桑黄胞外多糖研究解读:结构、免疫活性与应用潜力

B站影视 2025-01-22 08:48 2

摘要:论文作者:Mi‑Rae Shin, Ji Hye Lee, Jin A Lee, Min Ju Kim, Hae‑Jin Park, Byeong Wook Park, Seung Bo Seo and Seong‑Soo Roh

出版日期:2021年

发表刊物:《Medicine and Therapies》

论文作者:Mi‑Rae Shin, Ji Hye Lee, Jin A Lee, Min Ju Kim, Hae‑Jin Park, Byeong Wook Park, Seung Bo Seo and Seong‑Soo Roh

本文通过化学分析和仪器检测,明确了桑黄胞外多糖(PPE)的结构,即主链由(1→2)-连接的甘露糖构成,且约半数在C-6位有分支,侧链含(1→3)-连接的甘露糖,末端主要为甘露糖,还有少量半乳糖和葡萄糖。PPE在体外能显著激活巨噬细胞,增强其吞噬能力,促进一氧化氮、肿瘤坏死因子和活性氧的生成,具备开发为免疫增强剂的潜力,但结构与免疫调节的关系有待深入研究。

研究背景

桑黄属真菌含有多种生物活性成分,在抗肿瘤、免疫调节等方面功效显著。其中,多糖是发挥作用的关键成分。野生桑黄资源稀缺,液体发酵技术可获取其菌丝体和胞外多糖。此前研究发现,P. pini产生的PPE主要由甘露糖组成,与其他桑黄多糖结构不同,且初步试验显示其有免疫刺激活性,因此深入研究PPE的结构和免疫调节作用意义重大。

桑黄胞外多糖的研究

多糖提取与纯化

采用液体发酵培养P. pini,经离心、减压浓缩、乙醇沉淀、凝胶色谱等步骤获取PPE,其纯度高、分子量为38.0kDa,主要由甘露糖(93.29%)、少量半乳糖和葡萄糖组成,且无内毒素污染。

结构分析方法

运用GC分析单糖组成,部分酸水解、高碘酸氧化、Smith降解、甲基化分析和NMR光谱分析确定糖苷键连接方式和多糖结构。

免疫活性检测

提取ICR小鼠腹腔巨噬细胞(PMs),通过中性红摄取实验检测吞噬能力,利用格里斯试剂、ELISA试剂盒和活性氧检测试剂盒分别测定NO、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和活性氧(ROS)的生成量。

实验结果

PPE的结构

部分酸水解确定主链由甘露糖构成,支链或末端含甘露糖、半乳糖和葡萄糖;高碘酸氧化和Smith降解表明存在1,2-、1,6-和1,2,6-连接的甘露糖;甲基化分析显示主链为2-连接的甘露糖且C-6位有分支,分支链含3-连接的甘露糖;{13}C NMR光谱证实戊糖残基为吡喃糖形式,进一步明确各糖苷键连接方式,最终确定PPE的结构。

PPE对巨噬细胞的刺激作用

PPE能显著增强PMs的吞噬能力,在50 - 400μg/mL浓度范围内呈剂量依赖性;100 - 400μg/mL的PPE可显著提高NO、TNF-α和ROS的生成量,200μg/mL时效果最佳,且该剂量下生成量高于20μg/mL脂多糖(LPS)诱导的水平,但400μg/mL时会使生成量下降。

结构独特性

PPE是一种以甘露糖为主的多糖,其结构在桑黄属真菌中首次发现,与其他已报道的桑黄多糖不同。

免疫激活机制

PPE激活巨噬细胞的能力可能与其高甘露糖含量有关,巨噬细胞表面的甘露糖受体可优先结合甘露糖,引发免疫反应。此外,多糖的结构,如分支度和分子量,也可能影响其免疫调节能力,但具体机制需进一步研究。

结论

论文首次详细解析了P. pini产生的胞外多糖PPE的结构,丰富了桑黄多糖结构多样性的认知。深入研究了PPE对巨噬细胞的免疫激活作用,为桑黄在免疫调节领域的应用提供了新的理论依据。

研究者开展体内实验,评估PPE在动物模型中的免疫调节效果、安全性和药代动力学特性,为其开发成免疫增强剂或功能性食品提供更充分的依据。深入探究PPE的结构与免疫调节功能的关系,通过化学修饰、基因工程等手段改变其结构,研究结构变化对免疫活性的影响,明确构效关系,为精准开发利用桑黄多糖提供理论指导。


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来源:千济方

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