任务六　糖类药物概述

近些年，随着人类对糖类研究的深入，发现有不少糖类及其衍生物具有很高的药用价值，并被开发成糖类药物用于临床疾病的治疗。多糖类药物在抗凝、降血脂、提高机体免疫能力、抗肿瘤、抗辐射等方面有显著的药理作用。如PS-K多糖和香菇多糖对肿瘤细胞有明显抑制作用，猪苓多糖能起到免疫调节作用。在多糖药物中，有相当一部分属于黏多糖，如肝素、透明质酸、硫酸软骨素等。肝素可用于防治血栓以及周围血管病、心绞痛、充血性心力衰竭与肿瘤等辅助治疗。硫酸软骨素有利尿、解毒和镇痛等作用。右旋糖酐能代替血浆蛋白以维持血液渗透压，中分子量的右旋糖酐常用于增加血容量、维持血压，以抗休克为主；而低分子量的右旋糖酐则主要用于改善微循环，降低血液黏度，改善血液流变学特性；小分子量右旋糖酐是一种安全有效的血浆补充剂。海藻酸钠能增加血容量，使血压恢复正常。一些硫酸化修饰的多糖还可以用于抗病毒治疗。目前，糖类药物主要来源于动植物和微生物，可通过提取、发酵生产和酶法制备。动植物来源的糖类药物多采取直接提取法，微生物来源则主要选择发酵法生产。

一、糖类药物来源及作用特点

糖类药物（carbohydrate drug）是指以糖类为基础的药物，包括多糖、寡糖以及糖衍生物等。常见的糖类药物见表1-3。

表1-3　常见的糖类药物

多糖类药物根据其来源分为植物多糖类药物、动物多糖类药物和微生物多糖类药物。植物多糖类药物主要来源于植物组织，如人参多糖、刺五加多糖、黄芪多糖、枸杞多糖、当归多糖、牛膝多糖、海藻多糖等，具有免疫调节、抗肿瘤、抗辐射等药理作用。动物多糖类药物主要存在于动物结缔组织或细胞间质中，如肝素、类肝素、透明质酸、硫酸软骨素、壳多糖等。肝素具有抗凝血作用。硫酸软骨素具有保护结缔组织弹性的作用，可防治动脉硬化和骨质增生等。刺参中提取的酸性黏多糖对肿瘤有显著抑制作用。贝类壳聚糖有抗癌活性。微生物多糖类药物是一类无毒、高效、无残留的免疫增强剂，能提高机体非特异性免疫和特异免疫反应，增强抗感染能力和抗肿瘤能力。

《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）收载的部分多糖类药物见表1-4。

表1-4　《中国药典》收载的部分多糖类药品

二、多糖类药物的药理活性

多糖类药物有提高免疫功能、降血脂、抗凝血、抗病毒、抗衰老、抗肿瘤和抗辐射等生理活性。

1.提高机体免疫机能

多糖类药物可作为免疫治疗的免疫促进剂，其免疫调节主要是通过促进淋巴细胞增生、激活吞噬细胞功能、激活补体系统、促进抗体产生、增强抗体消炎和抗疲劳能力等方式实现。如香菇多糖、黄芪多糖、人参多糖、灵芝多糖、党参多糖、银耳多糖等。其中，香菇多糖、猪苓多糖和云芝多糖等已开发成新药用于临床疾病的治疗。

2.抗肿瘤和抗凝血

抗肿瘤多糖药物分为两类。第一类是通过增强机体免疫机能发挥抗肿瘤作用，如灵芝多糖可提高NK细胞活性，人参多糖、黄芪多糖等多糖药物能增强淋巴因子激活的杀伤细胞的杀伤能力和增殖能力，云芝蛋白多糖可促进白细胞介素-2的分泌。第二类是多糖药物本身具有细胞毒性，能直接抑制或杀伤肿瘤细胞。如五味子多糖能诱导甲状腺癌细胞凋亡，枸杞多糖能降低肝癌细胞血管内皮生长因子的表达，抑制肿瘤增殖，并且这些多糖能阻止血小板的凝血和破坏，临床上广泛应用于抗血栓和肿瘤治疗。

3.抗病毒

多糖衍生物硫酸酯多糖具有良好的抗免疫缺陷病毒作用，通过与HIV-1病毒包被膜蛋白gp120结合，阻止其与淋巴细胞、单核细胞及巨噬细胞表面的受体结合，阻止病毒进入宿主细胞。临床试验发现，香菇多糖、裂褶菌多糖、右旋糖酐、木聚糖等经硫酸酯化后均有明显抗病毒活性。

