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殼寡糖保健功能的研究進展
作者: 來源: 時間:2010-2-27 11:09:57 點擊數:
喬瑩、白雪芳、杜昱光
            ?。ㄖ袊茖W院大連化學物理研究所,中國科學院研究生院北京 100039)
摘要:殼寡糖是由殼聚糖經脫乙酰作用得到的2~10個氨基葡萄糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的低聚糖。它作為自然界中目前發現的唯一的堿性糖,不但分子量小、安全無毒,水溶性高,而且具有多種生物學活性。本文對殼寡糖的免疫調節作用,抗腫瘤活性、抗氧化、抑制糖尿病、降血脂、促進鈣的吸收、調節腸道健康、促進傷口愈合等保健功能的研究進展進行綜述。
 關鍵詞:殼寡糖;抗腫瘤;抗氧化;鈣的吸收;腸道健康;傷口愈合;抑制糖尿病
   Research advance of Chitosan oligosaccharides on keeping healthy QIAO Ying, BAI Xue-fang, DU Yu-guang( Dalian Institute of Chemical Physics,  Chinese Academy of Science, Dalian 116023, China)
   Abstract:Chitosan oligosaccharides are cationic   polysaccharides derived from deacetylation of Chitosan,   which is a linear polymer composed of β-1, 4-linked of N-acetyl-D-glucosamine and deacetylated glucosamine. As the only polysaccharide with positive charge in nature, it has several characteristics which Chitosan do not have, for example lower molecular weight, better soluble and safety. Chitosan
 oligosaccharides have a wide range biological functions, including enhancing immunity, of anti-tumor and antioxidant, restraining diabetes lowering of blood cholesterol, improvement of calcium uptake, balancing of bacterium in intestines and, enhancing wound healing properties. In this review, we conclude some research advance on activities of Chitosan oligosaccharides from the wok at home and aboard in recent years. Keywords: Chitosan oligosaccharides; anti-tumor;   antioxidant; absorption of calcium; balance of bacterium in intestine; wound heal; restrain diabetes

     1.引言
