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癌症是世界上死亡的主要原因之一。多糖在多种肿瘤和癌细胞系中表现出良好的抗肿瘤活性,同时安全性高,具有在现代肿瘤治疗中辅助和替代高副作用的化疗药物的潜力。香菇多糖是最早被发现能够抑制肿瘤生长的多糖之一,然而由于多糖大分子结构的复杂性和多样性,多糖的抗肿瘤机制仍未阐明。因此,香菇多糖作为抗肿瘤药物尚未广泛用于临床。基于此,本论文以香菇多糖的抗肿瘤作用为出发点,研究它对免疫系统的调控及其与癌细胞的相互作用,探讨多糖抗肿瘤机制。本论文的主要创新点包括以下几点:(1)从3种香菇子实体中提取出6种带β-1,6-葡萄糖侧基的β-1,3-葡聚糖,证明香菇子实体的来源对其结构和链形态无显著影响,它们都显示较高的抗肿瘤活性,无毒副作用,且修复了荷瘤和化疗药物对免疫系统的损伤;(2)证明口服灌胃、腹腔注射和瘤内注射给药的香菇多糖都通过激活荷瘤小鼠的免疫系统、增加辅助性T细胞和中性粒细胞在肿瘤组织内的募集,抑制肿瘤生长,并且首次观察到香菇多糖具有一定的主动靶向性,在肿瘤部位富集;(3)证明口服香菇多糖通过肠道迅速吸收进入血液,并随血液循环转运到各个组织器官,包括肿瘤组织;它不仅提高荷瘤小鼠脾脏的CD4+T细胞比例,还促进健康小鼠胸腺T淋巴细胞向CD4+T细胞成熟和分化,增强小鼠免疫力;(4)首次证明香菇多糖与癌细胞相互作用,并揭示与香菇多糖发生强烈相互作用的受体是S-180癌细胞表面高表达的真核翻译延伸因子1A1蛋白;(5)证明口服香菇多糖不仅能抑制LPS诱导的小鼠急性炎症,还能抑制DSS/AOM诱导的小鼠结肠炎和结肠癌。本论文的主要内容和结论如下。利用NaOH浸提法和热水浸提法从秋栽、春栽和工厂培育的3种香菇子实体中提取出6种香菇多糖AG、AG2、SG、SG2、CG和CG2,其中秋栽香菇多糖得率和纯度较高,工厂培育香菇多糖得率和纯度最低;碱液浸提法得到的香菇多糖具有较高的纯度。红外光谱与核磁共振实验结果证明,6种多糖都具有β-1,3-葡聚糖主链结构,与香菇的来源和浸提溶剂无关。光散射和粘度法实验结果显示,它们具有不同的分子量和链尺寸,春栽香菇多糖分子量最大,工厂培育香菇多糖的分子量最小。原子力显微镜图像显示,相同浓度的香菇多糖在水溶液中呈现不同的聚集态形式,呈现分子量依赖性:CG和CG2成分相对复杂,分子量分布宽,在水中形成无规聚集体;SG2分子量大,自身缠结堆砌成分支的链状结构;而中等分子量的AG、AG2和SG交织缠绕成网状结构。在小鼠S-180肉瘤模型中,6种香菇多糖都显著抑制肿瘤生长,在分子量范围60×104?171×104内抗肿瘤活性没有显著的分子量依赖关系;而且,它们都激活了荷瘤小鼠和化疗药物治疗小鼠的免疫系统,恢复荷瘤和化疗药物对免疫系统的损伤。通过口服灌胃、腹腔注射和瘤内注射给予S-180荷瘤小鼠治疗,剂量为2mg?kg-1?day-1的香菇多糖显著抑制肿瘤生长。尤其,瘤内注射香菇多糖的抑瘤率达到77%。活体成像实验证明,口服和腹腔注射的香菇多糖均能在肿瘤部位富集,揭示香菇多糖具有一定的肿瘤靶向性。免疫荧光结果显示,香菇多糖激活荷瘤小鼠的免疫系统,改善肿瘤组织的微环境,促进辅助性T细胞和中性粒细胞在肿瘤组织内的募集,增强它们对肿瘤细胞的杀伤作用,达到抑制肿瘤生长的效果。利用共聚焦显微镜和荧光检测,证明香菇多糖与表达Dectin-1的小鼠腹腔巨噬细胞相互作用,并穿过Caco-2细胞单层进入对侧,揭示多糖通过肠道吸收进入体内。动物实验证明,香菇多糖通过肠道迅速吸收进入血液,并随血液循环转运到各个组织器官,包括肿瘤组织。利用流式细胞术对S-180荷瘤小鼠的脾脏和胸腺淋巴细胞亚群进行分析,结果表明肿瘤负荷使脾脏CD4+T细胞亚群比例降低,而口服香菇多糖明显提高CD4+T细胞比例;同时,口服多糖能够促进健康小鼠胸腺T淋巴细胞向CD4+T细胞成熟和分化,增强小鼠的免疫调节作用。综上,香菇多糖口服给药后,被肠道细胞吸收进入血液循环,转移到脾脏发挥免疫调节作用。利用流式细胞术、共聚焦显微镜等研究了荧光标记的香菇多糖与S-180、Hela、MCF-7和HepG2四种癌细胞的相互作用,证实香菇多糖与四种癌细胞都发生了不同程度的相互作用,并被摄取进入癌细胞内部。将多糖生物素化,捕获膜蛋白,再通过生物素-链霉亲和素系统利用磁力富集蛋白,利用蛋白质组学技术通过质谱分析得出,与香菇多糖发生强烈相互作用的受体是S-180癌细胞表面高表达的真核翻译延伸因子1A1(eEF1a1)蛋白。蛋白质印迹结果显示,香菇多糖抑制S-180细胞的eEF1a1蛋白表达。由此得出,香菇多糖与S-180细胞表面的eEF1a1蛋白相互作用,从而抑制与细胞增殖相关蛋白的合成;同时也下调eEF1a1蛋白的表达,导致癌细胞增殖缓慢。以LPS刺激RAW 264.7细胞和易于转变成癌症的DSS诱导小鼠结肠炎为模型,研究香菇多糖的抗结肠炎/结肠癌活性。细胞实验证明,香菇多糖通过抑制iNOS的mRNA和蛋白表达显著抑制LPS诱导的炎症因子NO的产生,与MAPK和PI3K/Akt通路相关。动物实验证明,口服香菇多糖不仅抑制LPS诱导的小鼠急性炎症,还抑制DSS诱导的小鼠结肠炎和结肠癌;香菇多糖显著缓解结肠炎和结肠癌引起的小鼠体重下降和结肠长度减小,修复炎症对结肠组织造成的严重损伤,减少结肠肿瘤的数目和尺寸。本论文对香菇多糖的体内抗肿瘤作用进行了系统的研究,利用不同给药方式探究了香菇多糖的免疫调节及其与癌细胞的相互作用,分析了多糖对小鼠免疫系统的调控,证明多糖的抗肿瘤效果来自其对免疫细胞的调节和对肿瘤细胞的直接抑制和杀伤。本论文不仅为炎症和癌症治疗提供了新的策略,而且为理解多糖的抗肿瘤作用提供了新的科学依据,具有学术价值和应用前景。