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车前草纯化多糖的制备、结构表征及免疫激活作用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月29日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7
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本研究针对植物多糖免疫调节机制不明确的问题,从车前草(Plantago asiatica L.)中分离纯化出两种新型多糖PLP-I(Mw=1424.82 Da)和PLP-II(Mw=12,726.85 Da),通过甲基化分析、NMR等技术解析其结构特征,发现PLP-I为中性葡聚糖-半乳糖聚合物,PLP-II为含HG型/RG-I果胶域的杂多糖。体外实验证实二者能显著促进树突细胞(DCs)成熟标志物MHC-II/CD80/CD86表达,降低内吞作用并促进IL-12 p70分泌;体内实验显示其可增加CD4+/CD8+ T细胞比例及血清IFN-γ水平,改善脾脏/淋巴结CD11c+细胞亚群,显著抑制4T1肿瘤模型进展。该研究为开发免疫治疗剂和功能性食品提供了理论依据。
在免疫治疗领域,植物多糖因其低毒性和多重生物活性备受关注。然而,多糖结构的复杂性和作用机制的不明确性长期制约其临床应用。车前草(Plantago asiatica L.)作为传统药用植物,其粗多糖(PLP)虽已报道具有免疫调节作用,但精确结构特征与活性中心的关联仍属空白。更关键的是,肿瘤微环境中树突细胞(Dendritic cells, DCs)功能受抑制的现象,亟需新型免疫激活剂来破解。
中国农业大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究,通过水提醇沉法和DEAE-52纤维素柱层析,从车前草全草中分离出两种纯化多糖PLP-I和PLP-II。采用单糖组成分析、甲基化-GC/MS、FT-IR及1D/2D NMR技术解析结构,并通过体外DCs模型、4T1乳腺癌小鼠模型评估免疫活性。
结构解析关键发现
PLP-I为中性多糖,主链由葡萄糖(49.41%)和半乳糖(26.29%)构成;PLP-II则是含同型半乳糖醛酸聚糖(HG-type)、鼠李半乳糖醛酸聚糖-I(RG-I)结构域的酸性杂多糖,侧链含I/II型阿拉伯半乳聚糖(AG-I/AG-II)。甲基化分析揭示PLP-II的3,6-连接半乳糖特征峰,暗示其可能通过Galectin-3受体激活免疫通路。
免疫调节机制
体外实验中,10 μg/mL PLP-I/II处理使骨髓源DCs(BMDCs)的MHC-II表达提升2.1-2.3倍,CD80/CD86上调1.8-2.0倍,同时抑制FITC-dextran内吞(降低40%),促进IL-12 p70分泌达粗多糖的1.5倍。这种作用可能通过TLR4/MyD88/NF-κB通路实现,因PLP-II的糖醛酸域与TLR4有高亲和力。
体内抗肿瘤效果
预防性给药使4T1模型小鼠肿瘤重量减少62%,血清IFN-γ水平升高3.2倍。流式分析显示腹股沟淋巴结中CD4+/CD8+ T细胞比例分别增加15%/18%,脾脏CD11c+CD86+细胞群扩增2.4倍,证实其通过激活DCs-T细胞轴增强抗肿瘤免疫。
该研究首次阐明车前草多糖的精细结构-功能关系,为植物多糖作为免疫佐剂的设计提供分子模板。尤其PLP-II的RG-I结构域与免疫激活的强相关性,提示果胶类多糖在肿瘤免疫治疗中的独特价值。未来研究可进一步优化多糖制剂,探索其与免疫检查点抑制剂的协同作用。
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