Acanthopanacis Senticosi Radix et Rhizoma seu Caulis, almindeligvis kendt som sibirisk ginseng eller Ciwujia på kinesisk, er den tørrede rod og rhizom eller stamme af Acanthopanax senticosus (tidligere klassificeret som Eleutherococcus senticosus). Ifølge den kinesiske farmakopé er det et traditionelt kinesisk lægemiddel, der i vid udstrækning er ordineret til at nære qi, styrke milten, tonisere nyrerne og berolige sindet . Det er også en funktionel fødevare, der er kendt for sine anti-mættende, neuroprotektive og immunmodulerende aktiviteter. I denne gennemgang vil den immunmodulerende virkning og de tilsvarende aktive komponenter i Ciwujia blive diskuteret. Desuden er der gjort forsøg på at sammenligne potensen af vandigt ekstrakt med ethanolekstrakt i forhold til at regulere cytokinproduktionen fra menneskelige perifere blodmononukleære celler med henblik på at give mere indsigt i, hvordan Ciwujia bør tilberedes for at drage fordel af dens immunmodulerende egenskaber.
Den immunmodulerende virkning af Ciwujia blev klinisk påvist i 1980’erne. En dobbeltblind placebokontrolleret undersøgelse udført af Bohn og kolleger viste, at ethanol Ciwujia-præparat forårsagede en drastisk stigning i det absolutte antal immunkompetente celler, med en særlig udtalt effekt på T-lymfocytter, overvejende af hjælper/inducer-typen, og også på cytotoksiske og naturlige dræberceller hos raske frivillige . Derefter blev der udført en række videnskabelige forskningsarbejder for at belyse dets virkning mere detaljeret.
Vandigt ekstrakt og ethanolekstrakt
Både vandigt ekstrakt og ethanolekstrakt af Ciwujia er blevet rapporteret for deres immunologiske virkninger.
Oral indgift af vandige ekstrakter af Ciwujia-prøver fra fem forskellige kilder på 1 g/kg kropsvægt i 9 dage i træk kunne forlænge svømmetiden hos han-C57 BL/6J-mus signifikant. Nogle af de vandige ekstrakter hæmmer reduktionen af den naturlige dræberaktivitet (NK) i stressede mus, der er tvunget til at svømme. Resultatet af NK-stimulerende virkning var i overensstemmelse med det, som Yoon’s team rapporterede . Intravenøs administration af GF100 (en vandig infusion af Ciwujia) øgede signifikant NK-cytotoksiciteten af BALB/c-mus over for murine T-celle lymfom Yac-1-celler . På den anden side hæmmer GF100 signifikant lungemetastase af colon 26-M3.1-celler på en dosisafhængig måde, og denne effekt blev fuldstændig ophævet, hvis NK-cellerne blev udtømt ved injektion af kanin-anti-asialo GM1-serum. Ud over NK-celler var splenocytter og makrofager også de immunologiske mål for GF100. Behandling med GF100 øgede dosisafhængigt proliferationen af concanavalin A (Con A)-stimulerede splenocytter. Desuden inducerede behandling af peritoneale makrofager med GF100 i et in vitro-forsøg produktionen af forskellige cytokiner såsom IL-1β, TNF-α, IL-12 og IFN-γ på en dosisafhængig måde. Desuden udviste peritoneal makrofager fra GF100-behandlede mus en højere cytolytisk aktivitet mod tumorceller end dem fra de ubehandlede mus. Det blev derfor konkluderet, at GF100’s antitumorvirkning var forbundet med aktivering af makrofager og NK-celler . Wang og kolleger rapporterede også, at et vandigt præparat af Ciwujia kunne øge den fagocytiske funktion af monocytter i mus betydeligt .
Ethanolekstrakt af Ciwujia udøvede også immunmodulerende aktivitet. Et farmaceutisk ethanolpræparat af Ciwujia viste sig at påvirke kemokin- og cytokinsyntesen markant fra aktiverede helblodskulturer fra raske frivillige personer. Det øgede frigivelsen af Rantes, men nedsatte produktionen af IL-4, IL-5 og IL-12. Afhængigt af den anvendte koncentration kunne dens virkning på G-CSF, IL-6 og IL-13 være enten stimulerende eller hæmmende . Et andet 40% vandigt ethanolekstrakt (AE) er blevet rapporteret som værende i stand til at modvirke den giftige virkning af cadmium, der inducerede ændringer i værtens immunoregulerende mekanismer. Oral administration af AE i 8 uger førte til et signifikant fald i cadmiumniveauet og øgede mængden af makrofager og både B- og T-lymfocytter i milten hos cadmiumkloridintoxicerede mus .
