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肝癌是全球癌症相关的第四大致死疾病,其发病率持续上升。大量文献研究表明:果糖1,6-二磷酸醛缩酶A(ALDOA)在诸多癌症中过表达,尤其在肝癌中表达升高明显,且ALDOA的高表达与肝癌患者总生存率密切相关,是肝癌的治疗靶点,但目前尚无ALDOA的有效抑制剂。本研究前期对中药活性成分广泛筛选,发现蛴螬多糖HDPS-4II与ALDOA高度亲和。在此基础上本课题解析了HDPS-4II的结构,制备了硫酸酯化衍生物,进而深入评价了HDPS-4II及其衍生物对ALDOA的抑制作用和抗肝癌的药效,为开发新型抗肿瘤药物——ALDOA特异性抑制剂奠定基础。方法:1.本研究通过碱提醇沉法制备蛴螬总多糖HDPS,离子交换和尺寸排阻色谱法分离纯化HDPS得蛴螬多糖HDPS-4II,结合化学与仪器分析方法,研究其一级结构,采用刚果红、圆二色谱和扫描电镜法初探其高级结构。2.采用氯磺酸-吡啶法制备HDPS-4II硫酸酯化衍生物(SHDPS-4II),采用红外光谱(IR)和紫外光谱(UV)法鉴定衍生物。3.运用表面等离子共振技术(SPR)测定HDPS-4II及硫酸酯化衍生物与ALDOA、ALDOB蛋白的亲和力,采用MTT法测定HDPS-4II及硫酸酯化衍生物对四种人肝癌细胞增殖抑制作用,采用比色法测定其对糖酵解关键酶ALDO、磷酸果糖激酶(PFK)和己糖激酶(HK)活性的影响。4.构建人肝癌SMMC-7721裸鼠皮下移植瘤模型,评价HDPS-4II、SHDPS-4II和葡聚糖硫酸酯化衍生物(SDetran1000)(对照)体内抗肝癌活性。结果:1. 中药蛴螬多糖HDPS-4II结构解析:HDPS-4II是(1→6)-α-D-Glcp和(1→4)-α-D-Glcp(摩尔比10.0:1.0)连接的直链多糖;其高级结构为三股螺旋且表面呈网状多孔样结构。2. HDPS-4II硫酸酯化衍生物的制备:对HDPS-4II及对照多糖,不同分子量的Dextran,分别制备硫酸酯化衍生物,依次命名为SHDPS-4II、SDextran1000、SDextran3000和SDextran4000;UV和IR对衍生物进行鉴定,波长268、264和280 nm附近分别出现S-O和-SO3-基团特征吸收峰,波数1240、800~850 cm-1分别出现基团和C-O-S键的伸缩振动特征峰;SHDPS-4II、SDextran1000、SDextran3000和SDextran4000的取代度依次为1.30、0.97、0.75和0.90。3. HDPS-4II及硫酸酯化衍生物对ALDOA的抑制及体外抗肝癌活性评价:亲和力测定结果显示,SHDPS-4II和HDPS-4II分别与ALDOA的分子间亲和力(KD,平衡解离常数)为3.78和9.76μM;体外抗肝癌活性结果显示,HDPS-4 II、SHDPS-4 II和SDextran1000的抗肝癌作用较显著,且浓度依赖性抑制四种肝癌细胞的增殖,其中SHDPS-4II和SDextran1000对肝癌细胞和Hep G2增殖抑制效果最明显,半数抑制浓度分别为1.63μM和0.72μM;影响肝癌或肝细胞内糖酵解关键酶活性结果显示,HDPS-4II、SHDPS-4II和SDextran1000抑制细胞内ALDO酶活性,呈浓度依赖性,且SHDPS-4II抑制HCCLM3细胞内ALDO酶活性最明显,当浓度为10μM时,抑制率为80.18±1.38%;HDPS-4II、SHDPS-4II和SDextran1000促进细胞内PFK和HK酶活性的增加,相同浓度下,HDPS-4II增加PFK和HK酶活性最明显,当浓度为10μM时,增加率分别为295.44±5.91%和117.11±8.22%。4. HDPS-4II及硫酸酯化衍生物体内抗肝癌活性评价:结果表明,50 mg/kg的HDPS-4II和20 mg/kg的SHDPS-4II给药组对裸鼠皮下移植瘤SMMC-7721的抑瘤率分别为39.22%和51.78%。综上所述,蛴螬均一性多糖HDPS-4II为直链葡聚糖,可特异性抑制ALDOA进而对肝癌细胞产生明显的体内、外抑制作用;其硫酸酯化产物SHDPS-4II对ALDOA的亲和力更强,体内、外肝癌抑制作用更显著。