从Sida cordifolia中提取的阿拉伯聚糖免疫调节特性：结构解析与体外作用机制研究

本研究从药用植物Sida cordifolia根部分离出低分子量(SC-S50, 3.2 KDa)与高分子量(SC-P50, 66 KDa)阿拉伯聚糖，通过NMR解析其独特的三重α-L-阿拉伯呋喃糖基序结构。SC-P50在7.92 μg/mL EC50下显著激活RAW264.7巨噬细胞，促进NO生成、胞饮作用及IL-8等细胞因子分泌，并在12种人类原代细胞系统中展现广谱免疫调节活性，为抗感染治疗提供新型植物多糖候选分子。

　　

论文解读

在抗生素耐药性(AMR)日益威胁全球健康的背景下，寻找能够增强宿主免疫防御的天然免疫调节剂成为研究热点。植物多糖因其独特的生物活性和低毒性备受关注，但多数研究停留在粗提物层面，缺乏精确的结构-活性关系解析。传统药用植物Sida cordifolia在多个文化体系中用于治疗炎症性疾病，前期研究发现其根部提取物具有广谱免疫刺激作用，但活性成分不明。

为破解这一科学问题，中国研究人员通过多步色谱分离技术，从S. cordifolia根部分离出两种结构相关的阿拉伯聚糖SC-S50和SC-P50。借助核磁共振(NMR)和质谱技术，首次揭示其核心结构由α-1→5连接的L-阿拉伯呋喃糖二糖构成，其中主链A单元在O-2和O-3位被完全取代，而E/F单元则呈现部分取代的独特模式。研究采用RAW264.7巨噬细胞模型、12种人类原代细胞系统(BioMAP Diversity PLUS panel)及代谢组学(LC-MS/MS)等技术，系统评估了多糖的免疫调节机制。

主要技术方法
通过乙醇脱脂和热水提取获得粗多糖，经DEAE-Sepharose和Superdex-75柱层析纯化。采用GC-MS分析单糖组成，NMR(¹H, ¹³C, 2D-HSQC)解析结构。生物活性检测包括Griess法测NO、CCK-8法测增殖、ELISA检测细胞因子(IL-2/6/8, TNF-α等)。机制研究涉及TLR-4/NF-κB通路抑制剂实验、IL-8荧光报告基因系统及代谢通量分析。

研究结果

结构特征
SC-P50分子量66 KDa，主链由→5)-α-L-Araf-(1→二糖重复单元构成，A单元在O-2/O-3位被α-L-Araf取代，区别于已知阿拉伯聚糖。

巨噬细胞激活
SC-P50以剂量依赖性方式诱导RAW264.7细胞产生NO(EC₅₀ 7.92 μg/mL)，促进胞饮作用和增殖，且无细胞毒性。

细胞因子网络调控
显著上调IL-6(6.3倍)、TNF-α(4.8倍)和IL-8(11.2倍)分泌，但未明显影响IL-4/10，提示偏向Th1型免疫应答。

多组织免疫调节
在10/12人类原代细胞系统中持续诱导IL-8分泌，尤其在支气管和皮肤炎症模型中活性最强。

作用机制
通过TLR-4/MyD88/NF-κB通路激活巨噬细胞，诱导糖酵解代谢重编程，与M1型极化特征一致。

结论与意义
该研究首次阐明S. cordifolia阿拉伯聚糖的精确结构与其免疫调节活性的构效关系。SC-P50通过独特的三重基序结构激活先天免疫，其广谱组织活性和明确的作用靶点(TLR-4/NF-κB)，为开发抗感染辅助疗法提供了分子基础。研究建立的"结构-免疫代谢调控"研究范式，为植物多糖药物开发提供了新思路。论文发表于《Carbohydrate Polymers》，通讯作者为Antonio Molinaro和Gavin D. Gilmore(BDG)。