酵母β-葡聚糖被认为是一类高效、低毒的生物应答效应物（Biological response modifiers,BRMs）,它可以有效激活宿主的免疫系统,保护机体免受异物的感染,增强机体的免疫力。然而酵母β-葡聚糖的水溶解性差,不仅限制了其活性的应用效果,而且制约了结构与免疫调节活性构效关系的探究。本文旨在利用超声、碱和酸处理、及酶解等方法提高酵母β-葡聚糖的水溶性,经Sephacryl柱分离得到不同尺寸的水溶性酵母β-葡聚糖（WSYG）级分;运用多角度激光光散射（MALLS）、尺寸排除色谱（SEC）、非对称流场流分离（AF4）、小角X-射线散射（SAXS）、粘度仪,结合透射电镜（TEM）及原子力显微镜（AFM）表征不同级分WSYG的分子尺寸和形态,并引入分子模型,剖析其在不同分子尺寸下的链构象;通过微量热泳动仪（MST）、荧光光谱及圆二色谱（CD）分析免疫细胞上Dectin-1受体对不同分子尺寸和链构象的酵母β-葡聚糖的特异性识别和结合常数,并探究受体识别所激发的RAW264.7巨噬细胞免疫调节信号通路,揭示WSYG的链结构与免疫调节活性间的构效关系,发掘具有免疫活性的结构特征。本文主要研究内容和结论如下:1.超声或碱辅助酶解制备WSYG及超声和碱处理促进酶解的机制探究分别研究了超声和碱预处理对酶解酵母β-葡聚糖水溶性的影响,并通过扫描电镜（SEM）观察了两种预处理方法后酵母β-葡聚糖表面形貌的变化,探究了两种预处理方法影响后续酶解效果的机制。酵母β-葡聚糖经除水和脱脂处理后,总糖含量达到了97.71%。超声预处理和2.0 M Na OH预处理可以使酵母β-葡聚糖的粒径从8.80μm分别减小到1.77和7.19μm,WSYG的得率分别增加到22.1%和12.4%;酶解后WSYG的得率分别增加到32.3%和36.2%。超声诱导空化气泡,其破裂产生瞬间高温高压,破坏酵母β-葡聚糖的聚集体,使其表面由光滑变得粗糙并暴露出内部结构;碱可以渗透到酵母β-葡聚糖的颗粒内部,并通过切断酵母β-葡聚糖链内的键将其聚集体破碎成片状形态。超声和碱预处理都可以疏松酵母β-葡聚糖的紧密聚集结构,扩大比表面积,通过增加酵母β-葡聚糖与酶之间的接触点促进酶水解。超声辅助酶解制备得到的WSYG经弱阴离子交换柱（DEAE-Sepharose fast flow）除去酶蛋白后,纯度可以达到98.8%。2.不同分子尺寸WSYG的制备分级及分子尺寸的表征采用第二章中的2.0 M Na OH提取,然后基于单因素实验结果用1.0 M HCl降解碱处理后的不溶性残渣,再将酸碱处理得到的WSYG经Sephacryl S-400柱分离制备得到不同分子尺寸的WSYG。碱提和酸解制备得到的WSYG的得率分别为12.41%和42.85%,并且经气相色谱（GC）检测发现不含其它杂质。运用尺寸排除色谱-激光光散射-示差检测器（SEC-MALLS-RI）测得14个WSYG级分在0.1 M Na NO3溶剂中的重均分子量（Mw）在4590～31.61 k Da之间;分散系数（Mw/Mn）均约为1;均方根旋转半径(＜s~2＞z1/2)在19.1～90.7 nm之间,且部分重均分子量小的级分对应的＜s~2＞z1/2反而越大。14个WSYG级分的特性粘数（[η]）均较小,在7.90～17.37 m L/g之间,酸解制备得到的WSYG级分的粘度比碱提制备得到的WSYG级分的[η]略低。分级过程中WSYG的回收率高,达到61.9%～92.5%。3.WSYG分子结构的表征及链构象的解析为与活性实验保持一致的溶液环境,以便构效关系的研究,选择将14个级分溶解在0.02 M PBS溶剂中测量其分子结构参数。通过尺寸排除色谱-激光光散射-粘度仪-示差检测器（SEC-MALLS-Vis-RI）测得14个WSYG级分在0.02 M PBS中的重均分子量在4146～36.22 k Da之间。经过对14个WSYG级分的构象参数α（[η]-Mw的指数）、df（df=3/（1+α））和ρ(ρ=＜s~2＞z1/2/Rh)进行分析,发现重均分子量在4146～1026 k Da之间的WSYG呈现球形的构象,而重均分子量在229.8～36.22 k Da之间的WSYG呈现半刚性链的构象。引入无扰蠕虫状圆筒模型对重均分子量小的WSYG（229.8～36.22 k Da）进行链构象分析,得到YG2-12（172.5 k Da）级分的单位围长摩尔质量（ML）和持续长度（q）分别为2040 nm-1和3.91 nm;YG4-11（54.57 k Da）级分的ML和q分别为1519 nm-1和3.54 nm;重均分子量小的WSYG（229.8～36.22 k Da）整体的ML和q分别为1526 nm-1和2.47 nm。利用MALLS单机测定的Mw和第二维利系数（A2）值对在溶液中无聚集体存在的重均分子量大的WSYG（4146～1026 k Da）的结构参数σ（σ=A2Mw/[η]）和αA2（A2-Mw的指数）值进行计算,得到σ约为1.6,αA2为-0.74,表明重均分子量大的WSYG在溶液中呈球形。