《Food Bioscience》：Polysaccharides from
Ficus pumila L. alleviate cigarette smoke-induced cellular senescence via modulation of Nrf2-mediated redox
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本研究首次系统比较了佛手柑（Ficus pumila L.）果实（FPP）、茎（FPSP）和叶（FPLP）提取多糖的理化特性及抗衰老活性。结果表明：FPP为高分子量酸性多糖（含44.99%尿onic酸），而FPSP和FPLP为低分子量中性杂多糖。三者均通过降低SA-β-gal活性、恢复细胞周期G1/S/G2过渡、逆转线粒体去极化来缓解CSE诱导的支气管上皮细胞衰老，其中FPLP效果最佳。机制研究揭示其通过激活Nrf2抗氧化通路抑制氧化应激。这些发现为佛手柑不同器官多糖的功能差异及COPD辅助治疗提供了新依据。
莫诗茹|陈婷|沈明月|王成元|于强|陈毅|姜珊珊|文慧亮|谢建华
南昌大学食品科学与资源国家重点实验室，中国江西省南昌市南京东路235号，330047
摘要
Ficus pumila L. 是一种具有多种药理活性的传统药用和食用植物。然而，从Ficus pumila L. 的不同部位提取多糖的生物活性仍不清楚。本研究旨在比较从Ficus pumila L>的果实（FPP）、茎（FPSP）和叶片（FPLP）中分离出的多糖的理化特性，并评估它们在人支气管上皮细胞（Beas-2b）中的抗衰老能力。FPP被定义为一种高分子量的果胶类酸性多糖，富含半乳糖醛酸，而FPSP和FPLP是低分子量的中性杂多糖。使用香烟烟雾提取物（CSE）诱导的Beas-2b细胞衰老作为应激模型来评估它们的生物活性。这三种多糖均通过降低SA-β-半乳糖苷酶活性、恢复细胞周期的G1期到S期和G2期的转换以及逆转线粒体去极化，显著缓解了CSE诱导的细胞衰老。从机制上讲，其保护作用与Nrf2信号通路的重新激活和CSE诱导的氧化应激的抑制有关。其中，来自叶片的FPLP表现出最强的抗衰老效果。这些发现首次提供了证据，表明Ficus pumila L>不同器官来源的多糖在调节氧化还原平衡和细胞衰老方面存在差异，支持FPLP作为慢性阻塞性肺疾病（COPD）管理的功能性成分或辅助剂的潜力。
引言
细胞衰老是一种由内在或外在应力因素引发的稳定且通常不可逆的细胞周期停滞（Aljobaily等人，2021年）。尽管这种反应限制了受损细胞的增殖，但衰老细胞的长期积累会促进炎症微环境的形成，推动肿瘤进展，并维持慢性疾病（如慢性阻塞性肺疾病（COPD）（Huang等人，2020年；Zhou等人，2025年）的发展。衰老细胞会经历一系列显著的形态和生理生化变化，包括细胞形态扁平化、体积增大、衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）活性升高、衰老相关分泌表型（SASP）增强、线粒体功能受损以及端粒相关损伤。香烟烟雾是这种表型的强效环境诱导因素，其提取物会阻断线粒体自噬，导致线粒体在细胞核周围聚集，并在人肺纤维母细胞和小气道上皮细胞（SAECs）中引发过早衰老（de Mendon?a等人，2025年）。
COPD是一种以持续气流受限为特征的呼吸系统疾病，病情会随时间恶化且仅部分可逆（Chen等人，2024年）。该疾病与长期吸入有毒气体和颗粒物密切相关，这些物质会引发持续的气道炎症（Peng等人，2017年）。最近的研究表明，细胞衰老在COPD的发展中起着关键作用，主要是通过促进慢性气道炎症和重塑。与健康对照组相比，COPD患者的循环白细胞端粒较短（Cordoba-Lanus等人，2017年）。此外，氧化应激和吸烟会降低COPD患者肺组织中自噬调节因子SIRT1的表达（Kato等人，2016年）。这会导致NF-κB激活，进而增加促炎细胞因子并加速细胞衰老，这是由于抗衰老活性减弱所致。目前用于COPD的药物（如支气管扩张剂）主要用于缓解症状性气流阻塞。由于药用植物中的多糖具有“多靶点调节”特性，因此它们成为COPD辅助治疗的潜在优秀材料。