    殼寡糖(又稱寡聚氨基葡糖、甲殼低聚糖,Chitosan oligosaccharide,Chitooligosaccharide,O1igochitosan,Low-molecular-weight chitosan)是由甲殼素(又稱幾丁質,chitin)脫乙酰的產物殼聚糖(Chitosan)降解獲得,由2~10個氨基葡糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的低聚糖,是天然糖中唯一大量存在的堿性氨基多糖,具有水溶性好,安全無毒、易被動物體吸收[1]等優點,因此,其生物學活性備受關注,在保健品、營養劑、食品添加劑等方面都具有良好的應用價值。本文將近些年國內外學者對殼寡糖的保健功能的研究作以綜述。
    2. 殼寡糖的吸收和分布
    哺乳動物產生的內源性消化碳水化合物的酶(主要是唾液淀粉酶、胰淀粉酶)對碳水化合物的消化主要限制于α-1,4糖苷鍵,而對其他類型的糖苷鍵不能分解或分解能力較弱。殼寡糖是由N-乙酰-D-葡萄糖胺以β-1,4-糖苷鍵結合而成的寡糖,不能被大多數的哺乳動物消化酶降解,但是殼寡糖的水溶性大于99%。Zeng等通過比較兩種不同分子量的殼聚糖在血漿中的濃度表明,水溶性殼聚糖(water-solubleChitosan,WSC)被吸收的效率更高[1]。目前的研究普遍認為殼寡糖是通過小腸而被吸收。 
    Chae等通過體內和體外的實驗觀察證明,殼寡糖隨著分子量的升高,吸收的效率降低。并且觀察到分子量為3.8KDa的殼寡糖比分子量為230KDa的可溶性殼聚糖吸收效率提高了23~25倍[2] 。
    Zeng等以實驗小鼠為動物模型,檢測4種不同分子量的殼聚糖在動物體內的分布。結果顯示在小鼠的肝、腎、脾、心臟、胸腺中都檢測到了經FITC標記的殼聚/寡糖,相比高分子量的殼聚糖(HCS)、中分子量殼聚糖(MCS)和水溶性殼聚糖(WSC),殼寡糖在組織中的殘留很少[1],猜測可能是由于殼寡糖的分子量較低,在胃中少量幾丁質酶的作用下進一步被降解為更小的分子,被機體吸收,而并不在組織中積聚。Chen等通過對小鼠灌服聚合度分別為2~5的殼寡糖單體表明,殼二糖和殼三糖的吸收效果良好,灌服30分鐘后在血漿中出現最大濃度;而殼四糖和殼五糖在血漿中只能檢測到較低的濃度[3]。
     3.殼寡糖的免疫調節作用
     30年前Suzuki等報道殼寡糖具有免疫調節作用。此后,對殼寡糖在免疫調節方面的研究成為一個熱門領域,不斷有新的研究成果涌現。
     3.1 殼寡糖對免疫器官的影響
     胸腺、脾臟是機體的主要免疫器官,參與體內的體液免疫和細胞免疫。李等在對仔雞的研究中發現,殼寡糖促生長和提高免疫的作用優于金霉素。添加100mg/kg的殼寡糖處理組的脾臟指數和胸腺指數均顯著高于金霉素組。說明殼寡糖對肉仔雞脾臟和胸腺等免疫器官的發育具有顯著的促進作用。在日糧中添加抗生素和殼寡糖可顯著提高雛鶉免疫器官相對重量[4]。
    3.2 增強體液免疫和細胞免疫作用
     Wu等的研究發現聚合度為1-6的殼寡糖和分子量為20kD的低分子量殼聚糖能顯著增加血清中IgG和IgM含量,同時對經伴刀豆球蛋白(Con A)和脂多糖(LPS)誘導的小鼠淋巴細胞的增殖也有促進作用[5]。HUANG等發現將100mg/kg殼寡糖作為日常飼料添加劑飼喂1-21天的肉雞,可使血清中的IgG,IgA和IgM分別增高61%、72% 和 111%,而對21-42天的肉雞,血清中抗體量分別增加了86%、92%和72%[6]。
