神奇真菌新发现：裂褶菌高分支葡甘聚糖或成肺癌治疗新希望

在微生物世界中，裂褶菌是一种广泛分布的木腐担子菌，不仅因独特风味受青睐，更因富含生物活性物质而备受关注。近期，中国科学院武汉分院农业与核技术研究所国家食用菌加工研发中心高虹等人的一项研究发表于《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院2区，IF：8.5），主要从裂褶菌子实体中分离出一种高分支葡甘聚糖（SCP-1），且其独特结构与显著的抗肿瘤特性，为肺癌治疗研究开辟了新方向。

图1 SCP-1的拟议化学结构

以往，裂褶菌多糖多来自菌丝体深层发酵液（即裂褶多糖），而随着人工袋栽技术在我国的成功应用，从裂褶菌子实体中获取多糖成为可能。此次研究分离出的 SCP-1，在结构上与传统裂褶多糖差异显著。SCP-1 分子量为 15.1 kDa，由岩藻糖、盐酸葡萄糖胺、半乳糖、葡萄糖和甘露糖五种单糖组成，相对摩尔比为 14:6:210:593:177，其中葡萄糖、半乳糖和甘露糖占比超 90%。通过甲基化分析、核磁共振光谱等技术，研究人员揭示了 SCP-1 的精细结构（图1）。其主链由特定连接的葡萄糖和甘露糖构成，还带有三条侧链，分支度高达 39.3%，远超商业裂褶多糖的 33%。高分支结构让 SCP-1 在蒸馏水中易聚集形成颗粒，却仍可能具有三重螺旋构象，这种构象对多糖生物活性至关重要，类似结构的多糖常展现出优异的生理功能。

图2 SCP-1对A549细胞线粒体凋亡信号通路及PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响

a: A549细胞中Bax与Bcl-2的蛋白表达情况；b-d: Bax、Bcl-2及Bcl-2/Bax的相对水平；e: A549细胞中p-PI3K、p-Akt与p-mTOR的蛋白表达情况；f-h: p-PI3K、p-Akt及p-mTOR的相对水平

在抗肿瘤活性研究中，SCP-1 对人肺癌 A549 细胞表现出显著抑制作用。当浓度为 400μg/mL、作用 48 小时时，A549 细胞生长抑制率达 41.62%，S 期细胞比例从 27.17% 升至 56.40%，大量细胞被阻滞在 S 期，而 S 期是 DNA 复制和组蛋白形成的关键阶段，阻滞此阶段可有效抑制癌细胞增殖。同时，SCP-1 还能诱导 A549 细胞凋亡，总凋亡率达 28.13%。进一步研究发现，SCP-1 通过调控相关信号通路发挥作用。它能降低 Bcl-2/Bax 表达比例，Bcl-2 是抑凋亡蛋白，Bax 是促凋亡蛋白，该比例降低可引发线粒体功能异常，释放细胞色素 c，激活胱天蛋白酶级联反应，诱导细胞凋亡。此外，SCP-1 还能下调 p-PI3K、p-Akt 和 p-mTOR 的表达水平，抑制 PI3K/Akt/mTOR 信号通路，该通路对癌细胞存活、生长和周期调控至关重要，抑制它可进一步促进癌细胞凋亡（图2）。

目前 SCP-1 的研究仍处于体外实验阶段，要真正应用于肺癌临床治疗，还需开展更多体内实验和临床试验，深入探究其在活体中的代谢规律、毒副作用以及与其他治疗手段的协同效果等。但不可否认，SCP-1 的发现为天然产物抗肿瘤研究提供了新的思路，也让人们看到了裂褶菌这一常见真菌在医药领域的巨大潜力，未来有望成为肺癌治疗的新候选药物，为癌症患者带来新的希望。

参考文献

Gao H, Shi D, Yin C, Fan X, Cheng X, Qiao X, Liu C, Hu G, Yao F, Qiu J, Yu W. A highly branched glucomannan from the fruiting body of Schizophyllum commune: Structural characteristics and antitumor properties analysis. Int J Biol Macromol. 2024 Dec;282(Pt 6):137460.