基于硫酸化α-1,4-半乳葡聚糖N50 F2的抗炎与抗癌活性研究及其结构解析

推荐 为解决传统抗癌药物毒副作用大、靶向性不足的问题，台湾研究团队以Antrodia cinnamomea为研究对象，通过硫酸化修饰策略获得高硫酸化α-1,4-半乳葡聚糖N50 F2。实验证实其可通过抑制AKT/ERK/EGFR/FAK磷酸化及Slug、TGFRI表达发挥抗癌作用，并通过调控AKT磷酸化抑制LPS诱导的炎症反应。该研究为开发新型抗炎抗癌药物提供了理论依据与候选分子。

　　

论文解读
硫酸化多糖（SPS）因其独特的负电荷特性与多样的生物活性，在抗肿瘤、抗病毒及免疫调节领域备受关注。然而，天然SPS的结构复杂性与功能多样性导致其成药性研究面临挑战。台湾科研团队针对这一瓶颈，以珍稀药用真菌Antrodia cinnamomea为研究对象，通过优化培养条件与硫酸化修饰策略，成功分离出具有高硫酸化程度的α-1,4-半乳葡聚糖N50 F2，并系统解析其结构与功能关系，为开发新型抗炎抗癌药物提供了新思路。

研究团队采用硫酸铵盐喂养策略增强SPS的硫酸化水平。通过优化培养基配方（含50 mM硫酸铵），在黑暗环境下以28℃恒温培养49天，获得富含硫酸基团的N50组分。进一步利用凝胶过滤层析将其分离为N50 F1-F3亚组分，其中N50 F2展现出最强的抗炎与抗癌活性。结构解析表明，该多糖主链由α-1,4-糖苷键连接的半乳葡聚糖构成，分支位点分别位于葡萄糖残基的3-O位（半乳糖基）和半乳糖残基的6-O位，并在所有羟基位置引入硫酸基团。

在功能验证方面，N50 F2表现出显著的抗炎特性。实验数据显示，其可剂量依赖性抑制LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞TNF-α分泌，最大抑制率达32%（50 μg/mL）。机制研究表明，该作用源于对AKT磷酸化的抑制及TGFRII表达的下调。抗癌活性方面，N50 F2在H1975肺癌细胞模型中以800 μg/mL浓度抑制细胞增殖达65%，并通过多通路调控发挥促凋亡作用：显著降低AKT/ERK/EGFR/FAK磷酸化水平，下调Slug、TGFRI及TGFRII表达，同时激活CHOP、cleaved PARP及caspase 3等凋亡相关分子。

研究团队还探讨了硫酸化修饰对活性的影响机制。结构-功能关系分析显示，高硫酸化程度增强了N50 F2与靶蛋白的结合能力，使其能够模拟细胞表面硫酸化蛋白聚糖的作用模式。这一特性使其在抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡及调控免疫应答方面表现出显著优势。

该研究的重要意义在于：首先，建立了高效制备高硫酸化SPS的技术体系，为规模化生产奠定基础；其次，揭示了硫酸化多糖结构与抗炎抗癌活性的构效关系，为药物设计提供理论依据；最后，证实Antrodia cinnamomea作为药用真菌的开发潜力，为珍稀物种的保护与利用提供了新途径。研究成果发表于《Carbohydrate Polymers》，为SPS类候选药物的临床转化提供了关键实验数据。

研究方法
本研究采用硫酸铵盐喂养策略优化真菌培养条件，通过凝胶过滤层析分离纯化目标多糖，并运用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）等技术解析其化学结构。生物活性评价包括MTT法检测细胞增殖、ELISA测定炎症因子分泌水平及Western blot分析凋亡相关蛋白表达。

结论与讨论
本研究成功从Antrodia cinnamomea中分离出具有高硫酸化程度的α-1,4-半乳葡聚糖N50 F2，系统验证了其抗炎与抗癌双重活性。结构解析表明，该多糖通过多羟基硫酸化修饰显著增强了生物活性，其作用机制涉及AKT/ERK信号通路抑制及凋亡相关分子激活。研究结果不仅深化了对SPS构效关系的理解，更为开发新型抗炎抗癌药物提供了重要候选分子。未来研究可进一步探索N50 F2的体内药效及作用靶点，推动其临床转化进程。