     竇等的實驗結果顯示適當劑量的殼寡糖作用于小鼠能明顯提高溶血空斑數、血清溶血素水平,增強ConA 誘導的T 淋巴細胞增殖、遲發型變態反應。B 淋巴細胞受抗原刺激后分化成漿細胞并產生抗體,當再次接受同一抗原刺激時溶血產生肉眼可見的空斑,溶血空斑數大體上可以反映抗體形成細胞數。殼寡糖能使小鼠的溶血空斑數及血清抗體積數明顯增加,表明殼寡糖能增強小鼠的體液免疫功能。ConA 誘導的T 淋巴細胞增殖試驗以及遲發型變態反應結果顯示殼寡糖能增強小鼠的細胞免疫功能[7]。
     3.3 對免疫細胞的作用
     3.3.1對巨噬細胞的作用
     一般認為,幾丁質和殼聚糖的衍生物都是通過激活巨噬細胞(macrophage)從而調解機體免疫力的。Okamoto等發現發現聚合度1-6的幾丁寡糖和殼寡糖可以顯著的提高小鼠腹膜巨噬細胞的遷移活性。殼寡糖能增強小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬能力,但對淋巴細胞的增殖沒有促進作用[8]。殼寡糖可結合并激活巨噬細胞,而甘露糖受體介導的吞飲是巨噬細胞內吞殼寡糖的一條重要途徑??赡苁墙浻删奘杉毎砻娴母事短鞘荏w介導結合并激活巨噬細胞的,并且鈣離子相關的信號轉導途徑可能參與這一過程。
     巨噬細胞可以通過分泌一些細胞因子如一氧化氮(NO)、白細胞介素(IL)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)來殺滅病原體。Yu等將巨噬細胞與殼寡糖一起孵育12 h后,發現殼寡糖能顯著性地增強NO合酶(nitric oxide synthase,iNOS)活性,介導NO和TNF-α在巨噬細胞中產生。而另一方面,NO、TNF-α產生過量又會對機體產生損害,例如會損害組織或發生壞血性休克(septicshock)。Yoon等發現殼寡糖可調整由LPS刺激巨噬細胞RAW264.7所產生的過量NO、TNF-α、IL-6回復到正常水平[9]。
      3.3.2 對中性粒細胞的作用
       竇等研究殼寡糖對靜息的中性粒細胞和用豆蔻酰佛波醇乙酯(phorbol myristate acetate,PMA)刺激活化的中性粒細胞作對比,發現殼寡糖可提高靜息狀態下中性粒細胞的活性,以產生一系列下游的信號因子用以激發免疫應答反應。而對于PMA刺激活性過高的中性粒細胞,殼寡糖則起到負調控的作用,減少因釋放過多細胞因子所引發的細胞損傷[10]。
     4. 殼寡糖抗癌/抗腫瘤活性
     上世紀80年代,一些科學家發現利用幾丁質或殼寡糖可作為抗腫瘤制劑或者是腫瘤轉移抑制劑,后來經過研究,普遍認為聚合度(degreeof polymerization,DP)為6的殼寡糖有較好的抑瘤效果。并且隨著殼寡糖濃度的升高,抑瘤率提高。
    4.1 殼寡糖可抑制腫瘤生長
    目前的研究表明殼寡糖對很多腫瘤細胞,例如S180肉瘤細胞、Lewis肺癌細胞、Hela宮頸癌細胞系、人白血病K562細胞株、結腸癌LoVo細胞株等癌細胞具有抑制效果。官杰等以荷瘤小鼠做動物模型進行體內實驗,其中濃度為1.5%的殼寡糖明顯抑制實體瘤的生長,抑制率達47.17%。而殼寡糖對肺癌細胞的抑制效果更加明顯,體外抑瘤率平均達76 %[11]。
    4.1.1 殼寡糖可誘導腫瘤細胞壞死
    Huang等研究表明殼寡糖的抗腫瘤活性與其所帶的電荷有關。高電荷的殼寡糖衍生物,不論所帶的為正電荷還是負電荷,都可顯著降低腫瘤細胞活性。而這種抗腫瘤的活性是通過誘導腫瘤細胞壞死(necrosis)來實現的[12]。
    4.1.2 殼寡糖可誘導腫瘤細胞凋亡
    Xu等對肝癌細胞(SMMC-7221 cell)的研究中發現殼寡糖可顯著介導該細胞的凋亡(Apoptosis),并且隨殼寡糖濃度升高而效率增大。在用0.8mg/ml殼寡糖處理后72小時,引發的凋亡率可達38%[13]。
