综述：Konjac葡甘露聚糖、巨噬细胞极化与特应性皮炎：临床前证据及转化医学展望——综述

《International Journal of Biological Macromolecules》：Konjac glucomannan, macrophage polarisation, and atopic dermatitis: Preclinical evidence and translational perspectives – A review

本文综述了苔藽葡聚糖（KGM）作为新型生物材料在特应性皮炎（AD）中的应用潜力，探讨其通过调节巨噬细胞极化、增强皮肤屏障和免疫调节机制改善AD病程的机制，并分析了当前研究的局限性和转化医学挑战。

　　

Aaushi Pareek|Manaswini Behera|Arpita Sahu|Pooja Malani|Anil Chuturgoon|Ashutosh Pareek

印度班纳斯塔利文迪亚皮斯（Banasthali Vidyapith）药学系，班纳斯塔利，304022

摘要

特应性皮炎（AD）是一种慢性炎症性皮肤病，其发病机制涉及表皮屏障功能障碍、免疫失衡和遗传易感性之间的相互作用。巨噬细胞在急性和慢性病变中均会聚集，可能通过调节炎症反应（M1样）与免疫调节/修复（M2样）状态之间的失衡、微生物防御能力下降以及细胞因子生成改变来促进疾病的持续存在。尽管局部和全身性治疗方法已改善了疾病控制效果，但长期管理仍受到皮肤渗透性不足、安全性问题以及患者治疗依从性差的限制。

魔芋葡甘露聚糖（KGM）是一种从魔芋（Amorphophallus konjac）中提取的植物多糖，具有优异的生物相容性、低免疫原性，并具备形成凝胶和薄膜的特性，因此可用作功能性生物材料和递送载体。临床前研究表明，天然的、粉碎的或改性的KGM能够调节免疫反应（包括巨噬细胞极化）、IgE水平及细胞因子信号传导，同时促进组织修复。

本文综述了巨噬细胞在特应性皮炎中的免疫机制，并将其与KGM的结构和理化特性联系起来，探讨了基于KGM的递送系统在口腔和局部应用中的潜力及当前的发展限制和转化研究要点。

引言

特应性皮炎（AD）是一种慢性炎症性皮肤病，具有显著的临床异质性和重大的全球健康负担。该病的发生和发展源于表皮屏障损伤、免疫失调及复杂的遗传因素的相互作用[1][2]。巨噬细胞在AD的发病机制中起着重要作用，尤其是在皮肤免疫监视、微生物防御和组织修复方面[3]。巨噬细胞在急性和慢性病变中均会聚集，并根据局部信号呈现促炎（M1样）或免疫调节/修复相关（M2样）的表型。这些极化状态的失衡会加剧炎症，延缓屏障恢复，并可能与包括AD在内的炎症性皮肤病的持续存在有关[4][5]。

目前AD的治疗主要采用逐步策略，侧重于症状控制和长期疾病抑制，主要使用润肤剂、局部皮质类固醇、局部钙调神经磷酸酶抑制剂，以及近年来的靶向全身性和局部免疫调节剂。尽管治疗有所进展，但临床效果仍不稳定。皮肤屏障限制了药物的有效渗透，尤其是对于慢性病变部位，同时患者对治疗的不良反应、长期安全性和治疗方案的复杂性也影响了依从性[6]。因此，需要采取综合措施，不仅抑制症状，还需同时解决免疫失衡和屏障修复问题。

魔芋葡甘露聚糖（KGM）是一种高分子量多糖（膳食纤维水胶体），从魔芋块茎中提取。除了营养用途外，KGM因分子量分布、乙酰化程度及配方依赖性的流变特性而在生物大分子和递送研究领域受到关注，这些特性决定了其水合作用、凝胶形成、薄膜形成能力以及与生物环境的相互作用[1][7]。KGM具有良好的生物相容性、低毒性和低致敏性，已在代谢和胃肠道疾病以及生物医学和伤口护理应用中得到评估。其结构特点使其具有高粘度、强凝胶形成能力、显著的保水性和生物降解性，使其适合作为药物递送系统的天然生物聚合物。在AD背景下，这些特性结合新兴的免疫调节数据，使KGM成为稳定生物活性化合物、提高其生物利用度并潜在调节与巨噬细胞功能和屏障修复相关的免疫途径的理想候选材料[8][9]。

本文旨在实现三个主要目标：首先总结AD中巨噬细胞驱动的免疫机制，重点关注极化动态和模式识别受体信号传导；其次阐述与口服和局部递送相关的KGM的结构和理化特性；最后讨论基于KGM的临床前平台及其在调节巨噬细胞介导的炎症中的作用机制，同时指出当前的发展局限性和转化研究的重点。

