罗布麻叶多糖AV1-N1/AV2-N1的结构表征与心脏保护作用机制研究

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture 5.2

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  本研究针对心血管疾病治疗需求,从药用植物罗布麻叶中分离纯化出两种新型多糖AV1-N1/AV2-N1,通过SEC-MALLS-RI、甲基化分析和NMR等技术解析其以(1→6)-β-D-半乳糖为主链、(1→3)-α-L-阿拉伯糖为侧链的独特结构。斑马鱼模型证实其通过激活AMPK-PGC-1α-NRF2通路显著缓解阿霉素诱导的心力衰竭,为功能性食品开发提供新思路。

  

心血管疾病是全球重大健康威胁,而传统药用植物罗布麻(Apocynum venetum L.)在东亚地区长期被用作降压茶饮,但其活性成分多糖(PSs)的心脏保护机制尚未阐明。山东中医药大学海洋中药研究院的Wenli Xie、Qing Xia等研究人员从罗布麻叶中首次分离出两种新型多糖AV1-N1和AV2-N1,通过多维度结构解析和斑马鱼模型揭示了其独特的心脏保护机制,相关成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》。

研究团队采用DEAE离子交换柱和Sephacryl S-400HR凝胶柱分级纯化,结合SEC-MALLS-RI(尺寸排阻色谱-多角度激光光散射-示差检测联用系统)测定分子量(64.1 kDa和58.8 kDa),甲基化分析和600 MHz NMR(核磁共振)解析出以→6)-β-D-Galp(1→为主链、α-L-Araf(1→3)为侧链的结构特征。斑马鱼实验采用Tg(cmlc2:EGFP)转基因品系建立阿霉素(DOX)诱导的心力衰竭模型,通过心包水肿面积、心率、射血分数等指标评估疗效,并结合qRT-PCR(实时定量逆转录PCR)分析基因表达。

结构表征结果


纯化流程显示AV1-N1/AV2-N1为单一峰型(图2D,G),SEM(扫描电镜)显示AV2-N1表面更光滑(图3)。FT-IR(傅里叶变换红外光谱)证实羟基(3428 cm-1
)和糖苷键(1072 cm-1
)特征峰。甲基化数据(表2-3)显示核心结构为→3,6)-Galp(1→,含→5)-Araf(1→非还原末端。

心脏保护活性


200 μg/mL AV2-N1使DOX模型的心包水肿减少84.4%(优于阳性药DXZ的74.2%),射血分数提升19.9%。机制上,AV2-N1显著上调ampk、pgc-1α、nrf2及下游抗氧化基因gpx4a、ho-1、prdx1(图9),形成AMPK-PGC-1α-NRF2级联通路,通过抑制NADPH氧化酶和维持线粒体稳态双重作用降低ROS(活性氧)。

讨论与意义
该研究首次发现罗布麻叶多糖通过独特的三维结构激活氧化应激防御网络,其中AV2-N1因更高的阿拉伯糖含量(50.04% vs 40.23%)表现出更强活性。这一发现不仅填补了药用植物多糖心脏保护机制的空白,还为开发抗心力衰竭功能性食品提供了明确靶点。未来需在哺乳动物模型中验证其疗效,并探索与其他活性成分(如黄酮类)的协同作用。

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