    官等的通過研究殼寡糖與雙歧桿菌協同抗腫瘤的實驗發現,殼寡糖協同雙歧桿菌對腫瘤的生長有抑制作用,顯微鏡觀察顯示腫瘤組織出現壞死;殼寡糖對腫瘤細胞生長有抑制作用,其抑瘤率與濃度有關,與時間無關,腫瘤細胞經殼寡糖作用后,透射電鏡顯示細胞有凋亡趨勢[14]。
    4.2 殼寡糖可抑制腫瘤細胞血管生成
    腫瘤血管生成(angiogenesis)是指腫瘤細胞誘導的微血管生長以及腫瘤中血液循環建立的過程。這一過程既受機體神經內分泌因素影響,又受腫瘤細胞和腫瘤基質細胞表達的生長因子調控。
    Wang等以人臍靜脈上皮細胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)做體外實驗表明殼寡糖可抑制由血管內皮生長因子(VEGF)引發的血管生成。并且以斑馬魚胚胎做為動物模型進行活體實驗表明殼寡糖可抑制新生血管生成[15]。
     Prashanth等對比殼寡糖與可溶性殼聚糖抑制由埃利希腹水瘤(Ehrlich ascites tumor,EAT)細胞的生長和腫瘤血管生成時發現,50μg的殼寡糖比100μg的可溶性殼聚糖具有更強的抑制效果[16]。
     研究還表明殼寡糖可抑制一些血管生成因子,e.g如.MMP-2、MMP-9、TNF等來發揮抗腫瘤的作用?;|金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinase, MMPs)的測定可作為判斷腫瘤惡性程度、復發、轉移的指標。Van Ta等在研究殼寡糖抑制MMP-9在人纖維肉瘤細胞(human fibrosarcoma cells)HT1080中的表達時發現,分子量為1000-3000Da的殼寡糖抑制效果最好,并且發現殼寡糖可在基因和蛋白水平同時抑制MMP-9的表達[17]。
      4.3 殼寡糖可能通過調節機體免疫來抑制腫瘤細胞的增殖
      現代腫瘤免疫學研究發現巨噬細胞、T淋巴細胞和NK細胞在抗腫瘤的免疫效應中發揮著主要作用。許多學者證實一些具有免疫活性的細胞表面存在N-乙酰-D-糖胺(GIcNAc)或D-糖胺(GIcN)殘基和受體的結合可能與抗腫瘤密切相關。吳等的研究通過檢測殼寡糖對巨噬細胞相關細胞因子轉錄和翻譯水平的影響,實驗結果顯示殼寡糖能促進巨噬細胞細胞因子IL-1β、TNF-a和IL-l8基因的表達,促進巨噬細胞分泌細胞因子IL-1β、TNF-a和IL-l8。而這些細胞因子又可以反饋激活巨噬細胞和NK細胞,形成網絡狀的反饋調節關系,從而極大地增強機體的免疫功能和抗腫瘤能力[18]。
     Maeda等發現在以小鼠為動物模型的體內試驗中,低分子量殼聚糖(分子量21Kda和46KDa)和殼寡糖都有抑制S180瘤的作用。并且其作用機理可能是由于殼寡糖可以提高腸上皮內的淋巴細胞(intestinal intraepithelial lymphocytes,  IELs)的自然殺傷活性。這表明殼寡糖有可能是通過對腸道免疫功能的調節來抑制腫瘤的生長[19]。
     5. 殼寡糖抗氧化活性
     5.1 殼寡糖體外抗氧化活性
    殼寡糖及其衍生物是很強的自由基清除劑,Kim等運用電子旋轉共振技術(electron spinresonance,
ESR),對低分子量幾丁質、低分子量殼聚糖和殼寡糖的自由基清除活性進行了研究。結果表明,這些物質對許多種類的自由基都有清除作用。主要包括:DPPH(1,1-聯苯-2-picrylhydrazyl),羥自由基、過氧化物和以碳為中心的自由基。據他們的研究表明,脫乙酰度和分子量是決定抗氧化活性的主要影響因素,較高的脫乙酰度及較低的分子量清除自由基的效率較高[20]。Prashanth等研究發現低的分子量的殼聚糖和殼寡糖均具有清除羥自由基OH?和超氧自由基O2?的效果,清除效率高達80%[21]