Polysaccharider og glycoproteiner
Polysaccharider og glycoproteiner er to aktive immunmodulerende fraktioner af Ciwujia.
Ciwujia polysaccharider (PES) kunne, når de blev injiceret intraperitonealt med 100 mg/kg i 4-6 på hinanden følgende dage, signifikant øge antallet af IgM-antistofplakedannende celler hos mus, der blev udfordret med røde blodlegemer fra får, og også signifikant øge anti-BSA-antistofferne og kraftigt forbedre fagocytose af peritoneale makrofager . Også PES selv viste stærk mitogen aktivitet på musemilteceller på en dosisafhængig måde, og det kunne øge den stimulerende aktivitet af lipopolysaccharid (LPS) på lymfocyttransformationer .
For nylig undersøgte Han’s hold mekanismen for den immunmodulerende virkning af en polysaccharidfraktion isoleret fra en cellekultur af A. senticosus (ASP) ved hjælp af in vitro-analyser . De fandt, at ASP øgede proliferationen af B-celler og øgede B-cellernes polyklonale IgM-antistofproduktion dosisafhængigt. Desuden stimulerede ASP murine peritoneale makrofager, hvilket afspejledes af stigningen i mRNA- og proteinudtrykkene af sådanne cytokiner som IL-1β, IL-6 og TNF-α. Endvidere øgede ASP ekspressionen af genet for inducerbar nitrogenoxidsyntase (iNOS) og produktionen af NO. På grundlag af konstateringen af, at ASP’s aktiviteter på B-celler og makrofager blev reduceret betydeligt ved at behandle cellerne med antistoffer mod Toll-like receptor (TLR)-4 og TLR-2 forud for ASP, blev det konkluderet, at ASP aktiverer B-celler og makrofager via TLR-signalvejen. Det blev imidlertid vist, at ASP ikke aktiverede T-celler .
Acanthopanax senticosus polysaccharider virker ikke kun i in vitro-systemer eller på normale gnavere, men også på immunsvækkede/immunologisk udfordrede dyr. En sur polysaccharidfraktion blev rapporteret til at øge thymus- og miltindekset, øge antallet af leukocytter i det perifere blod, forbedre makrofagernes fagocytiske funktion, øge TNF-α, IFN-γ og serumhæmolysinniveauer, øge splenocytproliferation og mindske miltlymfocytapoptosehastigheden i cyklofosfamidinducerede immunsupprimerede mus . I Kina anvendes A. senticosus almindeligvis som et kosttilskud af dyrlæger til fremme af dyrs sundhed. Det kan forbedre de cellulære og humorale immunresponser hos fravænnede smågrise ved at regulere produktionen af lymfocytter, cytokiner og antistoffer . På den anden side modulerede A. senticosus-polysaccharid (ASPS) i foderet frigivelsen af proinflammatoriske cytokiner under immunologisk udfordring. Det mindskede forhøjelsen af plasmaniveauer og milt mRNA-ekspressioner af IL-1β, IL-6 og TNF-α induceret af LPS-udfordring hos smågrise .
GF-AS var et opløseligt proteinlag fraktioneret fra A. senticosus stambark. Det inducerede cytokinproduktion af peritoneale makrofager og udøvede profylaktisk virkning mod lungemetastase induceret af colon26-M3.1-tumorceller via aktivering af NK-celler i mus. Ved hjælp af gelkromatografi og splenocytproliferationsassay blev et glycoprotein ved navn EN-SP isoleret og identificeret som den aktive komponent. EN-SP var ca. 30,5 kDa og bestod hovedsagelig af kulhydrater. Det kunne øge celleproliferationen af murine splenocytter betydeligt uden mitogene stimuli og besad en stærkere antimetastatisk aktivitet end GF-AS .
Små molekyler
Selvom polysaccharider og glycoproteiner får nogle små molekyler, der findes i Ciwujia, også en vis opmærksomhed for deres evner til at regulere immunsystemet.
Isofraxidin
Isofraxidin, en aktiv coumarinforbindelse, der anvendes til at autentificere Ciwujia rå urter eller kommercielle produkter , udøver et bredt spektrum af farmakologiske virkninger i forskellige sygdomme såsom slidgigt , kræft , lipidmetabolismeforstyrrelser og Alzheimers sygdom .
