传统中医认为血虚（blood deficiency syndrome，BDS）是体内气血亏损、脾胃虚寒或失血过多引起的一种病理状态，与现代医学中的贫血症状相似。目前在临床上治疗BDS最常用的药物为口服铁补充剂，但由于其不良反应，如引起肠胃不适和加剧肠胃炎等，口服铁补充剂的应用受到限制。因此，近年来，阿胶、三七、当归、四物汤等几种补血活血的中草药配方越来越被应用到BDS和贫血的治疗中。
黄精（Polygonum sibiricum，PS）是一种药食同源的中药，黄精多糖（Polygonum sibiricum polysaccharides，PSP）作为其主要活性成分具有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节和调节血糖血脂等多种生物活性，PS中的果糖、葡萄糖和蔗糖的混合物具有补血活性。临床研究表明，蒸制黄精（steam-processed PS，SPS）的“益气补血、补脾补肾”功效增强，另外，SPS能显著增加BDS小鼠血液中白细胞、血红蛋白、红细胞、血小板的生成。然而，关于蒸制黄精多糖（SPSP）的理化性质和其补血的具体机制仍不清楚值得进一步研究。因此，浙江大学宁波研究院的彭昕教授团队围绕SPSP的结构特性和作用机制展开研究，在《Frontiers in Immunology》期刊（JCR 1区，IF 7.3）发表题为“Blood-Enriching Effects and Immune-Regulation Mechanism of Steam-Processed Polygonatum Sibiricum Polysaccharide in Blood Deficiency Syndrome Mice”的研究型论文。该研究旨在通过仪器分析和化学分析方法鉴定SPSP的结构，采用BDS小鼠模型和转录组学方法探讨SPSP对BDS小鼠的潜在作用机制。
离子色谱ICS结果显示，SPSP的主要单糖成分为半乳糖和半乳糖酸，还包含少量的甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖和氨基葡萄糖（图1）。
图1 SPSP的仪器分析和化学分析。(A) SPSP的高效凝胶渗透色谱（high performance gel
permeation chromatography, HPGPC）分析；(B) SPSP的单糖组成；(C) FT-IR光谱；(D) SPSP切片的X射线衍射（X-Ray Diffraction, XRD）光谱
表1 SPSP对体重（Body Weight Gain, BWG）、体温（Body Temperature, BT）和脾脏指数（Spleen Index, SI）的影响。
体内实验设计五组实验小鼠（每组10只），分别为：对照组、环磷酰胺（cyclophosphamide，CTX）和乙酰苯肼（acetylphenylhydrazine，APH）诱导产生溶血性、再生障碍性贫血的BDS模型组、当归补血口服液（Dangguibuxue oral liquid，DOL）组、高剂量SPSP（H-SPSP）组、低剂量SPSP（L-SPSP）组。CTX对体液免疫和细胞免疫具有抑制活性，APH诱发的溶血性贫血会耗尽骨髓和外周血中的造血干细胞，显示出血红蛋白和红细胞下降等贫血性血象，CTX和APH共同抑制体内造血和免疫活性从而诱导产生溶血性、再生障碍性贫血的BDS模型；当归补血口服液主要成分为黄芪和当归，中医上黄芪大补脾肺之气滋养脾胃（气血生化之源），当归益于营气（血液中具有营养成分的气）使气旺血生，当归补血口服液具有补养气血的功效，常用于治疗气血两虚的症状。
具体处理如下：对照组小鼠每天蒸馏水灌胃一次；BDS组小鼠每天蒸馏水灌胃一次的同时，在第2天和第5天分别以20mg/kg和40mg/kg的剂量皮下注射APH盐水溶液来建立BDS模型，第二次注射APH盐水溶液两小时后，将CTX盐水溶液以40mg/kg的剂量连续4天腹腔注射到小鼠体内，以维持BDS模型；其他组分别连续14天每天接受DOL（3 mL/kg）、H-SPSP（400 mg/kg）和L-SPSP（100 mg/kg）治疗。
