牛樟芝硫酸化多糖抑制肺癌细胞增殖并诱导细胞凋亡

发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的一项研究，从牛樟芝中鉴定出一种新型 3-O - 磺基丙二酰葡聚糖Na10_SPS-F3，并证实其具备显著的抗炎和抗肺癌活性，为牛樟芝多糖的开发应用提供了全新方向。牛樟芝作为台湾特有珍贵药用真菌，已被证实拥有保肝、免疫调节、抗肿瘤等多种药理活性，而硫酸化修饰更是提升其多糖生物活性的关键手段。

图1 Na10_SPS凝胶过滤色谱图

该研究团队通过向牛樟芝培养基中添加 10mM 硫酸钠，诱导其合成硫酸化多糖，并经凝胶过滤色谱分离得到 Na10_SPS-F1 至 F4 四个组分，其中 Na10_SPS-F3 因硫酸化程度高、生物活性显著成为研究重点。借助一维和二维核磁共振光谱技术，研究人员解析出 Na10_SPS-F3 的结构特征：以 8 个 1,4-β- 葡萄糖单元和 10 个 1,4-α- 葡萄糖单元为核心骨架，带有 3-O - 磺基丙二酰取代基团，平均分子量为 8.10kDa（图1），是首次发现的磺基丙二酰化 1,4 - 葡聚糖结构。同时发现的 Na10_SPS-F2 为 O - 乙酰化硫酸化葡聚糖，虽无丙二酰基团，却也展现出良好的抗肺癌效果。

图2 Na10_SPS-F2 与 Na10_SPS-F3 可抑制 H1975、CL1-5 肺癌细胞增殖并诱导细胞凋亡

在抗炎活性研究中，Na10_SPS-F3 表现亮眼。在脂多糖诱导的 RAW264.7 巨噬细胞模型中，该多糖能显著抑制促炎细胞因子 TNF-α 和 IL-6 的分泌，且呈现剂量依赖性。其抗炎机制主要为下调转化生长因子 β 受体 II表达，同时抑制脂多糖诱导的 IκB-α 降解，阻断 NF-κB 信号通路激活，还通过调控 p38 MAPK 通路抑制 TNF-α 产生，为炎症相关疾病的干预提供了新靶点。抗肺癌活性研究显示，Na10_SPS-F2 和 F3 对人肺癌细胞 H1975和 CL1-5 均有明显的增殖抑制作用，其中 Na10_SPS-F2 在 150μg/mL 浓度下对两种细胞的抑制率约 50%，400μg/mL 时可完全抑制 H1975 细胞活力。二者均能通过激活 caspase-3 和 PARP 裂解，诱导肺癌细胞凋亡，同时上调 p21、p27 等细胞周期调控蛋白（图2）。进一步机制研究表明，Na10_SPS-F3 可特异性下调 H1975 细胞中 EGFR/ERK 信号通路的磷酸化水平，为 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂耐药肺癌的治疗提供了新策略。

研究还发现，牛樟芝硫酸化多糖的生物活性与硫酸化程度密切相关，硫酸化程度越高，抗炎和抗肿瘤效果越显著，而丙二酰化、乙酰化等修饰则进一步丰富了其活性多样性。这一发现不仅揭示了牛樟芝硫酸化多糖的结构与活性关系，更首次报道了磺基丙二酰葡聚糖的独特结构及其生物功能。该研究为牛樟芝的深度开发提供了科学依据，Na10_SPS-F3 和 F2 作为天然的抗炎、抗肺癌活性成分，在功能性食品、医药中间体等领域具有广阔的应用前景，也为真菌多糖的结构修饰和活性优化提供了新的研究思路。

参考文献

Lu MK, Chao CH, Hsu YC, Chang CC. Structural sequencing and anti-inflammatory, anti-lung cancer activities of 1,4-α/β-sulfomalonoglucan in Antrodia cinnamomea. Int J Biol Macromol. 2021 Feb 15;170:307-316.