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炎症性肠病(IBD)治疗棘手,研究人员从独角莲(Typhonium giganteum Engl.)中提取纯化出甘露半乳聚糖 BFZ213,发现其能抑制 LPS 刺激的 NCM460 细胞分泌 TNF-α 和 IL-1β,抑制 MAPK 和 NF-κB 信号通路,为 IBD 治疗提供新方向。
在人体健康的长河中,肠道犹如一座重要的 “堡垒”,守护着身体的内环境稳定。然而,炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)却如同来势汹汹的 “侵略者”,不断威胁着肠道的健康。IBD 包含克罗恩病(Crohn's Disease,CD)和溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC) ,是一种慢性且易复发的胃肠道炎症性疾病。尽管现代医学在不断进步,但当前针对 IBD 的治疗策略仍面临诸多挑战,比如药物副作用明显、患者易产生耐药性,治疗效果也不尽如人意,这让众多患者饱受折磨。因此,寻找更安全、更有效的治疗方案迫在眉睫。
在探索治疗 IBD 新途径的征程中,科研人员将目光投向了多糖类物质。多糖是由单糖通过糖苷键连接而成的天然大分子,具有抗炎、抗氧化、免疫调节等多种生物活性。其中,甘露半乳聚糖(mannogalactans)因含有甘露糖和半乳糖残基,在炎症性疾病治疗方面展现出了巨大潜力。像从平菇(Pleurotus sajor-caju)中提取的胞外甘露半乳聚糖 PEIsR,能有效抑制角叉菜胶诱导的炎症和水肿,还能缓解动物模型的疼痛;从凤凰木(Delonix regia)种子中提取的甘露半乳聚糖 GM-DR,可减少伤口炎症,加速伤口愈合。这些研究成果让科研人员坚信,植物来源的多糖,尤其是以甘露糖和半乳糖为关键结构成分的多糖,或许是攻克 IBD 的 “金钥匙”。
我国研究人员也积极投身到这场科研攻坚战中。他们将研究对象锁定为独角莲(Typhonium giganteum Engl.),这是一种传统中药材,其块茎中含有一些具有抗炎特性的生物活性小分子,但对其中多糖的研究却寥寥无几。研究人员大胆推测,独角莲中或许含有以甘露糖和半乳糖为主的多糖,这种多糖有可能通过调节炎症相关机制发挥抗炎作用,为 IBD 治疗开辟新道路。于是,一场围绕独角莲多糖的研究就此展开。
研究人员为了深入探究独角莲多糖的奥秘,采用了多种先进的技术方法。首先,他们运用热水提取、乙醇沉淀以及色谱技术,从独角莲中成功分离并纯化出一种均一多糖 BFZ213。接着,利用甲基化分析、部分酸水解、1 - 苯基 - 3 - 甲基 - 5 - 吡唑啉酮(PMP)衍生化、红外光谱、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱 - 质谱联用(GC - MS)以及核磁共振(NMR)光谱等技术,对 BFZ213 的化学结构进行了全面解析。此外,通过 MTT 法评估 BFZ213 对正常人肠道上皮细胞(NCM460)增殖的潜在毒性;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测其对脂多糖(LPS)诱导的 NCM460 细胞中炎症细胞因子(如 TNF-α 和 IL-1β)分泌的影响;运用蛋白质免疫印迹法(Western blotting)研究其对丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子 κB(NF-κB)信号通路的作用。
研究人员从 9kg 独角莲中提取出 83.07g 粗多糖(BFZ),经过去除淀粉、在 DEAE Sepharose? Fast Flow 柱上用 0.2M NaCl 洗脱,得到合并组分 BFZ21,再经 Sephacryl S - 300 HR 柱进一步纯化,最终获得 1.20g BFZ213,产率为 1.44%。结构分析表明,BFZ213 是一种分子量为 160kDa 的新型甘露半乳聚糖,其主链由 1,3 - 连接的甘露糖(1,3 - α - Manp)、1,2,3 - 连接的甘露糖(1,2,3 - α - Manp)、1,4 - 连接的葡萄糖醛酸(1,4 - β - GlcpA)和 1,2,4,6 - 连接的半乳糖(1,2,4,6 - β - Galp)组成,在 1,2,4,6 - β - Galp的 C - 4 和 C - 6 位置存在分支,分支糖残基包括 1,4 - 连接的半乳糖、1,6 - 连接的半乳糖、末端半乳糖和阿拉伯糖。生物活性研究显示,BFZ213 能显著抑制 LPS 刺激的 NCM460 细胞中 TNF-α 和 IL-1β 的分泌,通过抑制 p38、JNK、p65 和 IκBα 的磷酸化,减弱 MAPK 和 NF-κB 信号通路的激活。
研究首次从独角莲中分离纯化出新型甘露半乳聚糖 BFZ213,解析了其化学结构,并明确了它在调节炎症反应方面的重要作用。这一研究成果为炎症性肠病的治疗提供了全新的潜在药物先导化合物,凸显了甘露半乳聚糖在 IBD 治疗领域的重要价值,为后续相关药物研发和临床应用奠定了坚实基础,有望为广大 IBD 患者带来新的希望。同时,该研究也为深入挖掘传统中药材的药用价值开辟了新的思路和方向,助力推动天然药物在现代医学中的应用和发展。