在各种药用植物中，Ficus pumila L>（属于桑科的攀缘灌木）是一个有前景的候选植物。其根、茎、叶和果实富含多种生物活性化合物，并在传统医学中得到应用（Wu等人，2020年）。药理学研究表明Ficus pumila L>具有抗菌、抗氧化、降血糖、止泻、抗肿瘤和免疫调节作用（Qi等人，2021年）。植物化学分析显示其中含有儿茶素、芸香苷、没食子酸及相关化合物，这些成分已被证明可以延缓细胞衰老（Zeng等人，2020年）。例如，槲皮素可以通过下调p53通路来延缓COPD小鼠模型中的肺衰老（Easter等人，2020年；Ying等人，2021年；Wang等人，2018年）；蓝莓提取物具有抗炎和抗衰老作用，其中含有黄酮类化合物和酚酸如香豆酸、槲皮素、儿茶素。然而，其多糖部分的生物功能，特别是来自不同植物器官的多糖的功能，仍大部分未被探索。
新兴证据表明，给予Ficus pumila L>藤本植物的水提取物可以改善COPD大鼠模型的肺功能障碍并抑制炎症（Yao等人，2023年）。正如我们之前的研究所报道的，Ficus pumila L>果实的粗多糖和水提取物可以减轻过敏性哮喘小鼠的肺部炎症并恢复肠道微生物群平衡（Ye等人，2024年）。基于这些观察结果，我们假设来自Ficus pumila L>不同器官的多糖可以通过激活Nrf2抗氧化轴来减轻香烟烟雾诱导的支气管上皮细胞衰老。为此，从Ficus pumila的果实（FPP）、茎（FPSP）和叶片（FPLP）中分离出多糖，并通过色谱和光谱技术对其进行了表征，然后评估了它们对香烟烟雾提取物（CSE）诱导的Beas-2b细胞衰老的保护作用。结合严格的结构表征、高内涵量细胞术和靶向转录组学分析，本研究阐明了Ficus pumila多糖的器官依赖性结构-活性关系，并为其作为抗衰老或针对COPD的功能性食品成分的应用提供了机制依据。
材料
Ficus pumila L>购自中国江西省江中治疗食品科技有限公司的研发中心。本研究中使用的香烟为双喜牌香烟（广东烟草工业公司生产）。每支香烟含有10毫克焦油和1.0毫克尼古丁。Beas-2b细胞购自中国科学院昆明细胞库（昆明，中国）。标准单糖购自Sigma Chemical公司（美国密苏里州圣路易斯）。
理化性质
成分分析显示，FPP、FPSP和FPLP多糖的主要成分是碳水化合物、蛋白质和尿苷酸（表1）。FPP的尿苷酸含量最高（44.99 ± 3.37%），显著高于FPSP（16.94 ± 1.23%）和FPLP（10.54 ± 1.65%）。相反，FPLP的中性糖含量最高（53.24 ± 0.89%）。高尿苷酸含量（44.99%）表明FPP是一种酸性多糖（Wang等人，2022年）。
结果
讨论
细胞衰老作为COPD和其他与年龄相关的呼吸系统疾病的关键驱动因素越来越受到重视。香烟烟雾（CS）是COPD的主要病因因素，它会引起氧化应激和线粒体功能障碍，从而加速上皮细胞衰老和炎症重塑。从Ficus pumila L>中分离出的多糖通过恢复线粒体功能，显著减轻了CSE诱导的Beas-2b细胞衰老
结论
本研究首次系统比较了从Ficus pumila L>的果实（FPP）、茎（FPSP）和叶片（FPLP）中分离出的多糖的理化特性和抗衰老活性。我们的研究发现，FPP是一种高分子量的酸性多糖，而FPSP和FPLP的酸性较低，表现出中性糖的特征。所有多糖均通过降低SA-β-半乳糖苷酶活性来缓解香烟烟雾诱导的衰老
作者贡献声明
陈婷：撰写——审稿与编辑、软件使用、数据管理。莫诗茹：撰写——初稿撰写、可视化、验证、软件使用、方法学设计、正式分析、数据管理。谢建华：撰写——审稿与编辑、可视化、项目管理、资金获取、概念构思。文慧亮：资源提供。姜珊珊：撰写——审稿与编辑。陈毅：资源提供、项目管理。于强：软件使用、资源提供、实验设计。王成元：资源提供。
未引用参考文献
Chen等人，2024年；Chen等人，2022年；Chen等人，2022年；Li等人，2022年；Li等人，2022年；Ligasová和Koberna，2021年；Qin和Hou，2016年；Wu等人，2020年。
利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。
致谢
本研究得到了中国国家重点研发计划（2023YFF1104001）、江西省农业研究系统专项基金（JXARS-16）以及江西省地方科技发展中央指导基金（20252ZDD020002）的财政支持。