     目前有很多研究表明ROS可促進核轉錄因子(transcription factor-kappa B, NF-κB)的活性。NF-κB是信號轉導途徑中一個主要的應答氧化壓力的因子,可通過調控眾多下游基因的轉錄來參與機體免疫應答、炎癥反應、細胞凋亡和腫瘤的形成。Medis等以小鼠黑色素瘤細胞系(B16F1)為模型發現殼寡糖可通過提高胞內GSH水平,提升機體氧化還原系統的能力,并且同時抑制了NF-κB的表達來達到清除自由基的目的[22]。
     5.2 殼寡糖體內抗氧化活性
     很多研究表明,抗氧化劑具有保護肝臟(hepato-protective effects)的功效。很多化學試劑會在體內形成自由基而損傷機體。例如,CCl4在細胞色素P450還原酶系統的還原激活下生成CCl3?和Cl3COO?自由基,誘導細胞膜脂質過氧化,脂質過氧化產物對細胞膜的結構和功能造成不可逆轉的改變。而殼寡糖可通過抑制異源性化學物質激活代謝酶活性來保護化學性肝損傷。郝等的研究表明,連續12天灌胃給予殼寡糖能夠抑制CCl4誘導的脂質過氧化,具有較為明顯的肝保護功能[23]。以CCl4誘導的肝損傷小鼠為模型,研究發現口服殼二糖和殼三糖可以降低肝損傷。
     6 殼寡糖的抑制糖尿病活性
     很多學者認為自由基代謝異常、機體抗氧化機能低下與糖尿病的發生發展有密切的關系。黃等研究發現殼寡糖硒、硒以及殼寡糖對清除糖尿病模型大鼠體內氧自由基,抑制脂質過氧化,對抗自由基對胰島β-細胞的損害,并且發現殼寡糖硒的效果最明顯。
      劉等的研究發現以鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病大鼠為模型,不同劑量的殼寡糖和N-乙酰氨基單糖均能不同程度地調節糖尿病大鼠血脂和提高其機體抗氧化能力。不同劑量的殼寡糖和N-乙酰氨基單糖均能不同程度地改善糖尿病大鼠的體重減輕、多飲、多食等癥狀。殼寡糖可以降低甘油三酯的濃度和載脂蛋白B的質量濃度,升高載脂Al/載脂B的值并且有顯著差異,但對膽固醇和載脂Al的質量濃度無明顯變化[24]。隨后研究發現以90%的脫乙酰度,分子量為1200Da的殼寡糖對于原代培養的大鼠胰島細胞和胰島β細胞體外增殖具有明顯的促進作用并可以顯著促進原代培養胰島細胞的胰島素分泌。
    6.2 降血糖活性
    曹等的研究發現,殼寡糖有明顯降血糖作用,能增強小鼠的負荷糖耐量,改善胰島細胞的功能,有升高血中胰島素的趨勢。殼寡糖的降血糖作用可能與其能作用于胰島素受體,使胰島素受體敏感性增強,從而控制血糖升高有關。表明殼寡糖能顯著降低實驗性糖尿病大鼠空腹及餐后血糖,其降糖作用可能與其抑制或延緩葡萄糖的腸道吸收有關。體外的酶學實驗顯示甲殼低聚糖對α-葡萄糖苷酶活力有較強的抑制作用,抑制率與甲殼低聚糖的量呈一定的量效關系,且抑制效果接近阿卡波糖,提示甲殼低聚糖可能具有類似于阿卡波糖樣的降糖機制[25]。
     Lee等對大鼠所做的實驗同樣證明了上述觀點。脫乙酰度為99%的殼寡糖可以使實驗大鼠的空腹血糖水平下降19%,還可以顯著提高葡萄糖的耐受性。甘油三酯與對照糖尿病大鼠組相比下降了49%[26]。Kondo等報道低分子量殼聚糖(殼聚糖乳酸鹽MW 20 kDa)可以預防低劑量鏈脲菌素誘導產生的小鼠慢性進行性糖尿病。在這個非胰島素依賴型(non-insulin-dependent diabetes  mellitus,NIDDM)模型中,在未發生糖尿病之前將受試物低分子量殼聚糖溶于飲用水(0.2%和0.8%)供小鼠飲用。結果表明低分子量殼聚糖可以減緩血糖上升的時間。相反,氨基葡萄糖和殼聚糖均不能抑制糖尿病的發生。他們進一步對遺傳性肥胖糖尿病大鼠的研究表明,對高血糖癥、高胰島素血癥和高甘油三酯血癥低分子量殼聚糖都有一定療效。結果證明低分子量殼聚糖可以有效的降低血糖水平。
