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海藻多肽的提取分离及抗肿瘤活性研究进展
时间:2023-10-20 来源:admin

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随着近几年对海洋的不断探索,科学家对海洋生物的兴趣日趋浓厚。一方面海洋的环境有其独特性,如温度低、光照弱、大气压高、盐度高,而且营养含量低等特性,而海洋生物为了适应这种特殊的环境,在其生长和代谢进程中,也产生了许多陆地生物不存在的具有特殊结构和功能活性物质。另一方面,地球大部分面积都是海洋,辽阔的面积也带来了资源探索的可能性。


于是科学家们开始寻找海洋生物中具有抗肿瘤活性的物质。在美国国立癌症研究所(national cancer institute, NCI)筛选的新型抗癌化合物中,有相当一部分来源于海洋生物但其中对多肽的研究相对较少,特别是对海藻多肽。海藻中富含蛋白质等活性物质,从中提取的多肽表现出一定的抗肿瘤活性。其最大的优点为高效、低毒,若对活性肽做适当的优化改造,将其发展为药品的潜力巨大,市场前景广阔。文献主要通过描述海藻多肽的提取纯化和鉴定方法及抗肿瘤活性研究进展,以期为海藻多肽在药品领域的开发应用提供一定的参考。


文章通过阐释海藻多肽的提取方法(化学提取法、酶解法、微生物发酵法、超声波法、冻融法)、海藻多肽的分离纯化方法(膜分离法、色谱法等)对藻多肽进行多方面分析,最后得出海藻多肽抗肿瘤的作用机制:


01 抑制肿瘤细胞增殖
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针对某些肿瘤细胞, BP可以阻碍信号转导或使细胞周期终止,对细胞的增殖产生影响,利用多种酶采用单一或组合酶解法对螺旋藻进行提取获得多肽,分离纯化得大小不的多种组分,在体内体外实验中抗肿瘤肽D1对移植瘤细胞显示出直接抑制肿瘤细胞增殖的活性,比分离出的其他组分作用都要强. Foster等。从念珠藻(Nostoc sp. )中提取得Cryptophycins多肽,当紧密结合微管蛋白后可阻断多种肿瘤细胞的有丝分裂,特别是Cryptophycins1和半合成的Cryptophycins8能抑制肿瘤细胞组装成微管,影响增殖 ,对多种移植瘤抑制作用。


作者从海藻乳状丝节藻中分离得到新的有抗肿瘤活性的环五肽化合物Galaxamide1,对肝癌、乳腺癌、宫颈癌细胞均显示出较好活性,对癌细胞产生细胞毒性,既能促进细胞早凋又能抑制细胞增殖。研究发现, C-藻蓝蛋白对HeLa细胞的增殖具有抑制作用,且抑制强度与浓度成正比,该作用与抑制TGF-β1有关,为宫颈癌的治疗提供新思路

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02 诱导肿瘤细胞凋亡
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细胞凋亡是细胞的正常生命活动,诱导肿瘤细胞凋亡是治疗肿瘤的一条重要思路。其中BCI-2是1种重要的细胞凋亡调控蛋白, BcI-2家族可分为抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白2类155.Mao等发现1种能下调XI-AP蛋白作用的蛋白Smac,这种蛋白也存在于海藻体内,可促进肿瘤细胞凋亡。Simmons等,在巨大鞘丝藻中找到了具有抗肿瘤效果的环状和线状的多肽,其能破坏细胞微丝网络,破坏肿瘤细胞骨架促使细胞凋亡,同时由于其选择性强,主要针对HCT-116人 结肠癌细胞系有效. Wrasidlo等]从海洋蓝藻巨大鞘丝藻中提取的脂肽Somocystinamide A (Sc A),能通过活化caspascs-8及其下游因子抑制血管生成和肿瘤细胞增殖,触发肿瘤细胞凋亡

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03 提高机体免疫功能
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肿瘤的发生跟免疫系统密切相关。在肿瘤患者体内,肿瘤细胞与免疫系统两者相互制约,一方出现问题后两者会相互作用造成恶性循环。因此,提高免疫力对治疗肿瘤有积极意义郝玮等用螺旋藻提取出藻蓝蛋白,通过小鼠实验发现,小鼠的抑瘤率与藻蓝蛋白的浓度和免疫功能成正比,说明藻蓝蛋白能恢复和提高小鼠的免疫网络功能,从学者将藻蓝蛋白液经局部皮下注射到荷瘤小鼠细胞当中,同时给予氦氖激光照射,结果激光能使自然杀伤细胞的活性及淋巴T细胞的增殖活性同时增强,说明激光对肿瘤死亡信号的传递有促进作用,并使抗肿瘤免疫力得到提高,较单独使用藻蓝蛋白的效果明显增强。学者用重组藻红蛋白(R-PE)干预H22荷瘤小鼠,结果能增强抗氧化功能,调节炎性因子的水平,提高肠道occludin和Z0-1蛋白的表达, 增强免疫能力,保护肠道屏障,与抗肿瘤作用密切相关实验用藻蓝蛋白联合光动力学疗法,增强脾脏的免疫功能,体液免疫功能得到加强,可见这种抗肿瘤的方法与调节免疫功能有关

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总结

目前对海藻多肽的研究大多处于起步阶段,同时由于海藻多肽的分离纯化存在一定的困难,所以海藻多肽仍有很大的发展空间,需要进一步发掘海藻资源,寻找更多有应用价值。


由于海藻多肽对肿瘤细胞选择性强,其提取物或者对提取物适当的改造后,有很大的可能性会发展成为肿瘤的预防和治疗药物。


随着现代技术和技术联用的发展,将进一步丰富海藻多肽的提取纯化的方法,提高提取纯化效率,获得高纯度的海藻多肽随着科学家对海藻多肽抗肿瘤作用机制探索的深入,会为海藻多肽治疗肿瘤提供更肯定的证据,希望将来海藻多肽能得到更广泛的应用,为肿瘤的防治做出更大的贡献。


内容来源:沈金阳,张烜,于媛媛等.海藻多肽的提取分离及抗肿瘤活性研究进展[J].河北大学学报(自然科学版),2023,43(04):379-386.

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