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多齿 Athyrium 多糖的结构表征、免疫活性及作用机制研究:基于 Dectin-2/SYK/MAPK/非经典 NF-κB 通路的免疫调节新发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月15日 来源:Journal of Carbohydrate Chemistry 1.2
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本研究针对天然免疫调节剂开发需求,从多齿 Athyrium (Doll.) Ching 中提取纯化水溶性多糖(AFP),通过FT-IR、UV-Vis、CD、SEM、AFM、CR结合实验及NMR等多维技术解析其→4-β-D-Manp-(1→和β-D-Glcp-(1→双重复单元结构,发现AFP通过Dectin-2/SYK/MAPK/non-classical NF-κB通路显著增强正常及免疫抑制小鼠免疫活性,为开发新型植物源免疫调节剂提供理论依据。
在免疫调节治疗领域,寻找高效低毒的天然免疫调节剂一直是研究热点。传统化疗药物往往伴随严重副作用,而植物多糖因其独特的生物相容性和多靶点作用特点,展现出巨大开发潜力。多齿 Athyrium (Doll.) Ching 作为传统药用蕨类植物,其多糖成分的免疫活性机制尚未明确,这严重制约了该药用资源的深度开发。
为破解这一科学问题,国内某研究机构的研究团队在《Journal of Carbohydrate Chemistry》发表重要研究成果。研究采用水提醇沉结合柱层析技术,从多齿 Athyrium 中获得高纯度多糖组分AFP,通过多尺度结构解析与功能验证,首次阐明其双重糖链结构特征及独特免疫调节机制。
关键技术方法包括:傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析官能团,紫外-可见光谱(UV-Vis)检测纯度,圆二色谱(CD)测定构象,扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察形貌特征,刚果红(CR)实验检测三螺旋结构,高效液相色谱(HPLC)分析单糖组成,凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量,以及一维/二维核磁共振(1D/2D NMR)解析精细结构。免疫活性评价采用正常和环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠模型。
【结构表征】
1D/2D NMR分析揭示AFP含有两个特征性重复单元:→4-β-D-Manp-(1→4)-β-D-Xylp-(1→4)-β-D-Xylp-(1→2)-β-D-Galp-(1→构成的甘露糖-木糖-半乳糖主链,以及β-D-Glcp-(1→4)-β-D-Glcp-(1→4)-β-D-Glcp-(1→2)-β-D-Galp-(1→的葡聚糖分支。SEM显示其表面呈不规则片层结构,AFM观测到高度约0.8nm的单分子链。
【免疫活性】
在50-200μg/mL浓度范围内,AFP能剂量依赖性促进巨噬细胞NO和细胞因子分泌。动物实验显示,AFP治疗组免疫抑制小鼠的脾指数、胸腺指数及血清IgG水平较模型组显著提高(p<0.01),效果优于阳性对照左旋咪唑。
【机制研究】
基因敲除实验证实Dectin-2受体是AFP的关键作用靶点。Western blotting显示AFP可激活SYK激酶,进而磷酸化MAPK家族成员ERK1/2、JNK和p38。特别值得注意的是,AFP选择性激活非经典NF-κB通路而非经典通路,这通过p52核转位实验得到验证。
该研究首次系统阐明多齿 Athyrium 多糖的双重复单元结构特征,创新性发现其通过Dectin-2/SYK/MAPK/non-classical NF-κB信号轴发挥免疫调节作用。这种对非经典NF-κB通路的特异性激活模式,为开发靶向性更强的免疫调节剂提供了新思路。研究成果不仅丰富了植物多糖构效关系理论,也为传统药用蕨类的现代化开发提供了科学依据,具有重要的学术价值和临床应用前景。
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