银座侧耳富硒多糖经菌丝生物转化通过线粒体凋亡和免疫微环境重塑抑制乳腺癌

《International Journal of Biological Macromolecules》：Mycelial biotransformation of selenium-enriched polysaccharides from Pleurotus nebrodensis suppress breast cancer via mitochondrial apoptosis and immune microenvironment remodeling

　　

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  建立了富硒PN菌丝体的培养条件
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  从菌丝体中提取了Se-PNP，并利用多种方法对其进行表征。
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  在体外评估了Se-PNP-1和Se-PNP-2的抗肿瘤活性。
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  阐明了Se-PNP在体内的抗乳腺癌活性及其机制。

引言

乳腺癌是一种起源于乳腺上皮组织的恶性肿瘤[1]，[2]。根据2022年全球癌症统计报告，乳腺癌占全球新诊断癌症病例的11.6%，是第二位最常见的恶性肿瘤。它已成为威胁女性健康的重大公共卫生问题[1]，[3]。目前的临床治疗主要包括手术切除、化疗、放疗和靶向治疗。尽管这些方法已取得一定的疗效，但往往伴有耐药性[4]、心脏毒性[5]、神经毒性[6]以及潜在的DNA修复机制损伤[7]等不良效应。因此，开发天然、高效、安全且可获得的抗乳腺癌药物具有重要的临床价值。

富硒多糖（Se-Ps）是由硒（Se）与多糖结合形成的新型有机硒化合物。这种结合保留了两种组分的生物活性，显著提高了Se的生物利用度，同时表现出低毒性和最小的副作用[8]，[9]。越来越多的证据表明，与单独的多糖或无机Se相比，Se-Ps具有更优越的药理特性，包括抗氧化[10]，[11]、抗肿瘤[12]，[13]和免疫调节作用[14]，使其成为功能食品和药物研发的热点。目前，Se-Ps的制备主要有三种方法：化学合成、植物转化和微生物转化[9]。其中，微生物转化因其培养周期短、硒转化效率高且环保等特点，被认为最具工业化前景。近期，利用食用菌菌丝体进行Se-Ps的生物转化引起了广泛关注[11]，[15]，[16]。

Pleurotus nebrodensis（PN）是一种珍稀的食药用菌，多糖含量高达190 mg/g。研究表明，其多糖能显著延长荷瘤180小鼠的生存时间[17]，并有效抑制A549和HepG2异种移植小鼠模型中的肿瘤生长[18]，[19]，显示出强大的抗肿瘤活性。PN原产于中国新疆，具有很强的环境适应性，子实体厚实健壮，是Se-Ps生物转化的理想载体[20]。然而，作为一种低温菌类，其子实体培养需要经历冷春化处理。此外，其单潮生的生长特性导致产量低、成本高，严重限制了其工业应用[21]。相比之下，菌丝体培养具有显著优势：(1)含有与子实体相同的活性成分；(2)可通过液体发酵实现大规模生产；(3)不受季节或春化条件的限制。因此，采用菌丝体作为转化载体可以显著降低生产成本，提高经济效益。然而，目前尚无研究报道PN菌丝体转化Se-Ps及其抗乳腺癌活性。

因此，本研究旨在实现三个具体目标：(1)建立富硒PN多糖（Se-PNP）生产的优化菌丝发酵体系；(2)表征纯化Se-PNP组分的理化性质，重点关注硒诱导的结构修饰；(3)在体外和体内评估Se-PNP的抗乳腺癌功效，特别关注线粒体凋亡信号通路和肿瘤免疫微环境调节的参与。我们假设，硒的掺入不仅能增强PN多糖固有的抗肿瘤活性，还能通过硒蛋白介导的途径赋予额外的免疫调节特性，从而对乳腺癌产生双重作用机制。本研究为开发Se-PNP作为抗乳腺癌新型治疗药物提供了实验证据和科学依据。

章节摘要

材料与试剂

PN菌丝体由河南食香食用菌有限公司（中国许昌）提供。亚硒酸钠（Na₂SeO₃）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州）。葡萄糖购自索莱宝（中国北京）。环磷酰胺（CTX）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。A549、4T1、B16F0、HepG2和RAW264.7细胞系购自国家细胞资源中心基础设施（中国北京）。包括细胞培养试剂在内的

富硒PN菌丝体的制备

天然硒多糖的形成通常被认为是微生物、蘑菇和植物在暴露于过量硒时的解毒机制[24]。在环境中，Se可被微生物吸收，并通过氧化还原反应转化为硒酸盐（SeO₄^2?）、亚硒酸盐（SeO₃^2?）或元素硒（Se⁰），随后与细胞壁中的多糖结合，或经特异转运进入细胞进行积累[25]。在

结论

本研究证明，PN菌丝体生物转化是一种可行、可规模化且具有成本效益的策略，用于生产具有强效抗乳腺癌活性的Se-PNP。与未硒化的对照物（PNP）及此前报道的子实体来源的Se-Ps相比，Se-PNP-2表现出更优越的疗效，这归因于其更高的硒含量、更低的分子量以及灵活的构象特征，这些特征可能有助于促进细胞摄取和免疫受体结合。在机制方面，Se-PNP

CRediT作者贡献声明

刘斯萌：论文撰写——初稿、可视化、验证、数据整理。胡佳丽：论文撰写——初稿、方法论、形式化分析。袁萌：方法论、调查研究。丁燕：方法论、调查研究。赵长城：论文撰写——审阅与编辑、调查研究。曲令波：验证、监督、调查研究。李延增：验证、方法论。杨冉：验证、监督、概念化。曾华金：论文撰写——审阅与编辑、项目管理，

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争经济利益或个人关系可能影响本文所报道的工作。

致谢

本研究受河南省中原学者计划（项目编号：202101510005）资助。

刘斯萌|胡佳丽|袁萌|丁燕|赵长城|曲令波|李延增|杨冉|曾华金