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湖北中醫藥大學劉洪濤教授團隊 IJBM:黃芪多糖的結構表征及其抗炎活性
2023-05-15  來源:高分子科技

  近日,湖北中醫藥大學劉洪濤教授團隊在生物大分子領域的國際期刊International Journal of Biological MacromoleculesTop一區,IF=8.025)發表了題為“Structural characterization and anti-inflammatory activity of polysaccharides from Astragalus membranaceus”(DOI10.1016/j.ijbiomac.2023.124386)的研究成果。


  該研究使用DEAE-52纖維素和Sephadex G-100柱層析從黃芪中分離出兩種新的均一多糖(APS-A1APS-B1),并通過HPGPCHPLCUV-VisFT-IR、甲基化分析、GC-MSNMR光譜等技術對二者進行了結構表征,同時基于LPS誘導的RAW264.7細胞證實了它們的抗炎活性及其作用機制。該研究表明黃芪均一多糖在抗炎方面的潛力,同時揭示了中藥黃芪發揮抗炎活性的物質基礎。


  該論文的通訊作者為湖北中醫藥大學胡白飛博士和劉洪濤教授第一作者為湖北中醫藥大學2020級碩士研究生陳廣明 



  炎癥是對感染、組織損傷或有害刺激的典型防御反應。但炎癥過度會導致慢性疾病的發生和發展。許多疾病與過度炎癥反應密切相關,如動脈粥樣硬化、肝硬化、糖尿病和癌癥等。傳統的治療藥物有阿司匹林和糖皮質激素等,但長期使用會導致嚴重的不良反應。研究表明,天然來源的化合物具有干預炎癥性疾病的獨特生物活性,例如多酚、類黃酮和多糖。值得注意的是,多糖在保護機體免受炎性細胞因子攻擊方面表現出良好的性能。因此,它們被認為是值得進一步研究的抗炎候選物。


  黃芪,是應用最廣泛的中藥之一,具有免疫調節、調節血糖血壓、抗炎、抗病毒、抗氧化損傷等多種生物活性目前為止已從黃芪中分離出100多種化合物,包括皂苷、黃酮和多糖等。其中多糖是黃芪中的主要活性成分之一,由于其具有較低的毒性和特殊的生物活性,近年來逐漸成為醫藥和功能食品領域的熱點。 



  該研究采用熱水提取、乙醇沉淀、Sevag法脫蛋白、透析、凍干等方法,從蒙古黃芪中提取粗多糖(APS)。APSDEAE-52纖維素柱層析和Sephadex G-100凝膠柱分離,得到兩個均一多糖組分,APS-A1APS-B1。綜合運用高效凝膠過濾色譜、高效液相色譜、紅外光譜、紫外-可見光譜對均一多糖進行結構表征,利用甲基化分析和核磁共振波譜鑒定了糖苷鍵類型。結果顯示,APS-A1主要含有T-Glcp14-Glcp146-Glcp 3種糖殘基,并推測了它們的可能結構。確定APS-A1的骨架是14-連接的α-Glcp,一些14-連接的α-GlcpO-6處連有α/β-Glcp殘基附著在主干上。APS-B1的骨架是14-連接的α-Glcp,夾雜著15-連接的α-Araf,一些14-連接的α-GlcpO-6處有16-連接的α-Galp,這些末端被α/β-Glcp殘基取代形成分支。 


1. APS-A1APS-B1的化學結構。


  基于LPS誘導的RAW264.7巨噬細胞模型,研究了黃芪均一多糖的抗炎活性。研究表明APS-A1APS-B1在體外具有良好的抗炎活性,可以抑制炎癥細胞因子(TNF-αIL-6MCP-1)的表達和分泌,機制是抑制NF-κBMAPKsERKJNK)信號通路來實現的。 


2. APS-A1APS-B1的抗炎活性。


  該研究從黃芪中分離得到兩種均一的多糖APS-A1APS-B1并對其一級結構進行表征。同時證明二者具有良好的抗炎活性,可以通過抑制NF-κBMAPKERKJNK)信號通路,抑制炎癥細胞因子(TNF-αIL-6MCP-1)的表達和分泌。這些結果表明APS-A1APS-B1具有良好的抗炎活性,可以作為一種潛在的抗炎補充劑。二者活性的差異可能與其結構特征有關,進一步的研究將集中在它們的生物活性和構效關系上。


  文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.124386

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