金针菇多糖通过NF-κB/MAPK通路调节免疫
金针菇多糖通过NF-κB/MAPK通路调节免疫
免疫系统是身体抵御环境有害影响的 “守护者”,由免疫器官、组织、细胞和免疫活性物质组成,其中巨噬细胞和淋巴细胞在免疫过程中发挥重要作用。天然生物活性物质因其无毒且具有显著多样的生物学功能,在免疫调节方面的潜力备受关注,多糖由于来源广泛、易获取、成本低等特点,被视为潜在的免疫系统增强剂。金针菇(Flammulina velutipe)具有重要营养价值,其多糖已被发现具有多种功能,此前已证明金针菇多糖(FVP-1)具有显著的免疫调节特性。
近期,河南大学康文艺研究团队以”Flammulina velutipes polysaccharide exerts immunomodulatory function involving RSAD2 to regulate the NF-κB/MAPK signaling pathway in RAW264.7 macrophage cells and in mouse spleen cells“为题发表在《International Journal of Biological Macromolecules》(Q1,IF:7.7)上的研究,深入探索了金针菇多糖FVP-1的免疫调节机制,为我们理解天然食材的健康价值提供了新视角。
研究发现,FVP-1能精准 “激活” 这些免疫细胞:
增强巨噬细胞战斗力:它能提高巨噬细胞的吞噬能力,就像给免疫细胞装上 “强效吸尘器”,更快清除外来病原体(如图1AB)。促进免疫信号传递:显著增加肿瘤坏死因子 -α (TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)、白细胞介素 - 1β(IL-1β) 等细胞因子的分泌,这些因子是免疫细胞间的 “传令兵”,能协调全身免疫反应(如图1C-H)。激活抗氧化与抗炎机制:促进 ROS(活性氧)释放和 iNOS、COX-2 等蛋白的表达,帮助身体抵御炎症和感染。更值得关注的是,这些作用会随 FVP-1 的浓度适当增加而增强,体现了 “剂量依赖” 的特点(如图I-N)。
图 1. 金针菇多糖(FVP-1)对 RAW264.7 细胞的免疫调节作用
A)金针菇多糖(FVP-1)对 RAW264.7 巨噬细胞活力的影响。(B)金针菇多糖(FVP-1)对 RAW264.7 细胞吞噬活性的影响。(C-H)金针菇多糖(FVP-1)对 RAW264.7 细胞中肿瘤坏死因子 -α(TNF-α,C)、白细胞介素 - 6(IL-6,D)、白细胞介素 - 1β(IL-1β,E)的分泌及其 mRNA 表达(F-H)的影响。(I-N)不同组别的细胞活性氧(ROS)荧光强度(I-M)及相对荧光强度分析(N)。数据以 “平均值 ± 标准差” 表示,n=3。与对照组相比,****P<0.001。
图 2. 金针菇多糖(FVP-1)对 RAW264.7 细胞的免疫调节作用
(A)环氧化酶 - 2(COX-2)的 mRNA 表达水平。(B)诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的 mRNA 表达水平。(C)RAW264.7 细胞中 COX-2 和 iNOS 的蛋白质印迹分析,以 β- 肌动蛋白(β-actin)作为内参对照。(D)COX-2 和 iNOS 蛋白的定量分析。(E)RAW264.7 细胞中 P65、磷酸化 P65(p-P65)、IκB-α 和磷酸化 IκB-α(p-IκB-α)的蛋白质印迹分析。(F)P65、p-P65、IκB-α 和 p-IκB-α 蛋白的定量分析。(G)RAW264.7 细胞中 P38、磷酸化 P38(p-P38)、细胞外调节蛋白激酶(ERK)、磷酸化 ERK(p-ERK)、c-Jun 氨基末端激酶(JNK)和磷酸化 JNK(p-JNK)的蛋白质印迹分析。(H)P38、p-P38、ERK、p-ERK、JNK 和 p-JNK 蛋白的定量分析。(I) Radical S - 腺苷甲硫氨酸结构域包含蛋白 2(RSAD2)的 mRNA 表达水平。(J)RAW264.7 细胞中 RSAD2 的蛋白质印迹分析。(K)RSAD2 蛋白的定量分析。数据以 “平均值 ± 标准差” 表示,n=3。与对照组相比,**P<0.001。
