虾青素的免疫调节机制及在抗疫中的潜在应用
郑鑫鑫1,2黄青1,2
1. 中国科学院合肥物质科学研究院
2. 中国科学技术大学科学岛分院
摘要：
虾青素是一种脂溶性类胡萝卜素appl，存在于多种水生生物中appl，而在所有积累虾青素的微生物中appl，雨生红球藻被认为是自然界中生产天然虾青素最好的微生物。虾青素具有极强的抗氧化活性，在抗肿瘤、抗炎、器官保护等方面都有一定的功效appl；同时，虾青素在免疫调节方面也显示了特殊作用，能够保护免疫细胞，增加免疫细胞的数量，促进免疫球蛋白产生或细胞因子分泌水平，抑制免疫应答反应过度而引起的细胞因子风暴或炎症风暴等。
为此，综述虾青素在免疫调节方面的作用，归纳目前有关分子机制或信号通路的一些研究成果，并结合全球新型冠状病毒肺炎（COviD-19）疫情，基于虾青素突出的免疫调节功能及抗炎效果，探讨它在抗疫中的潜在应用，旨在为虾青素用于保障健康及抗疫药物研发提供一定的依据。
关键词：
虾青素；抗氧化；免疫调节；炎症风暴；新型冠状病毒肺炎（COVID-19）;
基金资助：
国家自然科学基金（No.11775272,No.11635013）
中国科学院合肥物质科学研究院研究员——黄青
中科院重点实验室副主任，技术生物所辐射技术与生物物理研究室主任，博士生导师。1992年本科毕业于中国科学技术大学 2000年在德国哥廷根大学物理系获理学博士学位 2000-2008年在美国（Puerto Rico大学和Drexel大学化学系）从事生物光谱研究工作 2008年7月加入中科院合肥物质科学研究院 2011年11月起担任中国科学技术大学教授 已在JACS, Adv. Funct. Mater., ES&T, Anal. Chem., Sci. Rep., Chem. Commun., Biophys. J., J. Phys. Chem. B、J. Harzard. Mater., Phys. Chem. Chem. Phys., ACS Appl. Mater & Interfaces, Nanotoxicology, Appl. Spectrosc., Plasma Process. Polym.等杂志上发表论文一百余篇, 目前承担的研究课题包括国家自然科学基金面上项目, 科技部国家重大科学研究计划, 知识创新工程重要方向项目和中科院战略先导项目等。
中科院合肥物质科学研究院黄青研究员出席“微藻营养与功能”为主题的线上研讨会，并发表了题为《虾青素的免疫调节作用及在抗疫中的潜在应用》的报告。
抗疫于先，红球藻虾青素在免疫调节方面的功效
黄青指出，当前针对新冠肺炎病毒的药物研制形势相对严峻，目前所使用的包括磷酸氯喹、法匹拉韦及瑞德西韦在内的各类药物都并非治疗新冠肺炎的特效药，因此在抗击疫情过程中，普通民众除了做好日常防护措施之外，最重要的一点就是提高自身免疫力，以对抗病毒的袭扰。而大量存在于雨生红球藻中的天然反式虾青素，就是一种具有明显免疫调节能力的物质。
黄青在报告中表示，红球藻虾青素对于人体有着诸多益处，其中对于抗疫价值最大的免疫调节功能主要体现在以下三个方面：
其一为强抗氧化性，能够使虾青素对包括免疫细胞在内的多种细胞具有保护所用。当病毒感染健康细胞后，会产生ROS（活性氧），ROS会引起细胞及脂质的过氧化反应，而虾青素作为一种强力抗氧化剂，可以通过去除自由基和抑制脂质过氧化来达到保护细胞的目的。
其二，虾青素可以有效增加免疫细胞的数量，促进免疫球蛋白的产生或细胞因子的分泌。从狗和小鼠的动物实验以及人体的细胞试验中获得的数据来看，日粮中添加虾青素能够增强不同丝裂源诱导的淋巴细胞增殖，还可促进免疫球蛋白的产生或细胞因子的分泌，大大提高抗体水平。
其三，虾青素在对抗炎症因子风暴方面具有很好的效果。炎症因子风暴是指免疫系统对外界刺激产生过激反应，在消灭病毒的过程中无分敌我，进而对机体造成伤害的现象。研究发现，虾青素能够有效的降低酯多糖诱导的白介素6以及Tnf—α（肿瘤坏死因子）的表达，降低酯多糖诱导的ROS集聚，从而抑制炎症风暴的产生。
制胜于后，虾青素在抗疫战场拥有广阔应用前景
谈及红球藻虾青素在抗疫中的实战应用，黄青表示需要从了解新冠病毒入侵人体的原理入手。新冠病毒进入人体的途径与SARS病毒类似，都是通过病毒的S蛋白与血管紧张素转换酶结合而进入细胞，迅速激活人体T细胞，促进生成了粒细胞和巨噬细胞集落刺激因子，从而形成炎症因子风暴，由肺部开始逐渐损伤人体各个器官。
针对这一过程的推论中，红球藻虾青素首先可从根本上提高人体免疫力，使得人体免于受到新冠病毒的侵扰；其次虾青素可在人体内发生炎症因子风暴时起到反向抑制作用，降低新冠病毒对人体造成的损害。虽然虾青素对于新冠病毒肺炎的确切治疗及预防效果尚处于理论研究阶段，但是在目前完成的有关实验当中，虾青素确实能够在一定程度上起到对新冠肺炎的抑制作用。
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