从大球盖菇中提取的多糖：对抗结肠癌的天然新希望

在我们身边，有一种味道鲜美的常见食用菌 —— 大球盖菇Stropharia rugosoannulata，它不仅能满足味蕾，其体内蕴含的多糖物质，正成为科学界对抗结肠癌的研究新焦点。近期，合肥工业大学食品与生物工程学院的Yong Liu等人在《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院2区，IF：8.5）发表研究成果，揭示了从大球盖菇中提取的四种均一多糖在抑制结肠癌细胞生长方面的显著作用，为开发新型抗肿瘤药物和功能性食品提供了重要依据。

结肠癌作为全球高发恶性肿瘤，发病率和死亡率居高不下，不健康的饮食结构与生活方式是重要诱因。传统化疗虽为主要治疗手段，但毒副作用强，让患者苦不堪言。因此，寻找无毒副作用的天然抗癌物质成为科研人员的重要目标。而食用菌中的多糖，凭借丰富的生物活性，早已在抗肿瘤研究中崭露头角。研究团队采用浓碱提取法从大球盖菇子实体中获取粗多糖，再通过 DEAE-52 纤维素柱层析纯化，成功得到四种均一多糖，分别命名为 CASP-0、CASP-1、CASP-2 和 CASP-3。这四种多糖虽源自同一菌种，特性却各有不同。从分子重量来看，CASP-1 最轻，仅 11.1KDa，CASP-3 最重，达 97.8KDa，CASP-0 和 CASP-2 则分别为 84.8KDa 和 58.6KDa。在单糖组成上，CASP-0 和 CASP-3 由葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成，且葡萄糖占比极高， molar 比例分别为 83.76:13.96:2.27 和 89.72:4.68:5.59；CASP-1 和 CASP-2 则是纯粹的葡聚糖。

图1 扫描电子显微镜分析

通过先进的检测技术，研究人员还发现这些多糖具有特殊的结构特征。红外光谱显示它们存在典型的多糖官能团，如羟基、碳氢键等，且在 890cm⁻¹ 附近有弱吸收，表明可能含有 β- 型糖苷键。扫描电镜和原子力显微镜观察发现，四种多糖的微观形态差异明显，CASP-0 呈大片状且有褶皱，CASP-1 为不规则薄片状，CASP-2 是块状结构，CASP-3 则呈丝状缠绕，这些独特结构可能与其生物活性密切相关（图1）。更重要的是，刚果红实验证实它们都具有三重螺旋结构，这种结构被认为是多糖发挥生物活性的关键因素之一。在体外抗结肠癌实验中，这四种大球盖菇多糖展现出了出色的性能。它们能以剂量和时间依赖的方式显著抑制结肠癌细胞 HT-29 的增殖，浓度越高、作用时间越长，抑制效果越明显。当浓度达到 400μg/mL 且作用 72 小时时，CASP-0 对 HT-29 细胞的抑制率最高，达 49.08%，甚至可与临床常用化疗药物 5 - 氟尿嘧啶（5-Fu）的抑制效果相媲美（图2）。

图2 (A) CASP-0、(B) CASP-1、(C) CASP-2 与 (D) CASP-3对 HT-29 细胞增殖的抑制率

除了抑制增殖，它们还能有效阻止癌细胞的迁移和侵袭。划痕实验显示，经 400μg/mL 多糖处理 24 小时后，HT-29 细胞的迁移能力大幅下降，其中 CASP-1 效果最突出，细胞迁移率仅 10.18%；Transwell 侵袭实验也表明，这些多糖能显著减少癌细胞穿透人工基底膜的数量，CASP-0 在这方面表现最佳，400μg/mL 浓度下细胞穿透率仅 17.31%。进一步研究发现，这些多糖是通过诱导癌细胞凋亡来发挥作用的。Hoechst 染色观察到，经多糖处理后，HT-29 细胞出现细胞核破裂、染色质浓缩等典型的凋亡形态。Western blot 实验则揭示了其分子机制：多糖能上调促凋亡蛋白 Caspase-3 和 Bax 的表达，同时下调抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达。Caspase-3 是细胞凋亡的关键执行蛋白，Bax 和 Bcl-2 则共同调控线粒体膜通透性，这种蛋白表达的变化表明，大球盖菇多糖可能通过线粒体介导的途径诱导结肠癌细胞凋亡。

图3 通过蛋白质印迹法检测HT-29细胞经CASPs处理后相关蛋白的表达情况

（A）蛋白质印迹条带图；（B）Caspase-3、（C）Bcl-2 及（D）Bax 的灰度值统计结果

大球盖菇多糖的研究成果意义重大。在医药领域，它们为开发低毒、高效的天然抗肿瘤药物提供了新的候选物质，尤其在结肠癌治疗方面展现出巨大潜力；在功能性食品领域，它们可作为天然活性成分添加到食品中，为大众提供具有潜在防癌作用的健康食品。不过，目前研究还处于体外实验阶段，未来还需要更多体内实验来验证其在活体动物中的抗癌效果，同时深入探究多糖结构与活性之间的关系，优化提取和纯化工艺，让大球盖菇多糖真正从实验室走向临床和市场，为人类健康保驾护航。

参考文献

Liu Y, Yang L, Wang J, Song L. Physicochemical and colon cancer HT-29 cell inhibitory property of homogeneous polysaccharide from Stropharia rugosoannulata. Int J Biol Macromol. 2025 May;307(Pt 2):141975.