      7.殼寡糖的降血脂活性
      1988年就有人發現殼寡糖有清除血液中膽固醇的作用。有文獻報道按每千克體重240毫克的劑量給小鼠口服殼三糖可使小鼠血脂降低66%左右。 
      在一個獨立的開放飼喂實驗中,Enomoto等發現每次喂食低分子量殼聚糖(分子量2-20KDa,平均分子量8KDa),與對照組相比(飼喂分子量為220KDa的殼聚糖),大鼠的血清中膽固醇水平降低25%左右(從133mg/dl降低到100mg/dl)[27]。
      Kim等利用高血脂膽固醇的大鼠實驗中,發現高膽固醇飼喂的大鼠喂食2%殼寡糖4周后,血清中總膽固醇(total cholesterol,TC)含量、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein
cholesterol,LDL-C)含量和甘油三酸酯含量都顯著降低,而高密度脂蛋白含量增加。高密度脂蛋白將外周組織的膽固醇運向肝臟,進而排出體外,故高密度脂蛋白含量升高,有利于膽固醇清除,降低血膽固醇含量。肝臟中SOD和H2O2 酶活性也都顯著提高[28]。
      Liao等通過60名志愿者8周的實驗觀察發現在水溶性殼聚糖組(DD為92%,分子量為30-50kD)總膽固醇下降了7.5% ,在水不溶性殼聚糖組(分子量為100-150 kD) 總膽固醇下降了8.9% 。血清中低密度脂蛋白分別下降了10%和6%[29]。
    8. 促進鈣的吸收/骨骼健康
    Jang等的研究證實殼寡糖在體外實驗中可抑制鈣質形成不溶性的鈣鹽,并且以切除卵巢的骨質疏松大鼠(OVX rats)為模型,發現服用殼寡糖的大鼠與未服的對照組相比,對鈣質的排泄明顯減少,增大了機體對鈣的保持力。實驗鼠股骨的總鈣含量,骨質密度(bone  mineral density,BMD)和力度都有顯著增加[30]。另外,磷酸化的殼寡糖也有加速鈣質吸收的作用。這種作用與殼寡糖的分子量相關。分子量在1000以下的磷酸化殼寡糖具有較強的抑制磷酸鈣沉淀的作用,其抑制磷酸鈣沉淀的作用與CPP(caseinphosphopeptides)相近。因此,認為在鈣強化奶中廣泛使用加入磷酸化殼寡糖的方法,可抑制鈣質形成沉淀,以達到增加鈣吸收率的目的。
     Ohara等發現殼寡糖可以顯著提高成骨細胞中堿性磷酸酶的活性。通過對其基因表達的進一步研究發現,殼寡糖可以誘導CD56抗原和組織型血纖維蛋白溶酶原催化劑表達量增加。而這兩類物質的基因又與細胞的增殖和細胞分化有關。這就表明殼寡糖在mRNA水平上有調節造骨細胞的功能[31]。發現低分子量殼聚糖也具有抑制破骨樣多核細胞(osteoclast-likemultinucleated cells,OCLs)的形成的作用。給切除卵巢的大鼠口服低分子量殼聚糖可有效預防腰椎骨密度的降低。作用機理有可能是低分子量殼聚糖通過抑制了破骨細胞的再吸收功能來防止骨密度的降低。
    沈等在對新西蘭模型兔的體內試驗中證明殼寡糖可以加速骨折愈合,作用機理可能是通過促進膠原質的形成并且增加了在骨折愈合過程中轉化生長因子β-1(TGF-β-1)的表達,骨和血小板中TGF-β1的含量最為豐富,在骨折修復過程中以自分泌和旁分泌的方式調節骨折愈合不同階段的細胞的功能,從而促進骨折的愈合。殼寡糖可能通過促進TGF-β1的合成與分泌來促進骨折的愈合[32]。
  9.促進腸道健康
  9.1 促進腸絨毛生長
