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霍山石斛(Zenndrobium huoshanense C.Z.Tang et S.J.Cheng)为兰科多年生草本植物,具有“久服厚肠胃”的传统功效,多糖是其发挥功效的主要活性成分。栽培霍山石斛是少数被批准用于食品原料的石斛属植物,然而,栽培霍山石斛多糖的化学结构和生物活性鲜有报道。本研究利用HPGPC、FT-IR、HPLC、GC-MS、NMR技术对栽培霍山石斛茎、根、叶、花多糖(cDHPS、cDHPL、cDHPF和cDHPR)的化学结构进行了系统解析;利用小鼠前胃癌细胞系(mouse forestomach carcinoma,MFC)构建荷瘤小鼠模型,从肿瘤凋亡、肿瘤血管生成和肿瘤T淋巴细胞免疫应答方面评价了栽培霍山石斛多糖的抗胃癌活性;基于主成分分析和多元线性回归分析方法探讨了栽培霍山石斛多糖化学结构与抗胃癌活性的构效关系。主要研究结果如下:(1)从栽培霍山石斛茎、根、叶、花中分别提取分离出均一性多糖,并阐明了它们的化学结构特征。霍山石斛茎、根、叶和花经过水提、醇沉、淀粉脱除、阴离子交换层析以及凝胶过滤层析,分别获得均一多糖cDHPS、cDHPR、cDHPL和cDHPF,它们的相对分子质量分别为2.59 × 105 Da、1.41 × 104 Da、2.09 × 105 Da和 4.78 × 105 Da,单糖组成分别为 D-Man:D-Glc=3.04:1.00、D-Man:D-Glc:D-Gal:L-Ara=2.38:1.00:8.49:5.23、D-Man:D-Glc:D-Gal=19.15:1.32:1.00 和 D-Man:D-Glc:D-Gal=9.68:3.26:1.00,其中,cDHPS 糖苷键连接方式为→4)-β-D-Glcp-(1→、→4)-β-D-Manp-(1→和→4)-3-O-acetyl-β-D-Manp-(1→,cDHPR糖苷键连接方式为→4)-β-D-Glcp-(1→、→4)-β-D-Manp-(1→、→6)-α-D-Galp-(1→、→3,5)-α-L-Araf-(1→、→4,6)-β-D-Manp-(1→和 β-L-Araf-(1→,cDHPL 糖苷键连接方式为→4)-β-D-Glcp-(1→、→4)-β-D-Manp-(1→、→4)-3-O-acetyl-β-D-Manp-(1→、→3,6)-β-D-Manp-(1→和 α-D-Galp-(1→,cDHPF 糖苷键连接方式为→4)-β-D-Glcp-(1→、→4)-β-D-Manp-(1→、→3,6)-β-D-Manp-(1→和 α-D-Galp-(1→。(2)利用流式细胞术和qRT-PCR技术对cDHPS、cDHPR、cDHPL和cDHPF的抗胃癌活性进行了评价。与cDHPL、cDHPF和cDHPR相比,cDHPS的抗胃癌活性最强,肿瘤抑制率达到74.19±0.83%;cDHPS的抗胃癌活性与其有效上调肿瘤凋亡相关基因Bax、Caspase-9和Caspase-3表达且下调肿瘤凋亡相关基因Bcl-2表达、诱导肿瘤细胞凋亡,下调血管生成相关基因VEGF和CD34表达与分泌、抑制肿瘤血管生成,提高荷瘤小鼠肿瘤组织和脾脏中T细胞亚型CD3+CD4+T细胞所占比例及CD4+T/CD8+T细胞数比值且降低CD4+CD25+Foxp3+ Treg细胞所占比例、增强肿瘤组织T细胞免疫功能相关。(3)基于多糖的部分酶解和乙酰基的脱除,初步建立了栽培霍山石斛多糖抗胃癌活性的构效关系。通过控制内切β-1,4-甘露聚糖酶的酶解时间从cDHPS中获得多糖片段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,通过碱液脱除乙酰基从cDHPS中得到多糖片段Ⅳ;化学结构解析表明多糖片段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的相对分子质量分别为1.08 × 105 Da、5.57× 104Da、5.76 × 103 Da 和 2.58 × 105Da,单糖组成均为 D-Man和 D-Glc,它们的组成摩尔比分别为 1.46:1.00(Ⅰ),1.63:1.00(Ⅱ),1.53:1.00(Ⅲ)和 3.12:1.00(Ⅳ),其中片段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的糖苷键连接方式为→4)-β-D-Glcp-(1→、→4)-β-D-Manp-(1→和→4)-3-O-acety1-β-D-Manp-(1→,而片段 Ⅳ 的糖苷键连接方式为→4)-β-D-Glcp-(1→和→4)-β-D-Manp-(1→;抗胃癌活性评价表明cDHPS及其片段的肿瘤抑制率依次是cDHPS>片段Ⅰ>片段Ⅱ>片段Ⅲ>片段Ⅳ;以cDHPS、cDHPR、cDHPL、cDHPF及cDHPS片段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ为对象,通过主成分分析和多元线性回归分析将多糖的化学结构特征指标与其抗胃癌活性特征指标进行关联,揭示乙酰基、相对分子质量以及糖苷键→6)-β-D-Galp-(1→和→3,6)-β-D-Manp-(1→是栽培霍山石斛多糖发挥抗胃癌活性的关键化学结构因素。