富含阿拉伯糖的射干异多糖通过靶向FAK并激活CD40治疗肝癌

微生态与分子药理
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文章背景简介   

BACKGROUND INTRODUCTION

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是我国目前常见的原发性肝癌之一,且具有高发病率和高死亡率的特点。根据2020年的肝癌统计报告显示,亚洲的肝癌病例数占全球病例数的72.5%。从流行病学角度分析,老年人、男性和亚洲人群是HCC风险最高的人群,乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)是HCC的主要危险因素。尽管如今有很多方式可以用来治疗HCC,如手术、放疗、化疗、靶向药物治疗等,但仍有约70%的复发率。此外,HCC隐匿性强,在早期无特异性症状,大多数患者首次确诊时已发展到中晚期,手术等传统治疗方法的疗效已有局限, 这也是HCC死亡率高的原因之一。

多糖是一类复杂的碳水化合物聚合物,广泛存在于植物、微生物、真菌、藻类和动物中。它们由超过十个单体糖分子组成,具有较大的分子量,通常在数万以上。多种多糖具有药用价值,如桑黄多糖能够抑制TMK-1细胞增殖,并促进细胞凋亡;枸杞多糖可以抑制MGC-803和SGC-7901细胞的生长,使细胞周期分别阻滞于G0/G1期和S期; 紫菜多糖对SGC-7901细胞有明显的抑制增殖和诱导凋亡作用;五味子多糖通过抑制ERK活化,并通过线粒体依赖途径诱导对肾癌细胞(RCC)的抑制作用。

射干(Belamcanda chinensis (L.) DC)是一种传统中药材,属于鸢尾科,其干燥根茎在中国被广泛用作清热、解毒、化痰、利喉以及活血化瘀和散结的药物。现代医学研究显示,射干中含有的化学成分,如黄酮类化合物(如虎杖甙和蹄纹天竺素)、挥发油、酚酸、甾体和三萜等,具有抗肿瘤活性,如从射干中分离出黄酮类化合物tectorigenin和tectoridin,具有明确的抗肿瘤活性;射干的水提物可以抑制小鼠肿瘤的增长,但其具体成分和作用机制尚不完全清楚。此外,射干中也含有多糖成分,若具有抗肿瘤活性,可能具有开发为新型抗肿瘤药物的潜力。

为了分离和获得射干多糖,并探索它们作为抗肿瘤剂的潜力及潜在作用机制,南开大学药学院Yinan Zhao等人开展了相关研究,并于2024年5月在《Carbohydrate Polymers》杂志(IF=10.7;化学1区)发表了题为“An arabinose-rich heteropolysaccharide isolated from Belamcanda chinensis (L.) DC treats liver cancer by targeting FAK and activating CD40”的文章。

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所用到的主要方法

METHODS   

(1)热水提取和乙醇沉淀

(2)DEAE-Sepharose Fast Flow柱层析

(3)Sephadex G-75柱层析

(4)HPGPC-MALS(高效液相色谱-多角度光散射)。

(5)GC-MS(气相色谱-质谱联用)

(6)NMR(核磁共振)

(7)FT-IR(傅里叶变换红外光谱)

(8)Congo红实验:这是一种用于检测多糖三螺旋结构的实验方法。Congo红与三螺旋结构的多糖形成特定的复合物,通过测量吸收峰的变化来判断多糖是否具有三螺旋结构。

(9)流式细胞术(Flow cytometry)

(10)细胞活力实验(CCK-8实验)

(11)免疫印迹(Western blot)

(12)伤口愈合实验(Wound healing assay)

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文章主要内容摘要

ABSTRACT 

本研究从射干(Belamcanda chinensis (L.) DC)中分离出的一种富含阿拉伯糖的杂多糖BCP80-2,并探讨了其对肝癌的治疗作用及作用机制。研究发现,BCP80-2能够显著抑制斑马鱼模型中的肿瘤生长、转移和血管生成。此外,BCP80-2通过抑制FAK信号通路来抑制HepG2细胞的迁移,并且能够激活免疫调节作用,上调共刺激分子CD40、CD86、CD80和MHC-II的分泌。总之,射干多糖BCP80-2可以通过靶向FAK信号通路和激活CD40诱导的适应性免疫来抑制肿瘤发展。

简而言之,本研究的主要内容有:

1.BCP80-2的纯化和单糖组成分析:从射干中分离出BCP802多糖及纯化过程,并通过HPGPC色谱、UV光谱和单糖标准比较分析其单糖组成的结果。

2.BCP80-2的绝对分子量分析:利用HPGPC-MALS-RI技术确定了BCP80–2的精确分子质量参数,包括Mw、Mz和Mn。

3.BCP80-2的结构分析:通过甲基化和GC-MS检测,以及NMR光谱分析,揭示了BCP80–2的糖基结构和连接方式。

4.BCP80-2的构象分析:使用Congo红实验和ν值计算,分析了BCP80–2在NaCl溶液中的构象,确定其为灵活的随机线圈结构。

5.BCP80-2的抗肿瘤活性:通过斑马鱼模型评估了BCP80–2对肿瘤生长以及对血管生成的抑制作用。还研究了BCP80-2在体外对肿瘤细胞增殖和迁移的影响,以及其通过抑制FAK信号通路来抑制肿瘤细胞迁移的机制。

6.BCP80-2对RAW264.7和DC2.4细胞的免疫调节活性作用分析。

       原文标题 : 富含阿拉伯糖的射干异多糖通过靶向FAK并激活CD40治疗肝癌

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