褐藻多糖PSP-2通过调控ROS介导的信号通路抑制肝癌细胞增殖的机制研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对肝癌治疗药物毒性大、耐药性高的临床难题,聚焦褐藻Sargassum pallidum多糖PSP-2的抗癌机制。研究人员通过体外实验证实,PSP-2能显著抑制HepG2细胞增殖(4 mg/mL时存活率降至27%),其作用机制涉及ROS介导的ATM-p53-Caspase和JAK-STAT3/NF-κB信号通路调控,为开发低毒副作用的海洋功能性抗癌制剂提供了新依据。

  

肝癌作为全球第六大高发癌症,其治疗面临手术预后差、化疗药物(如索拉非尼)耐药性强等严峻挑战。传统治疗手段的局限性促使科学家将目光转向天然产物,其中褐藻多糖因其低毒性和多重生物活性成为研究热点。Sargassum pallidum(海黍子)是亚洲传统食用褐藻,其多糖组分PSP-2虽被报道具有抗肿瘤潜力,但具体机制尚未阐明。广州医科大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究,系统揭示了PSP-2通过活性氧调控网络抑制肝癌细胞生长的分子机制。

研究采用CCK-8法检测细胞增殖、流式细胞术分析凋亡、荧光探针测定ROS水平,并运用Western blotting技术解析关键蛋白表达。实验样本为HepG2人肝癌细胞系,通过对比不同浓度PSP-2处理组与空白对照,全面评估其抗癌效应。

【材料与方法】
研究团队从青岛药材市场获取S. pallidum原料,经热水提取获得主要成分为岩藻糖(21.6%)和糖醛酸(23.6%)的PSP-2多糖。采用标准细胞培养技术维持HepG2细胞生长,通过系列商业化检测试剂盒完成各项功能实验。

【PSP-2对HepG2细胞增殖的影响】
浓度梯度实验显示,PSP-2呈剂量依赖性抑制细胞生长,4 mg/mL处理使细胞存活率骤降至27%。显微镜下观察到典型凋亡形态学改变,提示其抗癌作用与程序性细胞死亡相关。

【机制探究】
深入分析发现PSP-2处理导致ROS爆发性增长(较对照提升3.1倍),伴随线粒体膜电位(ΔΨm)显著下降(p<0.01)。Western blotting结果显示促凋亡蛋白Bax表达上调2.4倍,而抗凋亡蛋白Bcl-2下降61%,同时Caspase-3/9活化片段明显增加。信号通路分析揭示PSP-2通过激活ATM-p53轴诱导DNA损伤反应,并抑制JAK-STAT3/NF-κB炎症通路的磷酸化水平。

【讨论与结论】
该研究首次阐明PSP-2通过"ROS-线粒体-凋亡"级联反应发挥抗癌作用:①ROS过量积累引发氧化应激;②ΔΨm崩溃导致细胞色素C释放;③协同调控ATM-p53和STAT3通路促使癌细胞凋亡。这种多靶点作用机制使其在克服传统药物耐药性方面具有独特优势。

研究成果为开发海洋源抗癌功能食品提供了理论支撑,PSP-2作为天然多糖,其低毒性特征(对正常细胞影响较小)更符合临床辅助治疗需求。未来研究可进一步探索PSP-2与现有化疗药物的协同效应,以及通过结构修饰增强其生物活性的可能性。

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