非对称流场流分离-激光光散射-示差检测器（AF4-MALLS-RI）与SEC-MALLS-Vis-RI测定的Mw的结果相似,也证明了重均分子量小的WSYG（229.8～36.22 k Da）在溶液中存在聚集。YG2-11（3705 k Da）、YG2-21（2832 k Da）和YG2-32（1326 k Da）三个级分的小角X-射线散射（SAXS）结果经Kratky拟合后在低的散射矢量（q）区域出现峰,表明其在溶液中呈球形,而YG2-12（172.5 k Da）和YG4-11（54.57 k Da）两个级分的SAXS结果经Kratky拟合后在低的散射矢量（q）区域没有峰出现,表明其在溶液中呈棒状结构。TEM和AFM观测到YG2-11（3705 k Da）、YG2-21（2832 k Da）和YG2-32（1326 k Da）的形态为球形,YG2-12（172.5 k Da）和YG4-11（54.57 k Da）的形态是链状。4.不同分子量及链构象的WSYG对RAW264.7巨噬细胞免疫调节活性的影响研究了五种不同分子量及链构象的WSYG对RAW264.7巨噬细胞的增殖活性、释放NO、吞噬中性红、吞噬FITC-dextran、分泌细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）及i NOS和细胞因子m RNA表达的影响及差异。结果发现五种不同分子量及链构象的WSYG都可以促进RAW264.7细胞的增殖,但重均分子量为2832 k Da、链构象为球形的YG2-21的促增殖活性最强,对应的浓度也最低。当RAW264.7处于正常状态时,添加五种不同分子量及链构象的WSYG可以增加其释放NO、吞噬中性红、吞噬FITC-dextran、释放细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）的能力,提高i NOS和细胞因子m RNA的表达,表现出正向免疫调节的效果;当预先用五种不同分子量及链构象的WSYG孵育RAW264.7细胞后再加脂多糖（LPS）刺激,相对于LPS组,WSYG又会降低RAW264.7细胞的炎性反应,减弱其释放NO、吞噬中性红、吞噬FITC-dextran、释放细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）的能力,降低i NOS和细胞因子m RNA的表达,表现出抗炎的效果,且正向免疫调节的效果强于抗炎的效果。五种不同分子量及链构象的WSYG都具有双向免疫调节的效果,并且重均分子量为2832 k Da、链构象为球形的YG2-21级分的双向免疫调节效果最好。5.RAW264.7巨噬细胞上Dectin-1受体对不同分子量及链构象WSYG的识别及免疫调节信号通路的分子机制研究通过荧光光谱、微量热泳动仪（MST）和圆二色谱研究了RAW264.7巨噬细胞表面Dectin-1受体蛋白对WSYG的识别及相互作用常数;利用蛋白质印迹（Western blot）结合免疫荧光（Immunofluorescence）检测了MAPK和NF-κB信号通路中有关蛋白的表达及变化。结果表明五种不同分子量及链构象的WSYG与Dectin-1受体蛋白之间都存在相互作用,YG2-11（3705 k Da,球形）、YG2-21（2832 k Da,球形）、YG2-32（1326k Da,球形）、YG2-12（172.5 k Da,半刚性链）、YG4-11（54.57 k Da,半刚性链）与Dectin-1受体蛋白的结合常数分别为8.08×10~5、9.15×10~5、2.70×10~5、1.69×10~4和6.71×10~3 M-1;解离常数分别为10.2±1.8、5.31±0.464、122±11.9、135±23.4和36100±4020 n M;解离百分比分别为0.010%、0.007%、0.034%、0.036%和0.60%,且重均分子量为2832k Da、链构象为球形的YG2-21级分与Dectin-1受体蛋白的结合常数最大,解离常数和解离百分比最小。YG2-21在发挥正向免疫调节时会激活RAW264.7巨噬细胞,促进MAPK信号通路中ERK1/2、JNK1/2和p38及NF-κB信号通路中NF-κB p65蛋白的磷酸化,并促进NF-κB p65从细胞质向细胞核的转入;而其在发挥抗炎效果时,又会抑制ERK1/2、JNK1/2、p38和NF-κB p65几种蛋白的磷酸化,并减少NF-κB p65蛋白从细胞质向细胞核的转入。WSYG在发挥双向免疫调节作用时,首先被RAW264.7细胞表面的跨膜受体蛋白Dectin-1识别,然后启动MAPK和NF-κB两个免疫调节信号通路。