盧可可，張?jiān)虑桑?婭，明 建,2,3,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué) 國(guó)家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，重慶 400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715）

硫酸化修飾多糖抗腫瘤活性構(gòu)效關(guān)系及分子機(jī)制研究進(jìn)展

盧可可1，張?jiān)虑?，袁 婭1，明 建1,2,3,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué) 國(guó)家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，重慶 400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715）

硫酸化修飾多糖是一類糖羥基上含有硫酸根的大分子生物活性物質(zhì)，具有抗腫瘤等多種重要的生物功能活性。硫酸化多糖的抗腫瘤活性與其結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系，如取代度、分子質(zhì)量和硫酸基團(tuán)的取代位置等，而引起其抗腫瘤活性的分子機(jī)制也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本文根據(jù)硫酸化修飾多糖的研究現(xiàn)狀，對(duì)其硫酸化修飾的主要方法及抗腫瘤活性的構(gòu)效關(guān)系和分子機(jī)制進(jìn)行綜述，并對(duì)硫酸化多糖的深入研究做出展望。

硫酸化多糖；構(gòu)效關(guān)系；抗腫瘤活性；分子機(jī)制

多糖（polysaccharide）又稱多聚糖，是由10 個(gè)以上的單糖通過(guò)糖苷鍵聚合而成的天然高分子化合物。在自然界高等植物、藻類、細(xì)菌及動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在，分布極廣泛[1]，具有增強(qiáng)免疫、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、抗血栓和抗凝血等多種生物學(xué)功能[2]?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)多糖的生物活性和藥理學(xué)性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，化學(xué)修飾和改性可以提高多糖的生物功能活性，從而擴(kuò)大多糖的應(yīng)用范圍[3-6]，而多糖的化學(xué)修飾主要有硫酸化修飾、磷酸化修飾、乙?；揎椀萚7-8]。

硫酸化多糖（sulfated polysaccharide）是指糖單元結(jié)構(gòu)上的羥基含有硫酸根的多糖，包括直接從植物中提取的硫酸多糖、天然中性多糖的硫酸衍生物及人工合成的硫酸化多糖[9]。多糖的生物活性與其結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)緊密相關(guān)，多糖經(jīng)硫酸化修飾后，由于羥基上所帶硫酸基團(tuán)的空間位阻和靜電排斥效應(yīng)改變，糖鏈的屈伸度增加、水溶性提高，因此生物活性也隨之改變[10]。許多研究證實(shí)，硫酸化多糖比未進(jìn)行硫酸化修飾的多糖具有更強(qiáng)的生物特性[11]，具有明顯的抗凝血[12]、抗病毒[13]、抗氧化[14]及抗腫瘤[15]等生物學(xué)活性。

腫瘤是威脅人類健康的主要疾病之一，全國(guó)每年都有數(shù)千萬(wàn)人被診斷患有該病，目前化療和放療是治療腫瘤的主要方法，但是由于這些方法在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞也有副作用，因此尋找天然無(wú)副作用的治療腫瘤的藥物已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[16]。大量研究證明多糖作為一種天然高分子化合物對(duì)不同腫瘤（肉瘤[17]、胃癌[18]、黑色素瘤[19]、肝癌[20]、乳腺癌和宮頸癌[21]等）都有一定的抑制作用，且經(jīng)硫酸化修飾之后其抗腫瘤活性會(huì)增強(qiáng)[22]，而這些活性和修飾后多糖的水溶性、硫酸基團(tuán)取代度（degree of sulfate group，DS）、分子質(zhì)量、硫酸基團(tuán)的位置以及多糖的分支結(jié)構(gòu)有關(guān)[23-25]。本文對(duì)硫酸化多糖的制備、抗腫瘤活性的構(gòu)效關(guān)系及分子機(jī)制進(jìn)行綜述，以期深入了解硫酸化多糖在防治腫瘤方面的重要作用，為進(jìn)一步開發(fā)抗腫瘤活性多糖保健食品或藥品提供新的依據(jù)。

