黄精多糖结构特征及其生物活性研究进展

中药黄精为百合科黄精属植物黄精(Polygonatum sibiricum Delar.ex Redoute)、滇黄精(Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl)与多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)的干燥根茎,具有悠久的药用历史。黄精多糖是黄精中最重要的活性化合物之一,具有抗氧化、调节免疫、抗肿瘤、抗骨质疏松、降血糖、降血脂和抗动脉粥样硬化等多种生物活性,已经成为黄精开发应用研究的热点。本文综述了近年来国内外对黄精多糖的结构特征、生物活性及其相关机制的研究进展,以期为黄精多糖的深入研究与开发提供理论参考。

混改魔芋多糖对环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠的免疫调节

目的:探讨混改魔芋多糖(mixed konjac glucomannan,MKGM)对环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠的免疫调节作用。方法:通过环磷酰胺建立免疫低下小鼠模型,用MKGM干预25 d,观察小鼠免疫器官指数、淋巴细胞增殖、巨噬细胞功能、NK细胞杀伤力和细胞因子分泌等指标的变化。结果:MKGM对环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠的免疫调节作用出现先升高后降低的现象。与模型组比较,中剂量MKGM对免疫低下小鼠的器官指数、淋巴细胞增殖、巨噬细胞的吞噬指数、NK细胞的杀伤力及血清中溶血素等指标差异均有统计学意义(P<0.01);HE染色结果显示,低剂量MKGM对环磷酰胺引起的脾脏损伤修复效果相对最佳,但中、高剂量MKGM免疫调节作用相对减弱。结论:摄入适量的MKGM可以对环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠发挥免疫调节作用。

pH响应型纳米药物载体的释药机制及性能研究进展

pH响应型纳米载体因具有智能的酸敏或碱敏释药性能,已成为当前一类重要的多功能纳米载体,并得到了研究人员的广泛关注。特别是酸敏性纳米载体,可用于肿瘤弱酸微环境的药物控释,因而对药物的定点释放和癌症的靶向治疗等生物医学应用发挥了积极作用。本文综述了近年来各类pH响应型纳米载体的典型合成方法,系统地介绍了共价键、分子间作用力以及物理结构变化3种方式引发的pH响应释药机制。深入阐述了pH响应型纳米载体的载药性能、体外释药性能、体外细胞毒性、体内抗癌性能及体内分布性能,并详细列举了近年来pH响应型纳米载体的各类实验参数,进而为pH响应型纳米载体的深入研究提供了方法学的借鉴和性能参考。

超声波提取棉花根多糖的工艺研究

目的优选超声波提取棉花根多糖的条件,测定棉花根的多糖含量。方法采用正交实验方法,对超声提取的温度、提取时间、固液比和提取次数4个因素进行考察研究,以葡萄糖为标准品,用紫外分光光度法测定多糖含量。结果最佳提取条件为:固液比1∶14,提取时间30 min,提取次数3次,提取温度90℃。结论棉花根多糖的平均含量为1.477%。

多糖调控糖脂代谢的作用及其机制研究进展

多糖是由多个相同或不同结构的单糖通过糖苷键结合的化合物,广泛存在于动植物体内和微生物细胞壁中,具有安全性高、毒副作用小的特点。近年研究发现多糖在免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、降低血糖与血脂等方面有着广泛的生物活性。其中,多糖改善胰岛素敏感性,调节糖、脂代谢的功效备受研究者的关注。很多多糖能够通过修护胰岛细胞,改善胰岛素抵抗、调节肠道菌群,增强抗氧化能力,调节糖脂代谢中关键酶的活性等作用机制来发挥降血糖降血脂作用。本文综述了多糖调控糖脂代谢的作用及其相关机制,如多糖调节糖代谢的作用机制包括修护胰岛细胞,增加胰岛素的含量;增加胰岛素的敏感性,改善胰岛素抵抗;调节糖代谢中关键酶的活性;增加肝糖原的合成;调节肠道菌群;多糖还能够通过改善机体免疫调节,拮抗升高血糖素来调节糖代谢。多糖对脂代谢的作用机制包括:通过调节脂质的吸收分布代谢排泄;调节体内PPAR-α等相关基因的表达;调节脂代谢酶的活性;提高抗氧化能力;多糖还可以通过调节肠道菌群以及调节信号通路来调节脂代谢。

