「免疫調節」很容易被理解成把免疫反應全面提高,但人體免疫系統並不是單一開關。它同時負責辨識外來物、清除受感染或異常細胞、形成免疫記憶,也必須在威脅解除後降低反應,避免長時間發炎或錯誤攻擊自身組織。因此,免疫研究中的「增加」與「降低」都可能具有意義,前提是先知道研究建立了什麼模型、觀察哪一種細胞,以及樣品是在正常狀態、免疫低下狀態,還是過度發炎狀態下被測試。
桑黃屬真菌的多醣、子實體萃取物與菌絲發酵物,經常被放入巨噬細胞、脾臟細胞、動物或人體試驗中觀察。這些研究不是同一層證據:未受刺激的巨噬細胞中,吞噬作用、NO或細胞激素上升,可能被用來描述免疫細胞活化;在脂多醣(LPS)刺激的發炎模型中,相同指標下降,則可能表示過度發炎訊號受到抑制。若忽略模型背景,只挑出「升高」或「降低」的結果,方向相反的研究都可能被簡化成「提升免疫力」。理解桑黃免疫研究,必須把樣品型態、刺激條件、濃度、指標與證據層級放回原來的實驗設計。
免疫調節真正描述的是反應是否適合當下情境
先天免疫是身體較早啟動的防禦系統,巨噬細胞、嗜中性球與自然殺手細胞都參與其中;後天免疫則由T細胞、B細胞與抗體等建立較具專一性的反應。這些細胞透過細胞激素與表面受體互相傳遞訊號,反應不足時可能無法有效處理威脅,反應過久或位置不對時也可能造成組織損傷。研究中的免疫調節因而不是固定朝同一方向變化,而是評估某種處理是否改變特定模型中的細胞活性、發炎介質或訊息路徑。
以NO、TNF-α、IL-6與IL-1β為例,它們可以參與防禦與細胞溝通,也可能在持續大量產生時加重發炎。未受刺激的免疫細胞若出現適度活化,和LPS已經把細胞推入強烈發炎狀態後再降低相關指標,回答的是不同問題。研究結果必須同時交代基準狀態、刺激物、處理順序與採樣時間,才能判斷變化代表活化、抑制、細胞毒性,或只是實驗系統中的暫時反應。
RAW264.7模型如何用於桑黃樣品的前期篩選
RAW264.7是源自小鼠的巨噬細胞株,容易培養,也能對LPS等刺激產生明顯反應,因此常被用於天然物的免疫與發炎研究。LPS是革蘭氏陰性菌外膜的成分,可經TLR4相關路徑影響NF-κB與MAPK等訊號,促使細胞產生NO、TNF-α、IL-6、IL-1β及其他介質。研究者通常先確認樣品濃度是否造成細胞死亡,再以Griess反應測定培養液中的亞硝酸鹽作為NO的間接指標,以ELISA測量細胞激素,並透過西方墨點法觀察iNOS、COX-2、NF-κB或MAPK等蛋白質變化。
綠品研發實驗室以這類巨噬細胞與LPS刺激模型,對自有桑黃子實體、不同萃取物及發酵樣品進行免疫與發炎相關的前期篩選。實驗先以細胞存活率排除明顯毒性,再比較NO、ROS、TNF-α、IL-6、IL-1β與相關訊號路徑,藉此確認哪一種樣品型態或萃取條件具有較穩定的劑量反應,以及觀察到的變化較接近免疫細胞活化,還是對過度發炎訊號的調節。RAW264.7仍只是一種小鼠細胞株,沒有消化吸收、腸道微生物、肝臟代謝與多種免疫細胞的互動,因此這些結果主要用於篩選候選樣品與建立機制假說,不能直接代表人體食用後的效果。
子實體乙醇萃取物研究測到的是LPS模型中的變化
Lin等人於2017年研究經鑑定、長在桑樹上的 Sanghuangporus sanghuang 子實體。乾燥子實體粉以70%乙醇浸泡五天、過濾並濃縮,萃取流程重複四次,所得的是乙醇粗萃取物,而不是完整子實體粉,也不是單獨純化的桑黃多醣。研究將RAW264.7細胞與100 ng/mL LPS共同處理24小時,並加入125、250或500 μg/mL萃取物;在先以MTT確認這些濃度沒有明顯降低細胞存活後,再觀察NO、TNF-α、IL-1β、IL-6、ROS,以及iNOS、COX-2、NF-κB、MAPK和TLR4/PI3K/Akt/mTOR/IKKβ等蛋白訊號。
研究在這套LPS刺激條件下觀察到,多項發炎介質及相關訊號隨萃取物處理而下降,並另外以LPS誘發急性肺損傷的小鼠模型進行驗證。小鼠試驗使用每公斤體重125、250或500 mg的研究處理劑量,觀察肺組織、支氣管肺泡灌洗液與訊號蛋白等指標。這項研究說明特定 S. sanghuang 子實體乙醇萃取物,在特定細胞與急性發炎動物模型中具有值得進一步驗證的訊號變化;它不能被改寫成完整子實體粉具有相同濃度,也不能由小鼠劑量換算成一般食品建議量,更不代表可預防或治療人類肺部疾病。
多醣研究為何可能出現相反方向的巨噬細胞結果
桑黃多醣不是單一化合物。2022年的綜述整理了來自子實體、培養菌絲與發酵液的多醣研究,顯示物種、菌株、萃取方式、乙醇沉澱、離子交換或凝膠層析等純化程序,都會改變最後取得的多醣組分;分子量、單醣組成、糖苷鍵、分支程度、帶電基團與水溶性,也可能影響它與細胞受體及實驗系統的互動。同樣被稱為「桑黃多醣」的兩個樣品,若一個是熱水粗萃取物,另一個是層析後的均一多醣,不能只用相同重量直接比較。