1 多糖硫酸化修飾的主要方法

硫酸化多糖主要來(lái)自于天然提取和化學(xué)合成。天然的硫酸化多糖常見于藻類，如Qi Xiaohui等[26]在一種海洋綠藻中提取到了含硫酸基31.0%的硫酸多糖；Gómez-Ordó?ez等[27]從紅藻中分別用冷水、熱水、酸和堿法提取出了4 種硫酸化半乳聚糖。但天然的硫酸多糖較少，且以藻類多糖為主，為提高多糖的生物活性，多糖的硫酸化修飾已引起人們廣泛關(guān)注，大多數(shù)硫酸化多糖是采用化學(xué)合成方法得到，其原理為溶解于溶劑的多糖與硫酸化試劑進(jìn)行反應(yīng)，或?qū)⒘蛩峄鶊F(tuán)添加到多糖的羥基上，常見的硫酸化修飾方法有氯磺酸-吡啶法[28-29]、三氧化硫-吡啶法[30-31]及濃硫酸法[32-33]等（表1）。

表1 常見多糖硫酸化修飾方法比較Table1 Comparison of common methods for sulfated modification of polysaccharides

表1所列方法中，由于氯磺酸-吡啶法得率高、DS高、原料廉價(jià)易得等因素，是應(yīng)用最多的方法。但是鑒于以上化學(xué)修飾方法都是用強(qiáng)酸或者強(qiáng)酸和有機(jī)溶劑混合物作為反應(yīng)體系，雖然常用于多糖的硫酸化修飾，但也有一些不足之處。首先由于硫酸化修飾反應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，多糖要長(zhǎng)時(shí)間處在強(qiáng)酸環(huán)境中，可能會(huì)導(dǎo)致多糖的降解，導(dǎo)致原始活性的喪失；其次是多糖在有機(jī)溶劑中的溶解性較低，可能會(huì)導(dǎo)致較低的硫酸基團(tuán)DS。為解決這些問(wèn)題，在化學(xué)修飾時(shí)可添加催化劑以提高反應(yīng)速率、降低多糖降解率。另外，離子液體（ionic liquids，ILs）也被用到多糖修飾過(guò)程中。多糖溶解于離子液體和水、有機(jī)溶劑形成的混溶體系中，修飾反應(yīng)即在一個(gè)均質(zhì)系統(tǒng)中進(jìn)行，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。Wei Dongfeng等[37]以4-二甲基氨基吡啶（4-dimethylaminopyridine，DMAP）為催化劑，ILs氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓為溶劑，用氯磺酸-吡啶法對(duì)紅芪多糖進(jìn)行修飾，并以未加催化劑和ILs的反應(yīng)作為對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DMAP的加入可以顯著提高反應(yīng)速率和降低多糖降解率；ILs的加入可以有效提高多糖在反應(yīng)體系中的溶解度。

2 硫酸化多糖抗腫瘤的構(gòu)效關(guān)系

許多研究證實(shí)硫酸化多糖的生物活性和多糖某些結(jié)構(gòu)特性有關(guān)，如硫酸基團(tuán)的存在、硫酸DS、硫酸化多糖的分子質(zhì)量、硫酸基團(tuán)的位置、單糖類型以及主鏈和側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)等因素。

2.1 硫酸化多糖抗腫瘤活性與DS的關(guān)系

DS是影響硫酸化多糖的抗腫瘤活性的重要因素。有文獻(xiàn)報(bào)道，硫酸化修飾多糖DS＞1時(shí)具有抗腫瘤活性[38]，但其抗腫瘤活性與DS之間的具體關(guān)系仍然不清楚。

由于腫瘤的發(fā)生和發(fā)展與機(jī)體的免疫功能有密切關(guān)系，因此增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能可以提高硫酸化多糖的抗腫瘤活性。Wang Junmin等[39]研究了不同DS的硫酸化枸杞多糖，發(fā)現(xiàn)DS為1.5時(shí)具有最強(qiáng)的淋巴細(xì)胞增殖作用，最能增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。Wang Li等[11]對(duì)9 種不同DS的硫酸化脫脂米糠多糖抑制人類肝癌細(xì)胞株HepG2增殖活性進(jìn)行研究，體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DS在0.81～1.29，糖含量在41.41%～78.56%時(shí)有較強(qiáng)的癌細(xì)胞抑制作用，從而具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性。Liu Yuhong等[22]研究不同DS的硫酸化茶藨子木層孔菌多糖（sulfated Phellinus ribis polysaccharide，PRP-S）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ對(duì)HepG2細(xì)胞的抑制程度。研究發(fā)現(xiàn)除了PRP-SⅠ外，另外3 種硫酸化多糖都比未進(jìn)行修飾的多糖（Phellinus ribis polysaccharide，PRP）對(duì)HepG2細(xì)胞的抑制作用明顯，且PRP-SⅢ具有最強(qiáng)的抑制率。而DS較低的PRP-SⅠ具有刺激HepG2細(xì)胞增殖的作用，說(shuō)明經(jīng)硫酸化修飾的多糖抗腫瘤活性并非全部增大，DS較低時(shí)可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增長(zhǎng)，而DS較高或者處于比較合適范圍內(nèi)才能抑制腫瘤細(xì)胞的增長(zhǎng)。