不同分子量菊芋多糖的生物活性研究

研究不同醇沉组份的菊芋多糖分子量和其抑制α-葡萄糖苷酶活性与抗氧化活性差异。菊芋水提物分级醇沉获得粗多糖,过Sephadex G-50凝胶柱进行纯化,得到重均分子量为1959、2180、2746、2011 Da的多糖组分:JAP-1、JAP-2、JAP-3和JAP-4。测定这些组分体外抑制α-葡萄糖苷酶活性和对DPPH与羟基自由基清除能力。结果表明,JAP-4具有较明显的抑制α-葡萄糖苷酶活性,在5 mg/mL时抑制率为20.32%。JAP-1、JAP-2、JAP-3和JAP-4均有显著的抗氧化活性,其中JAP-2对DPPH自由基和羟基自由基的清除活性优于其他组分。JAP-2在2 mg/mL时对DPPH自由基和羟基自由基清除率分别达到84.50%和89.74%,接近于Vc的抗氧化活性。不同分子量菊芋多糖的活性存在差异,可能是由于分子量的不同所导致。

响应面法优化黑根霉胞外多糖脱蛋白工艺研究

采用单因素实验结合Box-Behnken中心组合设计方法,以蛋白质脱除率和综合指数为指标,考察木瓜蛋白酶浓度、酶解温度和酶解时间对黑根霉胞外多糖酶-Sevag法脱蛋白工艺的影响。经过响应面实验优化,确定最优条件为木瓜蛋白酶浓度425 U/mL、酶解温度62℃、酶解时间90 min,经三次重复实验验证,蛋白质脱除率与综合指数均值分别为54.08%和2.07。

基于肠道菌群探讨多糖干预2型糖尿病的研究进展

2型糖尿病(T2DM)以持续性高血糖为主要特征,发病机制复杂。研究发现肠道菌群的紊乱可减少短链脂肪酸的生成、影响胆汁酸和支链氨基酸的正常代谢以及干扰脂多糖分泌等,从而诱发胰岛素抵抗以及慢性炎症,逐渐发展成为T2DM。多糖由十个及以上的单糖通过糖苷键连接而成,对肠道微生态具有积极的调节作用,可改善肠道菌群功能,维持肠道菌群平衡,改善T2DM肠道菌群紊乱引起的一系列代谢紊乱,从而减少胰岛素抵抗并达到控制血糖的目的。本文综述了肠道菌群及其代谢物在2型糖尿病中的作用;多糖与肠道菌群的相互作用对2型糖尿病的影响。以期为多糖治疗2型糖尿病提供新的思路。

甜叶菊根多糖提取工艺优化及其体外抗氧化活性的研究

目的 研究甜叶菊根多糖的最佳提取条件及其抗氧化活性。方法 采用热水浸提法,选取固液比、提取温度、提取时间为考察因素,蒽酮硫酸法检测甜叶菊根多糖得率,通过单因素实验及正交实验对甜叶菊根多糖的提取条件进行优化。提取液使用4倍体积95%乙醇沉淀、Sevege试剂法脱蛋白、D101吸附大孔树脂脱色,粗糖以sephadexG-50纯化冷冻干燥得到甜叶菊根多糖。通过测定甜叶菊根多糖对DPPH自由基、羟基自由基的清除能力以及多糖的光脱色荧光恢复(FRAP)值评价其抗氧化活性。结果 甜叶菊根多糖的最佳提取条件为固液比1∶30、提取温度80℃、提取时间150min。在甜叶菊根纯糖浓度为5mg/ml时,对DPPH自由基和羟基自由基的清除率分别达到73.30%和90.51%。在甜叶菊根纯糖浓度为6mg/ml时,FRAP值为(33.172±0.184)mmol/ml。结论 采用本研究的最佳提取工艺提取的甜叶菊根多糖含量超过66%,并且甜叶菊根多糖的抗氧化活性较强。