該綜述引用的部分研究中,多醣被加入未受LPS強烈刺激的RAW264.7細胞後,細胞增殖、吞噬作用、NO或IL-1β、IL-6等指標增加,研究者據此討論巨噬細胞活化;另一些研究則在LPS誘發的發炎模型中觀察到iNOS、TNF-α、IL-1β、IL-6或相關訊號下降。兩種結果並非必然矛盾,因為前者關注免疫細胞是否被啟動,後者關注已被過度刺激的發炎反應是否受到調整。判讀時還必須排除內毒素污染:若多醣樣品混入微量LPS,也可能讓巨噬細胞產生NO與細胞激素,因此純度、內毒素檢測與陰性對照是多醣免疫研究的重要條件。
從細胞到人體,新藥開發需要逐層建立證據
免疫研究可以依序分為成分與結構分析、體外細胞、動物模型及人體試驗。成分分析確認樣品中可能有哪些多醣或小分子;細胞模型用來觀察特定反應與訊息路徑;動物模型加入消化、代謝與多器官互動,但物種差異仍然存在;人體試驗則直接觀察特定族群在明確攝取量、期間與對照條件下的結果。越往上層,研究系統越接近實際使用情境,但每項結果仍只適用於研究所用的菌株、原料、製程、劑量與評估指標。
2022年一項隨機、雙盲、安慰劑對照試驗,讓98名受試者每日攝取1000 mg的 Phellinus linteus 菌絲萃取物或等量糊精,持續八週,主要觀察NK細胞活性,並測量多種細胞激素與免疫球蛋白。研究報告NK細胞活性相較安慰劑組增加,但多數次要免疫指標未達顯著差異。這項結果比細胞或動物資料更接近人體證據,卻仍不能直接套用到 S. sanghuang 子實體微細化粉,因為物種名稱、菌株、菌絲原料、萃取方式與每日攝取量都不同。
綠品實驗室位於天然物新藥探索與前臨床研究的前端,主要角色是把具有來源紀錄的桑黃原料轉化成可以重複測試的候選樣品。細胞篩選出現穩定反應後,還要確認不同批次是否重現、化學指紋與規格是否一致,並建立候選萃取物或組分的有效濃度、初步作用路徑與無明顯毒性範圍。只有同時具備可重現的生物反應與可控制的製程,才適合進一步進入動物藥效、毒理、藥物動力學、製劑開發與人體臨床試驗。這些工作也與新藥開發中的CMC基礎相連,因為候選物的菌種身分、培養、萃取與品質規格若無法穩定複製,後續研究便難以確認不同階段測試的是不是同一種材料。
劑量與樣品差異如何回到綠品的原料系統
細胞研究使用μg/mL,動物研究常以mg/kg體重表示,人體試驗則以每日攝取量描述,三種單位背後的暴露方式完全不同。把細胞培養液中的500 μg/mL乘上人體血液量,或依體重把小鼠mg/kg直接換成人每日用量,都會忽略吸收率、首渡代謝、腸道轉化、組織分布及排除速度。完整粉體、熱水萃取物、70%乙醇萃取物、發酵上清液與純化多醣也不能共用同一個成分數字;研究中某個萃取物在細胞模型的有效濃度,不能直接代表完整粉體每克具有相同作用。
綠品的桑黃子實體採室內固態培養,現行完整生產週期約186天,菌種來源、培養批次、生長、採收、乾燥、微細化與後續檢測均有紀錄。當某個子實體萃取物或多醣分畫在細胞模型中呈現反應時,可回頭比較其化學指紋、成分規格與生產條件,確認結果能否跨批次重現。ProMyco Enhance™固態共培養原料則另設未接種基質、單獨菌絲、單獨益生菌與共同培養等對照,以區分變化來自原始基質、菌絲代謝、微生物轉化或共同作用。子實體微細化粉與固態共培養原料具有不同製程背景,也必須分別建立研究資料,不能共用同一篇細胞研究或單一多醣數字。
結語
桑黃免疫研究的核心,不是尋找一個可以代表「免疫力」的單一數字,而是理解免疫反應會依模型情境呈現不同方向。未受刺激的巨噬細胞中,吞噬作用、NO或細胞激素增加,可能被研究為免疫活化;在LPS造成的強烈發炎模型中,相同指標下降,可能代表過度反應受到抑制。只有先確認物種、菌株、子實體或菌絲、萃取與純化方式、細胞刺激條件和劑量,才能知道結果說明的是哪一種樣品、哪一層證據與哪一段生物反應。
從RAW264.7細胞、LPS急性肺損傷小鼠到特定菌絲萃取物的人體試驗,每一層都增加了研究資訊,也保留各自限制。綠品研發實驗室透過自有標準化原料、細胞模型、成分規格與跨批次驗證,負責把初步研究訊號整理成可進一步驗證的候選材料,再銜接動物藥效、安全性、製劑與臨床研究。這個角色不是以體外結果替產品宣稱新藥效果,而是讓桑黃候選物具有明確身分、可控製程與可重現資料,形成天然物新藥開發所需的前期基礎。
參考資料
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Lin, W.-C. et al.(2017),Anti-inflammatory activity of Sanghuangporus sanghuang by suppressing the TLR4-mediated PI3K/AKT/mTOR/IKKβ signaling pathway,RSC Advances。https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ra/c7ra01000a
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