红景天阿拉伯聚糖HJBP85-1的结构解析及其通过免疫调控与抗血管生成抑制肿瘤的机制研究

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对恶性肿瘤治疗瓶颈,从药用植物红景天(Rhodiola rosea L.)中分离纯化出新型阿拉伯聚糖HJBP85-1。通过HPGPC、MALLS、FT-IR、NMR等技术明确其13 kDa高支链α-阿拉伯糖结构,并在斑马鱼异种移植模型中证实其显著抑制肿瘤增殖(93%)和转移(85%)。机制上,该多糖通过促进巨噬细胞M1极化、诱导树突细胞成熟及抑制血管生成发挥多靶点抗肿瘤作用,为天然多糖抗癌药物开发提供新思路。

  

恶性肿瘤至今仍是全球健康的主要威胁,传统治疗手段如化疗和放疗虽有一定效果,但伴随严重毒副作用和耐药性问题。面对这一挑战,科学家们将目光转向天然产物,尤其是植物多糖这类兼具生物活性和安全性的候选分子。红景天作为传统藏药和中药的明星物种,其多糖成分虽早有报道,但精确结构特征与抗肿瘤机制始终迷雾重重。

中国的研究团队从红景天根茎中提取纯化出均一性多糖HJBP85-1,运用多维度分析技术揭开了它的分子密码。高分辨凝胶渗透色谱(HPGPC)与多角度激光光散射(MALLS)联用测定其分子量为13 kDa,傅里叶变换红外光谱(FT-IR)捕捉到特征性α-糖苷键振动信号,甲基化分析和核磁共振(NMR)则绘制出精细的支链阿拉伯糖骨架。令人振奋的是,在活体实验中,400 μg/mL的HJBP85-1展现出惊人的肿瘤抑制效果——斑马鱼体内肿瘤增殖被压制93%,转移灶减少85%。

研究团队采用三大关键技术体系:1)碱提醇沉结合离子交换色谱的定向纯化工艺;2)整合光谱学与色谱学的多维结构解析方案;3)斑马鱼移植瘤模型与免疫细胞共培养的功能评价系统。实验原料均来自河北安国药材市场的红景天根茎。

【Extraction and purification of HJBP85–1】
通过0.3 M NaOH冷浸提和DEAE-Sepharose柱层析,从红景天中获得纯度达93.7%的HJBP85-1,得率23%。质谱检测到特征性阿拉伯糖片段m/z 259.1,证实其为α-1,5-连接的主链结构。

【Structural characterization】
甲基化-GC/MS分析揭示其分支度为37%,存在末端阿拉伯呋喃糖(T-Araf)和1,3,5-连接分支点。二维核磁HSQC谱精准指认了C1/H1化学位移δ 5.12/5.01 ppm处的α构型信号。

【Anti-tumor mechanisms】
在机制层面,HJBP85-1不直接杀伤肿瘤细胞,而是通过双重途径发挥作用:一方面抑制血管内皮生长因子(VEGF)介导的血管新生,另一方面激活免疫系统——使巨噬细胞NO分泌量提升8倍(p<0.01),并上调树突细胞表面CD80/CD86表达达3.5倍。

这项发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究,首次系统阐明了红景天阿拉伯聚糖的三维结构与其多模式抗肿瘤活性的关联。特别值得注意的是,该多糖通过重塑肿瘤微环境实现治疗效果,避免了传统化疗的细胞毒性,为开发"绿色抗癌"药物提供了物质基础。团队在讨论中指出,HJBP85-1独特的支链结构可能是其免疫调节活性的关键,后续将聚焦于糖链修饰与受体互作研究。这项成果不仅拓展了中药现代化研究的深度,也为肿瘤免疫治疗提供了新的天然分子工具。

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