禾谷镰刀菌胞外多糖诱导SGC-7901细胞凋亡作用及其机制研究

为了探究禾谷镰刀菌胞外多糖(exopolysaccharides from Fusarium graminearum,FGEPS)抗人胃癌细胞SGC-7901作用及其可能的机制,本研究利用液体培养基对禾谷镰刀菌进行发酵培养,通过醇沉、脱色、脱蛋白和透析分离得到胞外多糖,并通过高效凝胶渗透色谱、红外光谱和紫外光谱对其进行分析。采用CCK-8法分别检测FGEPS对人胃癌细胞SGC-7901、BGC-823和MGC-803的增殖抑制作用,通过AnnexinV-FITC/PI、Hoechst 33258及JC-1染色分析FGEPS对筛选出的SGC-7901细胞凋亡的影响,进一步通过Western blot法检测促凋亡蛋白Bax、Cleaved Caspase-3、Cleaved Caspase-9和抑凋亡蛋白Bcl-2的表达水平。结果表明从禾谷镰刀菌发酵液中分离出的胞外多糖具有多糖特征吸收峰,不含有多肽核酸类物质,液相色谱显示含有4个多糖组分。CCK-8结果显示FGEPS对SGC-7901细胞的抑制效果最为显著,能显著降低SGC-7901细胞线粒体膜电位,诱导细胞核染色质浓缩,并产生凋亡小体(P<0.05或P<0.01)。FGEPS能上调SGC-7901细胞中促凋亡蛋白Bax、Cleaved Caspase-3和Cleaved Caspase-9表达(P<0.01或P<0.001),下调抑凋亡蛋白Bcl-2表达(P<0.001)。综上所述,我们从禾谷镰刀菌发酵液中首次分离出的FGEPS能通过线粒体途径诱导SGC-7901细胞发生凋亡。

混改魔芋多糖胶凝胶特性的研究

目的:研究魔芋胶、卡拉胶和玉米变性淀粉等混改凝胶体系对凝胶特性的影响。方法:将卡拉胶和玉米变性淀粉添加到魔芋胶中,按三因素三水平的正交试验表添加,研究其对混改魔芋多糖胶凝胶体系保水性(water holding capacity,WHC)、硬度、弹性的影响。结果:卡拉胶的添加量对混改魔芋凝胶体系的WHC、硬度及弹性均有显著影响(P<0.05);魔芋胶的添加量对混改魔芋凝胶体系的WHC无显著性影响(P>0.05),对其硬度及弹性均有显著影响(P<0.05);玉米变性淀粉对混改魔芋凝胶体系的WHC、硬度及弹性均有极显著影响(P<0.01)。结论:结合WHC、硬度和弹性等指标结果,得出混改魔芋凝胶体系的优化结果是卡拉胶3%,魔芋胶15%,玉米变性淀粉9%。

过表达lncRNAHEM2M改善非酒精性脂肪肝病小鼠的肝脏损伤

目的探讨过表达长链非编码RNA(lncRNA)HEM2M对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)小鼠肝损伤的影响。方法野生型C57BL/6(WT)和条件性髓系细胞lncRNAHEM2M过表达(MYKI)小鼠分别喂饲普通饮食(ND)和高脂饮食(HFD),即为WT+ND、MYKI+ND、WT+HFD和MYKI+HFD组。12周后行腹腔糖耐量及胰岛素耐量试验后处死小鼠,检测小鼠血清和肝脏组织的肝功能指标,制备肝脏组织切片后行HE染色和F4/80免疫组化染色,ELISA法检测肝脏组织中IL-6、IL-1β和TNF-α水平,qRT-PCR检测M1型(TNF-α、iNOS和IL-6)和M2型(Arg-1、YM-1和IL-10)巨噬细胞标志物mRNA表达,免疫印迹检测肝脏组织中P-AKT、T-AKT、NLRC4、caspase-1和GSDMD蛋白表达,比色法和免疫荧光测定肝脏组织caspase-1活性。结果与HFD喂饲的WT小鼠相比,MYKI+HFD小鼠肝功能损伤减轻(P<0.01),肝脏脂肪变缓解,肝脏巨噬细胞浸润减少,糖耐量损伤及胰岛素抵抗改善(P<0.01);MYKI+HFD小鼠肝脏组织IL-6、IL-1β和TNF-α水平降低(P<0.01),M1型巨噬细胞标志物mRNA表达减少(P<0.01),M2型mRNA表达增加(P<0.01);MYKI+HFD小鼠肝脏组织NLRC4炎症小体活性降低(P<0.01),活性caspase-1减少,GSDMD-N蛋白表达降低(P<0.05)。结论过表达lncRNAHEM2M降低NAFLD小鼠肝脏炎症因子水平,进而改善胰岛素抵抗并抑制肝脏NLRC4炎症小体激活,减少肝细胞焦亡,最终改善NAFLD小鼠肝脏损伤。