2.2 硫酸化多糖抗腫瘤活性與分子質(zhì)量的關(guān)系

多糖分子質(zhì)量也與多糖抗腫瘤活性有密切關(guān)系，經(jīng)過(guò)硫酸化修飾可以改變多糖分子質(zhì)量的大小，從而改變多糖抗腫瘤活性。

Zhou Gefei等[40]研究了不同分子質(zhì)量硫酸化半乳聚糖對(duì)鼠體內(nèi)腫瘤S180和H22的抑制作用及免疫增強(qiáng)功能。結(jié)果表明這5 種硫酸化半乳聚糖均有腫瘤抑制和增強(qiáng)免疫功能，且分子質(zhì)量對(duì)其活性具有顯著的影響，當(dāng)分子質(zhì)量較低時(shí)效果較為明顯。Lin Yulu等[41]通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)研究了兩種茯苓菌絲體水溶性多糖經(jīng)硫酸化修飾后對(duì)S180腫瘤細(xì)胞的抗增殖活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量在2.0×104～40.0×104D范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性。Ye Hong等[42]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)研究了硫酸化修飾海蒿子多糖對(duì)HepG2細(xì)胞、人肺癌細(xì)胞A549和胃腺癌細(xì)胞MGC-803的抗增殖作用，結(jié)果表明具有較低分子質(zhì)量的硫酸化多糖具有較高的抗腫瘤活性?？赡苁且?yàn)槎嗵墙?jīng)硫酸化修飾獲得較低分子質(zhì)量的衍生物，從而增大多糖的水溶性，有助于其活性的增強(qiáng)。

2.3 硫酸化多糖抗腫瘤活性與硫酸基團(tuán)位置的關(guān)系

硫酸基團(tuán)的取代位置也會(huì)影響硫酸化多糖抗腫瘤活性。牡蠣糖原經(jīng)硫酸化修飾后得到兩種硫酸化牡蠣糖原，一種硫酸基團(tuán)取代主要在C6位，另一種主要在C2、C3位上，而前者比后者具有更強(qiáng)的刺激淋巴細(xì)胞增殖活性[43]。Liang Wanai等[12]對(duì)紅藻多糖的硫酸化衍生物進(jìn)行抗增殖作用研究，發(fā)現(xiàn)硫酸化修飾后各因素中硫酸基的取代位置是比DS更重要的影響因素。3,6-脫水-α-D-吡喃半乳糖苷的C2位是最有利的取代部位，而β-D-吡喃半乳糖苷的C6位是最沒(méi)優(yōu)勢(shì)的取代位置。硫酸基團(tuán)的位置主要改變了多糖直鏈的構(gòu)象，但具體如何影響多糖的抗腫瘤活性鮮有報(bào)道。

此外，硫酸基團(tuán)的存在、側(cè)鏈的存在與否、單糖組成、主鏈和支鏈的結(jié)構(gòu)也會(huì)影響硫酸化多糖的抗腫瘤活性。Chen Xia等[44]研究了天麻多糖的硫酸化衍生物與抗血管生成作用的構(gòu)效關(guān)系，發(fā)現(xiàn)抑制作用與硫酸基團(tuán)的存在有關(guān)，因?yàn)榘北Ⅳ燃谆?、磷酸化、乙?；嗵遣荒芤种迫宋⒀軆?nèi)皮細(xì)胞株HMEC-1細(xì)胞血管的生成；實(shí)驗(yàn)還對(duì)不含側(cè)鏈的硫酸化多糖抗血管生成活性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其抗血管生成活性與是否存在側(cè)鏈無(wú)關(guān)。

3 硫酸化多糖抗腫瘤的分子機(jī)制

許多研究表明硫酸化多糖具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性，主要是通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期、阻止癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移、影響腫瘤細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)以及增強(qiáng)機(jī)體免疫等途徑發(fā)揮其抗腫瘤作用。

3.1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，bFGF）是一種促細(xì)胞分裂的肝素結(jié)合蛋白，可誘導(dǎo)多種細(xì)胞的增殖與分化和刺激血管生成。Holffman等[45]研究發(fā)現(xiàn)一種硫酸化昆布多糖可抑制bFGF的生成，從而抑制bFGF刺激的胎牛心臟內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，表明硫酸化昆布多糖可抑制內(nèi)皮細(xì)胞的血管生成和雞胚絨毛尿囊膜血管形成，并延緩小鼠腫瘤細(xì)胞RIF-1的增長(zhǎng)。

