平菇多糖：基于艾氏腹水癌的研究

在日常生活中，平菇是菜市场里常见的食材，低廉的价格和鲜美的口感让它成为家常菜的常客。但你可能想不到，这种平凡的食用菌中，竟蕴藏着对抗癌症的 “秘密武器”。近期，拉杰沙希大学生物科学研究所Md Moyen Uddin PK等人发表于国际期刊《Chemistry & Biodiversity》（中科院三区，IF：2.5）的研究为我们揭开了平菇的抗癌潜力 —— 从平菇中提取的多糖（POP）对艾氏腹水癌细胞（EAC）具有显著抑制作用，为天然抗癌药物的研发提供了全新方向。

许多食用菌中的多糖具有抗氧化、免疫调节和抗肿瘤等多种生物活性，且毒性极低。平菇作为全球广泛栽培的食用菌，不仅富含蛋白质、氨基酸和微量元素，其多糖成分的药用价值也逐渐被挖掘。该项研究正是聚焦平菇多糖，系统探究了其抗癌机制，为天然抗癌药物的开发提供了扎实的科学依据。

图1 POP的FT-IR和NMR分析

（A）FT-IR光谱用于在4000至400 cm-1范围内鉴定纯化POP的特征官能团。（B）甲基化多糖的FT-IR分析揭示了1050 cm-1处的C-H键的特征峰。（C-D）POP的1H-NMR和13C-NMR

研究团队采用科学的提取工艺得到高纯度的平菇多糖（POP），提取率达 6.27%。通过现代分析技术，研究团队破解了 POP 的 “结构密码”：它是一种分子量为 154649.8 Da 的均多糖，主要由 D - 葡萄糖单元组成，以 (1→6)-α-D - 吡喃葡萄糖为主链，带有 O-6 分支和末端 T-α-D - 吡喃葡萄糖结构（图1）。这种独特的分子结构是其发挥抗癌作用的基础 —— 就像一把精准的 “钥匙”，能针对性地与癌细胞中的 “靶点” 结合，启动后续的抗癌反应。

图2 POP对细胞周期阻滞的影响

A-B：在POP诱导EAC细胞在细胞周期的G 0/G1期聚集后，随后在G 0/G1细胞周期中发生停滞；（D）对p53、cyclin D1和cdk 4抗体进行Western印迹分析

研究团队通过一系列细胞实验，证实了平菇多糖对艾氏腹水癌细胞的强大抑制作用。细胞毒性实验显示，平菇多糖对艾氏腹水癌细胞具有显著的杀伤作用，且效果随浓度升高而增强。乳酸脱氢酶（LDH）释放实验进一步证实，平菇多糖可破坏癌细胞膜的完整性，导致细胞内容物外泄，最终使癌细胞死亡。进一步研究发现，平菇多糖能激活癌细胞的凋亡信号：它会上调促凋亡蛋白 Bax 和 Caspase-9 的表达，同时下调抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达。DNA 片段化实验观察到的 “DNA ladder” 现象（凋亡细胞的标志性特征），进一步证实了平菇多糖诱导癌细胞凋亡的作用。细胞划痕实验显示，在不同浓度的平菇多糖处理下，艾氏腹水癌细胞的迁移能力显著下降；Transwell 侵袭实验也表明，平菇多糖能减少癌细胞穿透基底膜的数量，抑制其侵袭能力。此外，集落形成实验证实，平菇多糖还能降低癌细胞的克隆形成能力，从根源上遏制肿瘤的生长。研究发现，经平菇多糖处理后，艾氏腹水癌细胞中 G0/G1 期细胞比例显著增加，而 S 期和 G2/M 期细胞比例减少，表明细胞分裂过程被有效阻滞。这一过程与细胞周期调控蛋白的变化密切相关：平菇多糖会上调抑癌蛋白 p53 的表达，激活细胞周期检查点；同时下调 Cyclin D 和 Cdk4 蛋白的表达，而这两种蛋白是细胞从 G0/G1 期进入 S 期的 “关键开关”（图2）。

从科学角度看，该研究首次系统阐明了平菇多糖对艾氏腹水癌细胞的抗癌机制，为食用菌多糖的药用研究提供了参考范式；从应用角度讲，平菇作为广泛栽培的食材，来源丰富、价格低廉，其多糖的提取和纯化工艺相对简单，便于规模化生产，为开发低成本抗癌药物奠定了基础。当然，平菇多糖要真正应用于临床，还需要更多研究。或许在不久的将来，更多源自天然的抗癌物质将被发现，为人类对抗癌症带来新的希望。

参考文献

Moyen Uddin Pk M, O'Sullivan J, Sayful Islam M, Shahangir Biswas M, Arbia L, Pervin R, Rahman M. Investigating the Anticancer Effects of Pleurotus ostreatus Polysaccharide on G0/G1 Cell Cycle Arrest and Apoptosis in Ehrlich Ascites Carcinoma Cells. Chem Biodivers. 2024 Sep;21(9):e202400897.