隐孔菌中倍半萜类化合物及其抗氧化活性研究

通过清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基法、2,2'-连氨-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基法、水杨酸法和邻苯三酚自氧化法,测定隐孔菌碱提物、乙酸乙酯提取物、60%乙醇提取物和水提醇沉物4个粗提部分的抗氧化活性,结果显示:乙酸乙酯提取物清除总自由基能力最强,其对ABTS自由基半数清除率(IC_(50))达到(67.43±1.41)mg/L。进一步对乙酸乙酯提取物进行活性追踪分离,得到9个倍半萜类化合物:隐孔酸A三甲酯(1),隐孔酸A(2),隐孔酸D四甲酯(3),隐孔酸D(4),隐孔酸C(5),隐孔酸C五甲酯(6),隐孔酸E五甲酯(7),隐孔酸B三甲酯(8)和隐孔酸B(9),其中化合物1、3、6和8为首次从该种真菌中分离得到。化合物1~9对ABTS自由基的清除能力测定结果显示化合物8有较高抗氧化活性,其(IC_(50)=(5.29±0.25)mg/L,清除能力优于阳性对照V_C,V_C的IC_(50)=(5.76±0.58)mg/L。

多糖激活树突状细胞的免疫调节作用

树突状细胞(DC)是迄今所知的功能最强的抗原提呈细胞,是固有免疫和适应性免疫的桥梁和纽带,主要参与细胞免疫和T细胞依赖的体液免疫反应,在免疫反应中处于中心位置。多糖作为一种生物免疫应答调节剂,对DC功能的影响近年来有所报道,主要包括多糖对DC表面分子的表达、细胞因子的分泌、吞噬功能、抗肿瘤免疫、多糖受体以及信号转导途径等方面的调节作用。

正交试验优化酶法提取金银花多糖工艺

目的:研究纤维素酶法提取金银花多糖的最佳工艺。方法:以金银花多糖提取率为指标,通过单因素试验和正交试验,研究酶用量、提取温度、作用pH值、提取时间对多糖提取率的影响。结果:纤维素酶法提取金银花多糖的最佳工艺为纤维素酶1.5%、提取温度50℃、作用pH值5.0、提取时间50min。结论:纤维素酶法可以明显提高金银花多糖的提取率。

拟康氏木霉胞外多糖联合奥沙利铂可体外协同抑制结直肠癌细胞的增殖

目的探讨拟康氏木霉胞外多糖(EPS)联合奥沙利铂(Oxa)用药对结肠癌细胞HCT116的协同抑制作用。方法实验分为Control组(0μg/mL)、Oxa组(8μg/mL Oxa)、EPS组(100μg/mL EPS)、EPS+Oxa组(8μg/mL Oxa+100μg/mL EPS)。CCK-8检测细胞活力,CompuSyn软件拟合Fa-CI曲线评价联用效果。流式检测凋亡和周期、划痕实验和transwell实验检测细胞迁移能力,Oxa和EPS相关基因与结直肠癌相关基因取交集进行PPI分析以及GO和KEGG富集分析。结果Oxa单用或与EPS联用处理HCT116细胞,均可使HCT116细胞活力受到抑制,并呈现剂量与时间依耐性,两者联用有明显的协同作用(CI<1)。两药联用组的细胞总凋亡率与Oxa组以及对照组比较均显著升高(P<0.05);联合用药组处于S期的比例高于其他各组。EPS和Oxa均具有抑制HCT116细胞迁移的作用,两者联用后抑制作用更为明显。KEGG分析显示主要涉及耐药、凋亡、血管新生等通路。结论EPS联合奥沙利铂可协同抑制HCT116细胞增殖,促进该细胞凋亡和细胞S周期阻滞、抑制细胞迁移,铂耐药、PI3K-Akt、MAPK等信号通路发挥了关键作用。

纤维素酶法提取棉花根多糖的工艺优化

目的:优选纤维素酶法提取棉花根多糖的最佳工艺。方法:采用单因素实验和正交设计相结合的方法,对纤维素酶提取棉花根多糖的p H环境、提取时间、提取温度和酶用量4个因素进行考察研究,以葡萄糖为标准品,用浓硫酸-苯酚比色法测定多糖含量。结果:酶解p H5.8,酶解时间100min,酶解温度55℃,酶用量为1.4%是纤维素酶法提取棉花根多糖的最佳工艺,在此条件下,棉花根多糖提取率为15.552‰。结论:该方法重复性好、结果可靠,适宜用于棉花根多糖的提取。

