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蟲草屬真菌醫學研究進展
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摘要:蟲草是我國珍惜的真菌藥材資源,在功能性食品和生物醫藥領域展現出巨大的應用前景。本文對蟲草屬真菌的活性成分的多種藥理作用進行了綜述。
關鍵詞:蟲草 真菌 藥理活性 綜述
蟲草屬真菌為種類復雜的多系群,屬于多元起源,決定了蟲草屬真菌的物種多樣性,直接的表現為寄主、生境和形態學的多樣性。在我國的傳統中藥材中,冬蟲夏草與人參、鹿茸被稱為中藥寶庫中的“三大瑰寶”。 在眾蟲草中,冬蟲夏草的藥理活性最為顯著,然而,由于菌種僅寄生于蝙蝠蛾科蝙蝠蛾幼蟲、生命周期較長(蝙蝠額生活史為3-4年)、特殊的生長環境(僅分布于海拔3500m以上,雪線以下)等客觀因素,很難進行人工培育。[1]蛹蟲草(C.militaris)、古尼蟲草(C.gunnii)、江西蟲草(C.jiangxiense)、涼山蟲草、戴氏蟲草在民間也有悠久的藥源歷史,且現代的藥學研究證實,其中的化學成分性能類似于冬蟲夏草。蟲草中產生的代謝產物種類繁多,如生物堿、多糖、萜類、黃酮、甾體及萘醌類化合物等,現代藥理學證實其生物活性也比較廣泛:免疫調節、抗腫瘤、抗衰老、抗氧化、降血糖血脂、降壓、抗菌、保護肝臟腎臟及性激素樣作用等廣泛的生物活性。
1. 免疫調節作用
免疫是指機體識別“自己”和“非己”成分,從而破壞和排斥進入人體的抗原物質,或人體本身所產生的損失細胞和腫瘤細胞等,以維持機體的健康。冬蟲夏草的提取物VGH-CS-ME-82能顯著提高人肝癌HA22T/NGH細胞的MCH-Ⅱ類抗原,從而增強了宿主機體對MCH-Ⅱ類抗原表達下調腫瘤細胞的免疫監視作用。[2]Chen等從冬蟲夏草的發酵菌絲體中分離的水溶性酸性多糖級分APSF具有促使誘生型一氧化氮合成酶(iNOS)相關的mRNA和蛋白質的表達,并調節了鼠巨噬細胞的吞噬作用。[3]蛹蟲草多糖的不同組分均可增加小鼠的胸腺和脾臟的重量,提高機體體液與細胞免疫。Ohta等發現細腳擬青霉(PTCF)和蟬擬青霉(PCCF)的胞外產物對鼠淋巴集結(Peyer’s patches,PP)細胞應答產生Th1和Th2細胞因子的影響。[4]研究還發現,小鼠在口服PCCF后,其PP細胞中T(CD3+)細胞數量顯著增加,而PTCF并不改變PP細胞中T細胞、B細胞(CD19+)、T細胞亞群(CD4+和D8+)以及Th1(IFN-γ+)和Th2 (IL-4+)等淋巴細胞類群的結構比例。總之,這兩個粗提物主要通過宿主免疫應答,有選擇性地增強Th1細胞因子IL-2、IFN-γ以及其它細胞因子GM-CSF、IL-10的表達(IL-10能抑制Th1細胞免疫應答),發揮免疫調節功能,且均不引起非特異性免疫應答。
2.抗腫瘤活性
目前,癌癥的治療已經是醫藥學領域最重要的研究項目之一,尤其是利用天然產物作為抗癌藥物,尋找能夠對腫瘤的生長起抑制作用的藥物。近幾年來,科學家發現許多蟲草中含有具有抗腫瘤活性的抗癌藥。目前,藥理學研究發現多種蟲草,如蛹蟲草、古尼蟲草、冬蟲夏草、江西蟲草、高雄山蟲草C.takaomantana、日本蟲草C.japonica等具有顯著的抗腫瘤活性。且抗癌譜廣,譬如對鼠源性S180、黑色素瘤B16、艾氏腹水瘤、黑色素瘤B16、B16-F10和B16-BL6以及人源性白血病HL-60和U937,結腸直腸腺癌SNU-C4和HT-29和子宮頸癌等均顯示明顯的抗腫瘤活性。蟲草對腫瘤細胞可直接表現為細胞毒效應。Nakamura等報道了冬蟲夏草水提物WECS對LLC和B16腫瘤細胞有顯著的細胞毒活性。Nam等從日本蟲草分離到的麥角甾醇過氧化物迪歐SNU-1、SNU-C4、SNU-354、S180等瘤株均有明顯的細胞毒活性。北蟲草(cordyceps militaris)的水提物(CEM)可以抑制人惡性纖維瘤細胞株(HT1080)和人臍帶血管內皮細胞(HUVEC)的生長,降低了新生血管和人臍帶血管內皮細胞(HUVEC)生成有關的bFGF的基因表達。
3.抗氧化與清除自由基