此外研究发现,FVP-1的免疫调节功能,离不开一个叫 RSAD2 的蛋白(又称 viperin)。它就像一个 “分子开关”,是 FVP-1 发挥作用的关键中介:当 FVP-1 作用于细胞时,RSAD2 的表达会显著上升;若 “关闭” RSAD2(通过基因沉默),FVP-1 促进免疫细胞活化、分泌细胞因子的能力会明显减弱;反之,“增强” RSAD2 的表达,即使没有 FVP-1,免疫调节效果也会加强。(如图2和3)
图 3. RSAD2 基因敲低对金针菇多糖(FVP-1)在 RAW264.7 巨噬细胞中免疫功能的影响
(A)RSAD2 的 mRNA 表达水平;(B)RSAD2 的蛋白质印迹分析;(C)RSAD2 蛋白的定量分析;(D-I)RSAD2 转染对细胞因子分泌(D-F)及其 mRNA 表达(G-I)的影响;(J)COX-2 的 mRNA 表达水平;(K)iNOS 的 mRNA 表达水平;(L)COX-2 和 iNOS 的蛋白质印迹分析;(M)COX-2 和 iNOS 蛋白的定量分析;(N)P65、磷酸化 P65(p-P65)、IκB-α 和磷酸化 IκB-α(p-IκB-α)的蛋白质印迹分析;(O)P65、p-P65、IκB-α 和 p-IκB-α 蛋白的定量分析;(P)P38、磷酸化 P38(p-P38)、ERK、磷酸化 ERK(p-ERK)、JNK 和磷酸化 JNK(p-JNK)的蛋白质印迹分析;(Q)P38、p-P38、ERK、p-ERK、JNK 和 p-JNK 蛋白的定量分析。数据以 “平均值 ± 标准差” 表示(n=3)。与对照组相比,**P<0.001,**P<0.01,*P<0.05。
图 4. RSAD2 过表达对金针菇多糖(FVP-1)在 RAW264.7 巨噬细胞中免疫功能的影响
(A)RSAD2 的 mRNA 表达水平;(B)RSAD2 的蛋白质印迹分析;(C)RSAD2 蛋白的定量分析;(D-I)RSAD2 转染对细胞因子分泌(D-F)及其 mRNA 表达(G-I)的影响;(J)COX-2 的 mRNA 表达水平;(K)iNOS 的 mRNA 表达水平;(L)COX-2 和 iNOS 的蛋白质印迹分析;(M)COX-2 和 iNOS 蛋白的定量分析;(N)P65、磷酸化 P65(p-P65)、IκB-α 和磷酸化 IκB-α(p-IκB-α)的蛋白质印迹分析;(O)P65、p-P65、IκB-α 和 p-IκB-α 蛋白的定量分析;(P)P38、磷酸化 P38(p-P38)、ERK、磷酸化 ERK(p-ERK)、JNK 和磷酸化 JNK(p-JNK)的蛋白质印迹分析;(Q)P38、p-P38、ERK、p-ERK、JNK 和 p-JNK 蛋白的定量分析。数据以 “平均值 ± 标准差” 表示(n=3)。与对照组相比,***P<0.001,**P<0.01,*P<0.05。
RSAD2 之所以能发挥作用,是因为它调控着两条重要的免疫信号通路 ——NF-κB 和 MAPK。这两条通路就像免疫细胞内的 “高速公路”,负责将外界信号(如 FVP-1 的刺激)传递到细胞内部,最终启动免疫反应:FVP-1 通过 RSAD2 激活 NF-κB 通路,促进炎症因子释放和免疫细胞活化;同时,MAPK 通路被激活,进一步放大免疫信号,增强巨噬细胞和脾脏细胞的功能。简单来说,金针菇多糖就像一个 “发令员”,通过 RSAD2 这个 “传令官”,让 NF-κB 和 MAPK 这两条 “信号公路” 高效运转,最终唤醒全身的免疫防御系统。
图 5. 金针菇多糖(FVP-1)的免疫调节作用机制
这项研究不仅揭示了FVP-1的免疫调节机制,也为开发天然免疫调节剂提供了科学依据。未来,金针菇多糖作为一种极具开发潜力的生物活性物质,有望被系统性地开发成为新一代功能性食品或保健食品。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.142985
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