5-氟尿嘧啶联用拟康氏木霉胞外多糖对结肠癌移植瘤小鼠的抑瘤作用

目的:研究拟康氏木霉胞外多糖联用5-氟尿嘧啶体内抗肿瘤活性。方法:以CT26结肠癌移植瘤小鼠为模型,检测药物对小鼠CT26移植瘤的抑制作用和生理指标的影响。结果:联合用药组的抑瘤率随拟康氏木霉胞外多糖浓度的升高显示出剂量依赖性且高于5-氟尿嘧啶单独给药组,与5-氟尿嘧啶组相比,联合用药明显改善了小鼠的各项生理指标与生存质量。结论:拟康氏木霉胞外多糖联用5-氟尿嘧啶对治疗小鼠结肠癌具有协同与增效减毒作用。

牛蒡低聚果糖的羧甲基化修饰及对RAW264.7细胞免疫活性提升

采用水媒法对牛蒡低聚果糖(BFO)进行了羧甲基化修饰,制备了不同羧甲基化取代度(DS)的修饰产物(CM-BFO),通过单因素和响应面实验考察了反应条件对DS的影响,以及各因素的交互作用。采用GC、FTIR、^(1)HNMR、^(13)CNMR对BFO及CM-BFO的结构进行了表征,以RAW264.7细胞为模型测试了不同DS的CM-BFO体外细胞实验的免疫活性。结果表明,0.5 g BFO用30 mL质量分数为20%的Na OH水溶液碱化处理1h,以30 mL质量分数为2.5%的氯乙酸水溶液为羧甲基化试剂,在反应温度65℃、反应时间3.3 h的最佳条件下,BFO的DS最高,为1.06。BFO和CM-BFO均能提升RAW264.7细胞的免疫活性,3种DS为0.82、0.93和0.96的CM-BFO免疫活性较BFO明显提升,而低DS(0.73)和高DS(1.06)的CM-BFO则影响较小。CM-BFO的免疫活性在一定范围内随其DS的升高呈先增强后减弱的趋势。

在抑郁症大鼠模型中MiRNA-103-3p调控Rab10促进神经细胞自噬

目的探讨与神经保护相关的基因Rab10在抑郁症体内外模型中发挥的功能和作用机制。方法选取36只大鼠作为慢性应激模型组(CUMS组),每只大鼠单笼饲养,进行6周慢性不可预测温和应激,另选取12只作为对照组。CUMS组大鼠完成6周CUMS刺激后,根据旷场实验数据和体质量分成3组(12只/组):CUMS+生理盐水组、CUMS+AAV载体组和CUMS+AAV过表达Rab10组,CUMS+saline组大鼠侧脑室注射生理盐水;CUMS+AAV组大鼠侧脑室注射AAV空病毒载体;CUMS+AAV-oe-Rab10组大鼠侧脑室注射AAV过表达Rab10载体实现Rab10基因过表达,CUMS刺激在整个实验期间持续进行。对照组大鼠始终不进行任何刺激。利用大鼠行为学指标的变化评价大鼠抑郁状态。构建CORT诱导的PC12细胞模型,CCK-8法检测细胞活力。通过TargetScan数据库预测与Rab10相互作用的miRNA及miRNA结合位点,并结合双荧光素酶和RIP实验探究miRNA-103-3p与Rab10的相互作用。在CORT刺激的PC12细胞中过表达Rab10,或在转染miRNA-103-3p inhibitor基础上沉默Rab10,qRT-PCR法检测miRNA-103-3p和Rab10的表达水平;Western blotting检测细胞中Rab10、BDNF、CREB、p62、Beclin-1、Wnt3a、Gsk3β、磷酸化(p)-Gsk3β和β-catenin的蛋白含量。结果病毒过表达Rab10后明显改善CUMS大鼠行为学指标(P<0.05)。qRT-PCR和Western blotting证实Rab10基因在CUMS大鼠海马与CORT诱导的PC12细胞中表达下调(P<0.05)。生物信息学结合双荧光素酶和RIP实验证实miRNA-103-3p靶向Rab10(P<0.05)。过表达Rab10或沉默miRNA-103-3p激活了Wnt/β-catenin信号通路,上调BDNF、CREB和Beclin-1的含量,下调p62蛋白的表达(P<0.05);下调miRNA-103-3p的基础上沉默Rab10逆转了miRNA-103-3p的作用(P<0.05)。结论miRNA103-3p靶向Rab10激活Wnt/β-catenin信号通路,改善神经细胞的可塑性,促进细胞自噬,从而对抗CORT诱导的PC12细胞损伤。