4.降血糖和降血脂

硫酸软骨素、小分子肝素、壳多糖及其衍生物等多糖药物能降低胃肠道中胆汁酸和胆固醇的吸收和消化，降低血液中甘油三酯和低密度脂蛋白含量，升高高密度脂蛋白与甘油三酯的比值。如仙人掌多糖可提高糖尿病小鼠免疫功能，调节胰岛素与受体结合，提高机体对胰岛素的敏感性。壳多糖有降血糖和降血脂活性。甘蔗多糖、茶叶多糖、紫菜多糖、木耳多糖等也具有降血糖、降血脂活性。

5.其他活性

来源于黑木耳、海带、灵芝、枸杞、银耳、云芝等食品与中药的多糖具有一定的抗辐射活性，可用于肿瘤的辅助治疗。一些中药多糖还有很强的自由基清除能力，如灵芝多糖、黑木耳多糖、发菜多糖等，可用于抗衰老等保健药品中。

三、糖基化工程与糖类药物

糖基化是真核细胞蛋白质翻译修饰的重要手段，是保证糖蛋白生物学活性的重要前提。在酶的催化作用下，蛋白质或脂质连接糖类的过程称为糖基化。糖基化主要有N-糖基化和O-糖基化。糖类药物通常无毒或低毒，进入人体后，在体内糖酶的作用下可水解并被代谢，糖类药物对细胞表面的受体有特异性的识别机制，能增加药物的靶向性，对抗生素类药物进行糖基化修饰和结构改造，能增强抗菌活性及降低耐药性，如氯霉素糖基化修饰后，其溶解性明显改善，药物体内的生物利用度也显著提升。

知识拓展

多糖药物的生物学活性

临床上除常见的单糖，如葡萄糖、甘露糖、1，6-二磷酸果糖等用于药物治疗外，多糖也用于诸多疾病的治疗。多糖具有多种生物学功能，如增强机体的免疫功能、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗凝血、抗衰老和降血糖等。PanaxquinquefoliusL.根茎中提取的多糖具有刺激肺巨噬细胞分泌TNF-α的作用。用热水和碱水从一种韩国药用植物黄柏的皮层中提取、分离纯化得到一种杂多糖，表现出有效的B淋巴细胞刺激活性。Vernoniakotschyana根茎可治疗胃炎、十二指肠溃疡，从其根茎中提取的多糖具有促进B细胞增殖、激活T细胞的作用。在研究天然硫酸化多糖的免疫调节特性时发现，葡聚糖衍生物和褐海藻能影响脂多糖（LPS），刺激巨噬细胞（Mφ细胞）引起的致炎细胞因子释放。韩国红人参中提取的红人参酸多糖，通过刺激巨噬细胞产生NO调节免疫和抗肿瘤。Ple urotu s citrin o pile atu s中提取的主要由葡萄糖和甘露糖组成的可溶性多糖SPPC可显著增加肺转移性肿瘤小鼠体内T细胞、细胞、细胞和巨噬细胞数量，抑制肿瘤细胞的增殖。Glucurono-xylomannan（GXM）是Cryptococcus neoform ans中主要的荚膜多糖，它在上调抗炎因子IL10表达的同时抑制IL2的表达而达到抗炎作用。一些硫酸化的海藻多糖具有抗包膜病毒的能力，如红海藻多糖片段F6不仅能有效地抑制疱疹单纯病毒Ⅰ型的复制，还可选择性地抑制疱疹单纯病毒Ⅱ型、人巨细胞病毒、流感病毒A/B型、塔卡里伯病毒的增殖。硫酸化岩藻聚糖能提高抗凝血酶因子Ⅲ（ATW）或肝素辅助因子Ⅱ的活性，抑制凝血过程所必需的丝氨酸蛋白酶、凝血酶的活性而发挥作用。芦笋多糖可明显拮抗D-半乳糖所致衰老小鼠免疫器官及组织的萎缩，使皮质厚度增加、皮质细胞数增加、脾小节增大及淋巴细胞数增加，延缓衰老。分别从Spirulina platensis和Sargassum thunbeergii提取的多糖PSP和PST按1:1组成的复合物可降低四氧嘧啶所致的糖尿病小鼠血清血糖、总胆固醇、三酰甘油、一氧化氮、内皮素和增加高密度脂蛋白胆固醇的水平，具有降糖作用。

重点小结

课后习题

一、名词解释

糖、单糖、寡糖、多糖、同多糖、杂多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、糖类药物。

二、简答题

1.糖的主要生物学作用有哪些？

2.请简述糖的分类及特点。

3.简述单糖的主要化学性质。

4.常见低聚糖有哪些？其结构特点是什么？

5.常见的植物多糖和动物多糖有哪些？各有何结构特点？

6.什么是糖类药物？多糖药物的药理活性有哪些？并举例说明。

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