五味子为木兰科五味子(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill)的干燥成熟果实,具有食用和药用价值,已有2000多年的应用历史,列入可用于保健食品的物品名单。五味子中含有木脂素、多糖、挥发油等多种活性成分,其中木脂素已得到广泛应用,而多糖未被利用。研究发现,多糖作为一类天然大分子化合物,具有多种生物活性,如机体免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等,且对机体正常细胞和组织的毒性极小,因此,已成为天然产物研究的热点之一。目前,已有多种多糖作为保健食品和食品添加剂、广谱的免疫促进剂和肿瘤综合治疗中的辅助药物得到了广泛的应用。本课题组的前期研究发现,五味子粗多糖具有免疫调节,对环磷酰胺(CTX)减毒和抗肿瘤等作用,具有广泛的应用前景。但目前关于五味子多糖的研究多集中于粗多糖,而对于五味子多糖组分结构的全面深入研究、免疫调节作用、对5-Fu减毒作用、抗肿瘤作用及其免疫机制等方面都鲜有报道。因此,本文以一种低分子量五味子多糖为研究对象,运用现代分析方法(GC-MS,NMR,TEM, AFM, CD等)对该多糖组分的结构进行全面分析；通过免疫抑制小鼠模型,对该组分多糖的免疫调节作用进行研究,发现其对机体有较好的免疫调节作用,同时前期研究结果表明该多糖组分对肿瘤细胞无直接杀伤作用,因此进一步研究其对5-Fu减毒作用和体内抗肝癌活性；通过活性研究结果,推测该多糖组分主要是通过调节机体免疫来发挥其生物活性的,由此进一步探讨其免疫调节的机制。本研究揭示该五味子多糖组分的结构特征,并阐明其免疫调节机制,为五味子多糖功效成分的研究与应用提供基础数据,为五味子多糖类保健食品和食品添加剂的研究开发提供科学依据,并为五味子资源的高效利用提供新途径,该研究对人类健康和社会经济发展具有重要意义。主要研究内容如下：(1)以低分子量五味子多糖组分(SCPP11)为研究对象,通过甲基化、GC-MS、1H NMR、13C NMR、1H-1H COSY谱、HSQC谱及HMBC谱等化学分析手段和物理技术对SCPP11的一级化学结构进行推断和解析,确定了低分子量五味子多糖组分SCPP11的一级结构的重复单元为：采用CD、AFM、TEM和SEM等方法对SCPP11的构象和分予形貌进行研究。发现在不同的外界条件下(处理温度、pH值、加入Ca2+离子、6mol/L的变性剂Urea和等量的80μM的刚果红溶液),SCPP11的CD谱图发生显著变化,表明外界条件的改变可影响其立体构象和非对称性。用激光光散射粒度仪测定了SCPP11的粒度,结果表明SCPP11的粒径为270nm,分散度为0.129,粒度分布较均匀。通过多角度激光光散射得到SCPP11的绝对重均分子量为1.793×104g/mol,多分散系数为1.543,且其构型介于球形和随机线团之间。通过原子力显微镜观察SCPP11分子的形貌,结果表明SCPP11分子间相互缠绕,呈规则团聚状；经加热处理后,SCPP11高度团聚状结构大量减少,链延展开来。通过TEM观察SCPP11的形貌,发现其呈团聚状态,粒子的直径在几百纳米不等。SCPP11粉末呈粗糙的小片状聚集体,表面紧密,规整性不强,说明SCPP11固体为无定型结构。(2)采用CTX抵制小鼠模型,考察SCPP11对小鼠免疫的调节作用。结果表明,SCPP11对CTX造成的体重增长抑制有较好的改善作用,可不同程度提高胸腺指数和脾脏指数,显著提高免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力和血清溶血素水平，且对CTX致血清中免疫球蛋白水平、FNF-α和IL-2水平下降有不同程度的恢复作用。因此此,SCPP11对可激活机体免疫,具有免疫调节功能。(3)采用Heps荷瘤小鼠模型,考察SCPP11对化药物5-氟尿嘧啶(5-Fu)的减毒作用和其体内抗肝癌活性。结果表明,与5-Fu组相比,SCPP11可对抗5-Fu所致的小鼠白细胞减少和免疫器官指数减小,且对5-Fu所致的机体TNF-α和IL-2水平降低具有较好的恢复作用,此外SCPP11对5-Fu所致的肝损伤有定的保护作用。可见,SCPP11对5-Fu具有较好的减毒作用；休内抗肝癌结果表明,在剂量为50mg/kg时,SCPP11可显著抵制肿瘤的增长,肿瘤抑制率达到68.54%SCPP11可显著提高胸腺指数和小鼠血清中IL-2和TNF-α水平；且其对小鼠体重、肝脏指数、肾脏指数和心脏指数无显著影响,可提高荷瘤小鼠外周血白细胞的数量,使荷瘤小鼠血清AST水平恢复正常；同时提高小鼠肝脏的SOD活力,降低MDA水平。可见, SCOO11具有较好的抗肿瘤活性,且对机体无毒。SCPP11主要通过调节机体免疫来抑制肿瘤的增长。(4)以腹腔巨噬细胞RAW264.7为研究对象,考察SCPP11对腹腔巨噬细胞的免疫调节和作用机制。MTT实验结果表明,SCPP11浓度高达1mg/mL, SCPP11对RAW264.7细胞没有明显的毒性作用；经SCPP11刺激的RAW264.7细胞和其上清液均可显著抑制HepG-2细胞的增殖；SCP11可显著提高RAW264.7细胞中性红吞噬活力和分泌NO, TNF-a和IL-1β的水平；通过western blot法和RT-PCR法研究发现SCPP11可显著上调iNO蛋白和mRNA的表达,上调TNF-β mRNA表达,进一步证实SCPP11直接影响蛋白质代谢和基因表达；TLR4/TLR-2/CR3抗体阻断实验结果表明,抗TLR4抗体可显著阻断SCPP11刺激RAW264.7细胞释放NO和TNF-α的作用,说明TLR4受体是SCPP11发挥巨噬细胞免疫调节作用的关键途径。上述结果表明SCPP11通过TLR4受体激活巨噬细胞,并通过促进细胞因子的蛋白表达和基因表达来促进机体的免疫调节功能是其免疫激活机理之一