基于巨噬细胞的特应性皮炎病理生理学

皮肤作为保护身体免受外部环境侵害的主要屏障。由于持续暴露于物理、化学和微生物刺激，皮肤内存在多种先天免疫细胞，包括巨噬细胞。皮肤巨噬细胞既来源于胚胎发育过程中的卵黄囊前体细胞，也来源于骨髓来源的循环单核细胞的招募[10]。越来越多的证据表明

魔芋葡甘露聚糖：物理和化学性质

魔芋葡甘露聚糖（KGM）是从魔芋（Amorphophallus konjac C. Koch）块茎中提取的高分子量多糖，长期以来被用于食品工业，在碱性凝固剂存在下可形成热稳定的凝胶。Amorphophallus konjac因其营养价值和药用价值已被栽培数百年，其块茎是葡甘露聚糖的丰富天然来源[19]。农艺因素（如种植密度、块茎大小、气候和土壤条件）

KGM配方和递送系统的进展

在讨论特定疾病的应用之前，有必要先探讨KGM作为递送材料的多样性。KGM能够被加工成多种结构形式（如颗粒状、纤维状、多孔状和水凝胶基系统），这使其成为实现可控和持续递送的大分子平台。因此，本节将介绍代表性的KGM配方策略，以展示其递送能力

机制洞察：魔芋葡甘露聚糖如何有益于特应性皮炎

基于上述配方多样性，临床前研究表明KGM可以与AD相关的免疫途径相互作用，其中巨噬细胞功能是一个关键的交汇点。现有数据表明，KGM可能影响特定的先天免疫途径，而不仅仅是简单地抑制炎症[58]。然而，不同KGM形式、实验系统和疾病背景下的证据强度各不相同

基于魔芋葡甘露聚糖的特应性皮炎干预措施：临床前证据

使用已建立的AD小鼠模型进行的临床前研究表明，KGM具有免疫调节潜力，尤其是在粉碎或低粘度形式下。多项实验表明，口服或饮食摄入KGM可抑制IgE产生、减轻皮肤炎症并降低瘙痒行为指标，从而针对AD的关键病理特征[72][73][77]。主要实验模型和干预措施

用于皮肤疾病的魔芋葡甘露聚糖配方

除了特应性皮炎外，KGM还被应用于其他皮肤疾病的局部制剂中，展示了其在皮肤病学上的性能和转化潜力。基于KGM的系统（包括水凝胶、薄膜、海绵和含微球的敷料）已在急性和慢性伤口模型、瘢痕预防和一般皮肤修复研究中得到验证，表现出良好的生物相容性、高保水能力和止血效果

魔芋葡甘露聚糖的安全性、局限性和挑战

必须根据其理化性质、配方特性和预期给药途径来评估KGM的安全性。虽然KGM作为膳食纤维已有悠久使用历史，但其作为生物医学材料的表现因分子量、粘度、乙酰化程度和颗粒大小而异。高粘度或水分不足的口服制剂可能与罕见的胃肠道阻塞事件相关

结论与未来展望

对特应性皮炎的理解不断深入，越来越强调免疫失调、屏障功能障碍和慢性炎症在疾病持续存在中的关键作用。在此背景下，巨噬细胞在炎症加剧和缓解过程中起着重要作用，使其成为辅助治疗策略的重要靶点。本文综合了支持KGM作为大分子材料的现有证据

缩写说明

AD	特应性皮炎
A. konjac	魔芋
A2AR	腺苷2A受体
AceKGM	乙酰化魔芋葡甘露聚糖
AgNPs	银纳米颗粒
AuNPs	金纳米颗粒
CMKGM	羧甲基魔芋葡甘露聚糖
CS	壳聚糖
DDS	药物递送系统
FTIR	傅里叶变换红外光谱
GGM	半乳葡甘露聚糖
GS	硫酸庆大霉素
H-KGM	水解魔芋葡甘露聚糖
HMW-KG	高分子量魔芋葡甘露聚糖
IFN-γ	干扰素γ
Ig	免疫球蛋白
IL	白细胞介素
iNOS	一氧化氮合酶
KGM

CRediT作者贡献声明

Aaushi Pareek：撰写 – 综述与编辑、初稿撰写、数据整理、概念构思。Manaswini Behera：初稿撰写、正式分析、数据整理、概念构思。Arpita Sahu：撰写 – 综述与编辑、正式分析、数据整理。Pooja Malani：撰写 – 综述与编辑、软件使用、正式分析。Anil Chuturgoon：撰写 – 综述与编辑、监督、正式分析。Ashutosh Pareek：撰写 – 综述与编辑、监督、正式审查

资金支持

本研究未接受任何外部资助。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢班纳斯塔利文迪亚皮斯及其所属机构为完成本研究提供的必要资源和支持。