I det immunmodulerende aspekt udøver isofraxidin hovedsagelig antiinflammatorisk aktivitet. Dens dybtgående virkning i forbedring af ødem og smerte blev formidlet gennem hæmning af LPS-induceret produktion af proinflammatoriske cytokiner, herunder TNF-α og de fosforylerede mitogenaktiverede proteinkinase (MAPK) signalmolekyler p38 og ERK1/2, fra makrofager . Isofraxidin undertrykte også proteinudtrykket af NF-κB, niveauerne af NO og IL-6 i serum og produktionen af TNF-α i leveren fra LPS-challengagerede mus . Desuden beskyttede det mus mod akut lungeskade via hæmning af cyclooxygenase-2 (COX-2)-proteinekspression og reduktion af inflammatoriske cellers infiltration i lungevævet . Som påvist i chondrocytter isoleret fra osteoartritpatienter kunne forbehandling med isofraxidin forud for IL-1β hæmme IL-1β-stimuleret ekspression af iNOS og COX-2, der igen blokerede produktionen af nitrogenoxid (NO) og prostaglandin E2 (PGE2) . Desuden hæmmede isofraxidin bemærkelsesværdigt mRNA-niveauer og sekretion af matrixmetalloproteinaser (MMP’er). Det blev konkluderet, at isofraxidin hæmmede IL-1β-induceret ledbetændelse via regulering af NF-κB-signalering .
Syringin (Eleutherosid B)
Syringin, også kaldet eleutherosid B, hører til gruppen af kemiske forbindelser af lignaner. Det er den kemiske markør, der er opført i 2015-udgaven af Folkerepublikken Kinas farmakopé (CP 2015) til analyse af Ciwujia. Som det er fastsat, bør tørrede Ciwujia-prøver indeholde mindst 0,05 vægtprocent syringin . Syringin er en af de vigtigste aktive forbindelser i Ciwujia og er rapporteret til at have antidiabetiske , anti-mættende , søvnpotentierende , neuroprotektive samt antioxidante aktiviteter.
Syringin udviser immunmodulerende snarere end immunstimulerende virkning. Det inhiberede in vitro immunhæmolyse af antistofbelagte fåre erythrocytter induceret af marsvinsserum gennem undertrykkelse af C3-konvertase af den klassiske komplementvej . Ud over den humorale immunitet er den cellulære immunitet også involveret i det syringin-eliciterede immunologiske respons. Syringin hæmmer signifikant både TNF-α-produktion fra LPS-stimulerede murine makrofag RAW 264.7-celler og cytotoksisk T-celleproliferation på en dosisafhængig måde . For nylig viste Ahmad og kolleger yderligere, at syringin kraftigt reducerede kemotaxis, fagocytisk aktivitet, ROS- og NO-produktioner og udskillelse af IL-1β, TNF-α, IL-6, PGE2 og MCP-1 fra aktiverede RAW 264.7-celler . Med den observation, at syringin signifikant undertrykte fluorescein-isothiocynat (FITC, en hapten, som er i stand til at udløse allergiske reaktioner)-induceret øreødem hos mus, men ikke øreødem induceret af crotonolie eller arachidonsyre, blev det spekuleret, at syringin udviste anti-allergisk virkning, men ikke anti-inflammatorisk virkning .
Eleutherosid E
Eleutherosid E er et andet lignan, der er isoleret fra Ciwujia. Det kunne dæmpe anæstesi-induceret kognitiv dysfunktion hos ældre dyr og forbedre diabetes ved at øge glukoseoptagelsen, forbedre insulinresistens og regulere glukosemetabolismen hos type 2 diabetiske mus . Ved hjælp af bioaktivitetsstyret fraktionering blev det også fundet at være den aktive bestanddel af Ciwujia til bekæmpelse af træthed .
Eleutherosid E udviste immunmodulerende virkning og virkede mod kollageninduceret arthritis (CIA) ved at undertrykke inflammatorisk cytokinfrigivelse. De eleutherosid E-behandlede CIA-mus viste signifikant lavere serumniveauer af TNF-α, IL-6 og IL-23 end dem fra køretøjsbehandlede mus. Dets immunmodulerende virkning blev yderligere bekræftet i dyrkede makrofager, hvis produktion af TNF-α og IL-6 blev kraftigt undertrykt på dosis- og tidsafhængig vis . Som rapporteret af Kimura og Sumiyoshi kunne to ud af fem testede vandige Ciwujia-ekstrakter genoprette reduktionen af NK-aktiviteten hos stressede mus, der var tvunget til at svømme. HPLC-analyse afslørede, at disse to ekstrakter indeholdt den højeste mængde eleutherosid E. Derfor blev det spekuleret, at eleutherosid E var den aktive immunstimulerende komponent i Ciwujia-ekstrakt .