文獻解讀
文獻解讀|Frontiers in Pharmacology 新型龍眼多糖LP4結構表征及其免疫活性機制研究
多糖是廣泛存在于動物、植物和微生物中的一種生物大分子,廣泛參與細胞增殖、分化和信號轉導。已經報道了天然多糖的多種藥理活性,如抗病毒、抗腫瘤和免疫調節活性。盡管各種天然來源的多糖已顯示出顯著的生物活性,但由于其組成和結構尚不清楚,許多天然多糖在醫藥和功能食品中的應用受到限制。龍眼(Dimocarpus Longan Lour.)是中國和東南亞著名的“藥用和食用”水果。龍眼用于提高免疫力,治療心悸、健忘癥、神經衰弱、緩解疲勞等疾病。最近的研究表明龍眼多糖具有多種生物活性,包括抗氧化,抗腫瘤,免疫調節活性以及調節腸道菌群以及腸道代謝產物等。以往的研究中,已經從龍眼中分離出幾種活性多糖,但不同提取方法以及干燥過程造成了結構以及活性的差異。對龍眼活性多糖的組成和結構的研究有助于闡明龍眼多糖的主要活性成分,并對其后期在醫藥方面的研究提供理論基礎。
2021年12月Frontiers in Pharmacology(IF=5.810)雜質上在線一篇”A Novel Polysaccharide Isolated From Fresh Longan (Dimocarpus longan Lour.) Activates Macrophage via TLR2/4-Mediated PI3/AKT and MyD88/TRAF6 Pathway”的文章,作者從新鮮龍眼中分離得到一種新型多糖(LP4)。對LP4的結構進行了表征,并對其免疫調節活性進行了評價。此項研究將有助于揭示龍眼多糖的活性成分及其免疫調節的潛在機制。 研究材料 新鮮龍眼分離得到的新型多糖(LP4) 研究結果 1. 龍眼多糖的單糖分子量及甲基化結果 HPLC以及SEC-MALLs的結果均表明,LP4的結構相對單一,分子量為6.31×104Da,且是以甘露糖和葡萄糖為主的雜多糖。主要成分由 (1→6)-man (41.41 mol%)、(1→4)-Glc (15.27 mol%)和(1→6)-Glc (15.95 mol%)組成,且其余糖苷鍵的占比很低。 圖1. 龍眼果肉中LP4的HPLC和SEC-LLS分析 圖2. LP4的單糖組成結果 表2. LP4中糖苷鍵的相對摩爾百分比 2. 多糖紅外及核磁結果 根據紅外的圖譜可知,糖苷鍵的特征峰處均有出峰,且在1421 cm?1處的條帶表明糖醛酸的存在。通過核磁圖譜的綜合分析,LP4中存在少量的半乳糖醛酸以及葡萄糖醛酸,綜合其余分析結果得到,LP4的主鏈是由(1→6)-β-Man,(1→4)-β-Glc和(1→6)-α-Glc組成。而這三個主要成分在以往的研究中,被證實是具有免疫調節活性的多糖的主要骨架。 圖3. LP4的紅外掃描圖譜 圖4. LP4的NMR圖譜 3. 細胞活性分析 如圖5A所示,巨噬細胞活性隨LP4濃度升高而增長,并通過PMB+LP4驗證得到,LP4未被LPS污染,可以激活巨噬細胞的吞噬作用。 LP4顯著增加IL-1β和TNF-α的生長以及提升了脾淋巴的增殖。LP4 + LPS組增殖指數顯著高于LP4組,但低于LPS組。這可能與LP4和LPS爭奪細胞表面的共同受體有關。這些結果與巨噬細胞的激活相一致,提示LP4激活免疫系統。 圖5. LP4對巨噬細胞和脾淋巴細胞增殖的影響 圖6. 抗TLR2和抗TLR4抗體對lp4誘導的IL-1β和TNF-α分泌的影響 4. 調節通路分析 如圖7所示,Lp4(12.5~ 50 μg/ml)上調巨噬細胞INOS、PI3K、AKT、MyD88、TRAF6 mRNA的表達,且呈濃度依賴性。當用50 μg/ml LP4處理時,INOS、PI3K、AKT、MyD88、TRAF6的表達量成倍增長。此外,抗TLR2和抗TLR2 /4處理后,這些基因的表達明顯降低。這些結果表明TLR2和TLR4介導的PI3K/AKT和MyD88/TRAF6通路參與了LP4對巨噬細胞的激活。 圖7. LP4對巨噬細胞PI3K、AKT、 MyD88、TRAF6、INOS基因表達的影響 圖8. LP4激活巨噬細胞的可能分子機制 小結 該項研究從新鮮龍眼中分離得到一種新型免疫活性多糖,它由甘露糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸、焦糖和鼠李糖組成,主要由(1→6)-β-Man、(1→4)β-Glc和(1→6)-α-Glc連接。LP4能促進細胞增殖并增強了巨噬細胞的吞噬作用。此外,LP4主要通過TLR2和TLR4介導的PI3K/AKT和MyD88/TRAF6通路誘導巨噬細胞的活化。 三黍產品服務