在本研究中，BDS小鼠出现精神迟钝、嗜睡、驼背、运动迟缓和体重减轻等现象，血常规结果显示，BDS小鼠的外周血红细胞、血红蛋白和血小板显著下降，表现出血虚的特征性临床症状；用SPSP治疗后，BDS小鼠的体温恢复正常，外周血红细胞数量也恢复到正常值（图3）。BDS组的脾脏指数显著增加，红细胞数量显著下降；SPSP组的脾脏指数和红细胞数量有明显改变，同时，脾脏的组织病理学变化表明SPSP可以防止脾脏萎缩（图4）。BDS组的血液中促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）和粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony stimulating factor，G-CSF）水平低于对照组，但SPSP处理后显著升高，表明SPSP可能通过促进EPO和G-CSF产生来减轻造血损伤；此外，BDS组的炎症因子TNF-α和IL-6水平显著降低，SPSP则缓解了BDS的抑制作用，增强抗炎效果（图5）。
图3 BDS小鼠经不同剂量SPSP治疗后的血液参数。(A) 红细胞和白细胞数; (B) 血红蛋白（hemoglobin, HGB）含量; (C) 血小板（blood platelet, PLT）数量; (D) 红细胞压积（packed cell volume, PCV）和红细胞分布宽度（red cell volume distribution width, RDW）比率
图4 SPSP对脾脏组织病理学变化的影响。SPSP处理14天后，用image Pro-Plus 7200软件分析脾脏的组织病理学变化。样品进行HE染色，并在200倍放大倍数下观察。(A) 正常对照组；(B) BDS模型组；(C) L-SPSP（0.1g/kg）组；(D) H-SPSP（0.4g/kg）组
图5 SPSP对BDS小鼠造血功能(A、B)和免疫调节细胞因子(C、D)的影响。(A) 促红细胞生成素（erythropoietin, EPO）水平；(B) 粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony stimulating factor，G-CSF）水平；(C) TNF-α水平；(D) IL-6水平
JAK-STAT信号通路被证明是转导参与造血、免疫调节和炎症的细胞因子信号的关键途径之一。EPO与其受体EPOR的结合则可以快速激活JAK-STAT信号通路，并通过上调红细胞特异性转录因子GATA1促进免疫细胞的存活、增殖和分化。在该途径中，Jak1、Stat1、GATA1和EPOR是治疗BDS的主要靶点。当归补血汤可显著降低免疫诱导的再生障碍性贫血小鼠Jak/Stat信号通路关键靶点Jak1、Stat1和Stat3的水平。红枣多糖通过改变血清EPO水平、肾脏EPO mRNA和蛋白质表达，改善慢性肾脏疾病相关贫血。蒸制三七通过上调GATA1 mRNA表达来减弱BDS症状。
实验转录组RNA-seq分析显示，SPSP处理后差异表达基因 (DEGs) 在造血、免疫调节等信号通路中显著富集（图6、图7），SPSP处理可抑制CTX诱导的Jak1、Stat1、GATA1和EPOR蛋白水平的降低，以及GATA1和EPOR mRNA水平的上调，与SPSP对血液指标、造血和炎症细胞因子（IL-6、TNF-α）的改善效果一致，因此推测SPSP可能通过调节JAK1-STAT1信号通路中的关键因子发挥潜在作用（图8、图9）。
图6 DEGs分析。(A1)模型(M)组与对照(C)组DEGs的火山图；(A2) SPSP与模型组DEGs的火山图；(B)上调和下调DEGs数量；(C) M与C中DEGs的韦恩图以及SPSP与M组的比较；(D) DEGs的层次聚类
图7 DEGs的功能分析。(A) 生物途径（biological process, BP）、细胞成分（cellular component, CC）和分子功能（molecular functions, MF）上的Go富集序列；(B) KEGG富集序列；(C) 蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction, PPI）网络；(D) PPI网络的子集。根据程度水平选择前25个DEGs进行放大。节点颜色由黄色变为红色，相应程度逐渐变大。
图8 H-SPSP对BDS小鼠Jak1、Stat1、EPOR和GATA1 mRNA表达的影响
图9 H-SPSP对BDS小鼠Jak1、Stat1、EPOR和GATA1蛋白表达水平的影响。
图10 预测参与JAK-STAT途径的造血细胞因子（EPO、G-CSF、TNF-a和IL-6）和靶点（EPOR、JAK1、STAT1和GATA1）。
本研究验证了黄精多糖作为一种免疫调节剂预防和治疗血虚，并为黄精在营养健康行业的应用和发展提供了理论依据。
原文链接：https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.813676