研究發現,蟲草多糖具有顯著的抗氧化活性。北蟲草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有清除新陳代謝中產生的超氧陰離子自由基的能力,又是超氧陰離子的底物誘導酶,在維持機體活性氧代謝的平衡中起著重要的作用,[5]具有延緩機體各器官和衰老的作用。黨和勤等[6]的研究報道,高劑量的蟲草可明顯的改善東莨菪堿所致的小鼠的記憶獲得障礙,顯著降低小鼠受電擊后的錯誤反應次數,促進腦組織中SOD的生物合成或活化,減少丙二醛(MDA)形成,提高機體的抗氧化能力,減輕細胞的損失。Won等研究發現,蛹蟲草的子實體(FBE)和發酵菌絲體(CME)乙醇萃取物不僅能清除DPPH自由基,還具有抗炎作用。[7]研究證實,冬蟲夏草的水和乙醇的粗提物均有較強的抗氧化活性。兩者均能夠抑制由SIN誘導的丙二醛(MDA)的形成,其中,水提物具有更強的抗脂質過氧化能力和清除自由基能力,主要通過抑制低密度脂蛋白氧化限制巨噬細胞積累膽固醇酯以及動脈膽固醇沉積[8-9]。
4.保護機體重要器官
蟲草對人體的器官系統,如心臟、肝臟、腎臟、肺臟及中樞神經系統等具有保護作用,它可以通過調節生理條件下的系統穩態,對某些病理狀態具有治療作用,從而改善器官的功能。這與調節機體的免疫功能、抗氧化、抗炎作用及其促進新陳代謝的過程等有關。
我國中醫學認為,蟲草主要是入肺腎兩經,因此,肺臟和腎臟是人體的主要的作用靶器官。蟲草與其他藥用植物或真菌相比,在對多種原因所導致的慢性腎病和腎損傷有獨特性的保護作用,如可防治慢性腎衰竭、藥物源性腎損傷、LDL介導的腎小球硬化癥及腎臟移植時所造成的缺血再灌注損傷,多糖、蟲草酸(D-甘露醇)等是其作用的重要基礎[10-14]。Tang等研究報道,對高血壓性腎損傷蟲草有保護性作用,研究發現,其作用機制與上調P53、P21相關的mRNA與蛋白質表達并抑制caspase-3的活性有關,從而抑制了腎小管上皮細胞的凋亡。[15]
蟲草提取物對機體組織的免疫調節作用,主要是通過改善免疫原性、內毒素與細菌等原因所導致的肺部與呼吸的損失與炎癥,如哮喘、急慢性支氣管炎,從而提高肺功能,并對博來霉素等所導致的藥源性肺纖維化有治療作用[16,17]。蛹蟲草和冬蟲夏草的提取物改善肺功能的機理與影響呼吸道上皮細胞的Na+-K+-2Cl-離子協同轉運蛋白,從而影響了離子的轉運過程。[18]蟲草提取物對機體的免疫調節,通過提高氣道中淋巴細胞TH1和TH2的數量與活力,抑制了IL-1β、IL-6、TNF-α以及IL-8等細胞因子的表達,提高了肺功能,從而治療肺疾病。[19]
蟲草對各型病毒性肝炎有治療和預防作用,主要通過抗肝纖維化作用防止脂肪肝和肝炎后肝硬化的發生,防治多種原因所致肝損傷及其繼發的肝纖維化,從而對肝功能起到改善作用。Li等研究證實,冬蟲夏草及其多糖能降低血液谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶,使血清白蛋白升高,從而改善了肝功能,該治療后患者的T淋巴細胞亞型CD4以及CD4/CD8比值以及NK細胞均有顯著升高。另外,蟲草的抗肝纖維化的作用機制與阻止沉積并降解和抗脂質過氧化有關[20-22]。
蟲草對人體中樞神經系統的保護作用表現為鎮靜催眠作用、情緒調節、抗衰老以及情緒調節等。給D-半乳糖誘導的衰老大鼠模型服用冬蟲夏草的提取物,能明顯增強其學習與記憶能力,激活與衰老相關的超氧化物歧化酶、抗氧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的功能,從而清除自由基,并降低脂質過氧化反應,證實了免疫調節與抗氧化作用是蟲草抗衰老功效的重要機制。[23-26]再大腦缺血性損傷中,降低因氧化反應和Ca2+超載所繼發的神經細胞的損傷,對缺血缺氧敏感的海馬CAI區椎體細胞亦有明顯的保護作用,同時能減輕腦水腫,降低顱內壓,保護大腦在缺血缺氧狀態下所能收到的損害。[27]蟲草中的很多單體化合物,如腺苷、維生素、丁二酸以及微量元素可發揮神經調節作用,并促進和改善睡眠。有報道,冬蟲夏草的提取物具有抗抑郁樣作用,在大鼠懸尾實驗中,應用腎上腺素(NE)拮抗劑或多巴胺(DA)拮抗劑會翻轉其抗抑郁作用,而五羥色胺拮抗劑不會影響這種效應,因此,其途徑可能是通過DA系統或NE系統,而不是傳統的五羥色胺系統。[28]
5.降血糖、降血脂
研究證明,多糖可作為β受體激動劑,通過第二信使將信息傳到線粒體,從而使糖的氫化利用加速,起到降血糖作用。近些年來,蟲草多糖的降血糖、血脂的功效日益引起學者極大的研究興趣。Ukai研究報道,冬蟲夏草的菌體粗多糖CS-OHEP以及純多糖組分,均有降血糖活性。CS-F30是由葡萄糖、半乳糖和甘露糖(62:28:10)組成的分子量為45kDa的中性多糖。
參考文獻:
[1]杜仲爭, 騰國琴, 賈俊強, 等.蛹蟲草食藥用開發價值. 中國食物與營養2012, 18(3):70-73.
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