性免疫活性细胞产生、免疫器官发育、红细胞免疫作用等功能,从而增强疫苗的免疫效果。复方中药作为免疫增强剂,无论是单独使用或与疫苗的联合使用,都能够显著提高抗体效价。补中益气汤[19]具有补中益气、升阳举陷功效,有研究表明,本方可恢复脾虚小鼠低下的免疫功能,提高红细胞免疫功能、NK细胞活性、巨噬细胞分泌TNF-α的活性,还能提高IFN-γ水平;并且刺激单核细胞源树突状细胞成熟,提高抗原呈递能力;提高上呼吸道黏膜免疫,增加小鼠辅助性T细胞(Th)亚群,升高Th1/Th2比值。当归补血汤[20]能增加小鼠抗体生成细胞数、血清半数溶血值,淋巴细胞转化能力、小鼠单核—巨噬细胞碳廓清能力、NK细胞活性,而对小鼠体重增长无明显影响,提示该方对小鼠机体的非特异及特异性免疫功能均有明显增强作用。此外,一些复方中药也可作为佐剂,如紫术散、玉屏风散、四君子汤等,对免疫激活和提高免疫都有很大的作用。复方中药制剂的好处是既保持了成分多样化、药理作用广泛等特点,又有化学不良反应少而轻,无依赖性的特点,作为疫苗佐剂有很广阔的应用前景。

3小结

目前,尽管有关疫苗佐剂的研究很多,发展很快,但大多存在免疫效果不理想或毒副作用大等缺陷而限制了其应用和发展。因此,寻找新的高效无毒的新型疫苗佐剂已成为当务之急。中药特别是补益类中药一般都有增强机体免疫功能的作用,而对正常细胞没有毒副作用,是良好的生物反应调节剂,很有希望开发成为新型疫苗佐剂。但是中药能起到佐剂效果的作用机理尚不完全明确,有待于进一步研究。同时,将中药作为疫苗佐剂研究仍存在很多问题,如分子结构不明确、质量标准的控制、影响中药生物活性的因素多、中药的免疫调节呈现一定的量效关系等,因此,未来的研究可在以下几个方面:①严格筛选具有免疫活性的中药,进一步证明中药作为佐剂的可行性;②从分子水平阐明中药作为佐剂的机制;③制定合适的质量标准和量效关系;④深入研究中药活性成分的分子结构和构效关系,对其进行合理的结构改造,提高佐剂效果。

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