摘要:桑黄(Phellinus baumii)作为担子菌门真菌的重要药用物种,其富含的多酚类化合物因潜在的抗肿瘤活性备受关注。尽管前期研究已证实桑黄多酚(Polyphenols of Phellinus baumii, PBP)具有抗氧化、抗炎及免疫调节作用,但其抗
出版日期:2012年
来源学校:浙江大学
论文作者:崔诗遥
桑黄(Phellinus baumii)作为担子菌门真菌的重要药用物种,其富含的多酚类化合物因潜在的抗肿瘤活性备受关注。尽管前期研究已证实桑黄多酚(Polyphenols of Phellinus baumii, PBP)具有抗氧化、抗炎及免疫调节作用,但其抗肿瘤的物质基础与分子机制仍需系统解析。浙江大学研究团队在研究中,通过成分鉴定、体外药效评价及机制探究,构建了 “成分 - 活性 - 靶点” 的完整研究体系,为桑黄多酚的药用开发提供了重要科学依据。
桑黄多酚的化学物质基础
高效分离纯化技术
研究采用超声辅助乙醇回流提取 - 大孔树脂纯化技术,获得纯度达 94.47±4.10% 的桑黄多酚。该方法结合了超声辅助提取的高效性与大孔树脂的选择性吸附,显著提升了多酚类成分的富集效率,为后续成分分析奠定基础。
UPLC-ESI-QTOF-MS 成分解析
利用超高效液相色谱 - 电喷雾离子阱 - 飞行时间质谱(UPLC-ESI-QTOF-MS),结合 PeakView 软件及数据库匹配,从 PBP 中鉴定出17 种多酚类化合物,包括原儿茶醛、咖啡酸、Osmundacetone、Hispidin 等。其中,Interfungin B 作为特征成分,其二级质谱(MS²)裂解途径显示,通过 C 环断裂与羟基化修饰产生的碎片离子(m/z 217.0479、159.0421),可能与其抗氧化及抗肿瘤活性直接相关。
注:图示为研究中 Interfungin B 的特征碎片离子及其裂解路径,显示其结构中的羟基化与环断裂反应
结构多样性与活性关联
鉴定成分涵盖苯丙酸类、芪类、色原酮类等多种骨架,其中 Hispidin(4-(3,4 - 二羟基苯基)-3 - 丁烯 - 2 - 酮)等芪类化合物被证实具有靶向调控肿瘤细胞信号通路的潜力,为后续机制研究提供了明确的物质靶点。
体外抗肿瘤活性
多肿瘤细胞模型验证
研究选取 6 种肿瘤细胞(A549、HCT116、HepG2、HeLa、T24)及正常细胞 HEK293,采用 CCK-8 法评估 桑黄多酚 的增殖抑制活性。结果显示:
浓度依赖性抑制:PBP 对 A549(肺癌细胞)和 HCT116(结肠癌细胞)的 IC50 值分别为49.1±0.5 μg/mL和54.2±0.7 μg/mL,显著低于其他肿瘤细胞。
正常细胞安全性:在 10¹³~10¹⁹ μg/mL 浓度范围内,桑黄多酚 对 HEK293 细胞无显著毒性,体现了其潜在的治疗窗口优势。
注:数据显示 A549 和 HCT116 细胞对 PBP 最为敏感,IC50 值低于其他肿瘤细胞
细胞形态学观察
相差显微镜下,PBP 处理的 A549 和 HCT116 细胞呈现典型凋亡特征:细胞皱缩、膜泡形成、核固缩,且随浓度升高(20~80 μg/mL),凋亡形态学改变呈剂量依赖性加剧,进一步佐证了 PBP 的促凋亡作用。
作用机制:多靶点协同诱导肿瘤细胞死亡
诱导细胞凋亡与周期阻滞
通过 Annexin V-FITC/PI 双染法及流式细胞术分析,发现 PBP 处理后:
早期凋亡率显著升高:A549 细胞早期凋亡率从对照组的 5.20% 升至 80 μg/mL 处理组的 25.42%,HCT116 细胞从 8.83% 升至 65.35%(图 3A)。
S 期阻滞:A549 细胞 S 期比例从 9.35% 升至 24.67%,HCT116 细胞从 32.20% 升至 64.71%,提示 PBP 通过抑制 DNA 合成期进程,阻断肿瘤细胞分裂。
注:流式细胞术检测显示凋亡细胞比例及 S 期细胞占比随药物浓度增加而升高
氧化应激与线粒体通路调控
ROS 水平升高:DCFH-DA 荧光探针检测显示,PBP 处理后 A549 和 HCT116 细胞内活性氧(ROS)水平分别升高 1.8 倍和 2.3 倍,过量 ROS 诱导 DNA 损伤及线粒体功能紊乱。
线粒体膜电位去极化:JC-1 染色显示,PBP 导致线粒体膜电位(MMP)显著下降,表现为红色荧光减弱、绿色荧光增强,提示线粒体通透性转换孔开放,触发细胞色素 C 释放及 caspase 级联反应。
信号通路潜在靶点
结合成分分析与功能实验,推测 PBP 可能通过以下途径发挥作用:
氧化应激相关通路:Hispidin 等成分通过 Nrf2/ARE 通路调节抗氧化酶活性,诱导过量 ROS 生成;
细胞周期调控:抑制 Cyclin-CDK 复合物活性,阻滞细胞周期于 S 期;
线粒体凋亡通路:通过 Bax/Bcl-2 蛋白失衡,促进线粒体膜通透性改变,激活 caspase-3/9 凋亡执行因子。
结论
桑黄多酚的抗肿瘤研究展现了天然产物在药物开发中的独特优势 —— 多成分、多靶点、低毒性。该研究不仅深化了对桑黄药用价值的认知,更构建了 “天然产物成分鉴定 - 体外药效 - 机制解析” 的完整研究范式,为真菌来源多酚类化合物的抗肿瘤研究提供了可借鉴的方法论。随着后续体内研究与转化医学的推进,桑黄多酚有望成为抗肿瘤药物研发的新增长点,为癌症治疗提供更安全有效的候选药物。
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