    小腸的絨毛長度、黏膜厚度、絨毛表面積都是衡量小腸消化吸收功能的重要指標。絨毛長度、黏膜厚度增加可使小腸吸收面積擴大,有利于營養物質的吸收。王等的研究表明,殼寡糖可增加大鼠小腸絨毛長度和黏膜厚度從而增強了小腸對營養物質的吸收功能。研究也表明:殼寡糖可抑制肉仔雞腸道菌,促進微絨毛生長發育,提高免疫能力和生產性能[33]。
   9.2 調節腸內菌群分布
     Han等的研究表明殼寡糖可明顯降低大腸肝茵和腸球菌的數量,對雙歧桿菌和乳酸桿菌的增殖作用也有顯著作用,且改善效果隨著劑量的增加而增加。殼寡糖在乳豬的生長過程中,平均可使每克腸所含細菌數量(CFU/g)從7.35 log CFU/g降到6.71 log CFU/g(飼喂0.1%的殼寡糖)和6.54 log CFU/g(飼喂0.3%的殼寡糖),濃度大組的抑菌效果更好[34]。
     殼寡糖不僅可以抑制腸道有害菌的生長,最近又有實驗證明,殼寡糖有抑制致腸病的病原菌對大腸細胞的粘連作用。Rhoades等發現脫乙酰度為97%,聚合度為4的殼寡糖可抑制3種有害的大腸桿菌菌株對腸癌細胞HT-29的粘附,抑制率為12%-29%。
   10. 促進傷口愈合
    Minagawa等在以線性切口損傷的小鼠為模型中發現,殼寡糖促進傷口愈合的效率要高于幾丁寡糖。其中膠原酶的活性也比幾丁寡糖對照組要高。而膠原酶的高活性與傷口的再生有關。殼寡糖組在組織形態學觀察中可看到膠原纖維與損傷處呈垂直排列,很多有活性的纖維原細胞聚集在傷口處,這樣非常利于傷口愈合。而脫乙酰度高的殼寡糖比脫乙酰度低的具有更強的促進愈合能力[35]。
   低分子量殼聚糖可以促進傷口愈合主要是依靠提高了精氨酸酶的活性。這就進一步的揭示了殼寡糖促進傷口愈合的作用機制。不同分子量的殼聚糖作用于新西蘭兔的研究表明,分子量小于6kDa的殼寡糖具有更強的促進傷口愈合的作用,具體表現為毛細血管及成纖維細胞增生活躍[36]。
     Yu等利用2-7的聚合度的殼寡糖經體外與體內的研究表明,殼寡糖有助于實驗小鼠被銣射線照射引發的口腔粘膜損傷的康復,0.5-0.75%殼寡糖可以促進成纖維細胞(fibroblast)的分化,但高濃度的殼寡糖則抑制。成纖維細胞是創面修復過程中的最主要的功能細胞,在傷口愈合過程中經過遷移、增殖、分泌大量的膠原纖維和基質成份,與新生毛細血管等共同構成肉芽組織,填補組織缺損,為表皮細胞的覆蓋創造條件。而輻射所致MMP1在傷口肉芽組織中表達明顯降低,直接影響遷移、血管形成和瘢痕組織形成等病理過程,是輻射影響傷口愈合的重要機制之一。所以認為經體內全身使用殼寡糖可以改善傷口愈合的機理主要與其能促進成纖維細胞的活性有關[37]。發現將人表皮生長因子(Human epidermal growth  factor,EGF)與殼寡糖相連成結合體EGF-LMC,體外實驗可促進人表皮成纖維細胞的增殖。EGF是一種多肽有絲分裂素,可通過增加可利用的DNA、RNA、蛋白質而在傷口愈合中起重要作用。并且在體外可刺激角化細胞(keratinocyte)的分裂,體內可刺激表皮細胞的再生。但EGF的缺點是,結合到細胞表面的特異性受體后會通過溶酶體途徑迅速被降解掉,再被循環系統運送至肝或腎臟中。而殼寡糖有影響有絲分裂素的反應的功能,并且糖與蛋白的結合體不易被蛋白酶解,所以兩者的結合體可顯著促進傷口的愈合。
    11.展望
    綜上所述,很多的研究表明殼寡糖具有多元化的生物活性,并且在保健品的開發中有很高的應用價值。但目前的研究并沒有解釋殼寡糖多樣生物活性的分子生物學機制,而只是觀察到很多實驗現象。實際上,人體的免疫系統很復雜,因此想要很好的解釋其分子機理比較困難。所以,目前很多學者的研究工作都在為解釋殼寡糖眾多活性的詳細分子機制作出努力。
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