Liu Yuhong等[46]研究?jī)煞N桑黃硫酸化多糖抗腫瘤活性，發(fā)現(xiàn)它們可以抑制斑馬魚新生血管的形成，抑制人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)均表明該硫酸化多糖有抗腫瘤增殖作用。因?yàn)樵摱嗵强梢燥@著降低腫瘤的微血管濃度和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。

3.2 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡

圖1 通過(guò)線粒體途徑的細(xì)胞凋亡機(jī)制[47]Fig.1 Mechanism of apoptosis through mitochondrial pathway[47]

細(xì)胞凋亡（apoptosis），即細(xì)胞程序性死亡（programmed cell death，PCD），是一種特殊的細(xì)胞死亡方式。Wang Xuxia等[47]研究了硫酸化滸苔多糖抑制HepG2細(xì)胞的可能機(jī)制為線粒體調(diào)控的細(xì)胞凋亡途徑，如圖1所示，細(xì)胞凋亡過(guò)程始于腫瘤抑制基因如p53的激發(fā)，p53能刺激Bcl-2家族中于細(xì)胞凋亡前起作用的成員（如Bax，Bad）的表達(dá)。細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)或凋亡信號(hào)能引起線粒體細(xì)胞色素c釋放，作為凋亡誘導(dǎo)因子，細(xì)胞色素c能與Apaf-1、Caspase-9前體、ATP/dATP形成凋亡體，然后召集并激活Caspase-3，進(jìn)而引發(fā)Caspases級(jí)聯(lián)反應(yīng)，然后通過(guò)Caspases級(jí)聯(lián)反應(yīng)激活下游的目標(biāo)蛋白，參與核纖肽和肌動(dòng)蛋白的分解，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

Bcl-2是與腫瘤發(fā)展密切相關(guān)的基因，它的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物Bcl-2蛋白可以參與細(xì)胞內(nèi)抗氧化作用、抑制鈣離子跨膜運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)控細(xì)胞凋亡。Bax是Bcl-2的相關(guān)基因，它可以與Bcl-2形成異二聚體而發(fā)揮其抑制作用。腫瘤細(xì)胞的無(wú)限生長(zhǎng)與Bcl-2基因的過(guò)度表達(dá)及Bax基因下調(diào)表達(dá)有關(guān)。因此可以通過(guò)逆向調(diào)控該組基因的表達(dá)來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[48]。有研究表明，硫酸化多糖可以通過(guò)下調(diào)Bcl-2基因和上調(diào)Bax基因表達(dá)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[49-50]。

Shao Ping等[51]研究銅藻硫酸化多糖促進(jìn)人結(jié)直腸腺癌細(xì)胞DLD-1凋亡的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的DLD-1細(xì)胞內(nèi)凋亡相關(guān)基因Bcl-2的mRNA表達(dá)水平顯著降低，而Bax的mRNA表達(dá)水平顯著升高，說(shuō)明其可能通過(guò)上調(diào)Bax的mRNA表達(dá)水平、下調(diào)Bcl-2的mRNA表達(dá)水平影響相關(guān)蛋白質(zhì)水平，從而促進(jìn)DLD-1細(xì)胞凋亡。Wang Jianguo等[52]研究靈芝硫酸化多糖對(duì)腹腔注射S-180荷瘤細(xì)胞小鼠體內(nèi)的凋亡相關(guān)基因（Bax和Bcl-2）表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)處理組Bcl-2表達(dá)降低，而Bax表達(dá)增加，Bcl-2/Bax值顯著降低，表明其可能通過(guò)上調(diào)Bax表達(dá)以抵消Bcl-2的抗凋亡作用，從而誘導(dǎo)S-180腫瘤細(xì)胞的凋亡。

3.3 阻滯腫瘤細(xì)胞周期

多糖可以通過(guò)下調(diào)周期素依賴性蛋白激酶1（cyclindependent kinase 1，CDK1）和細(xì)胞周期蛋白B，上調(diào)p53和p21基因，將細(xì)胞周期阻滯在G2/M期，從而發(fā)揮抗腫瘤作用，而不是通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡發(fā)揮作用。Chu Huili等[53]研究馬尾松花粉硫酸化多糖對(duì)HepG2細(xì)胞周期G2/M期的抑制作用及其作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)，其可以顯著下調(diào)CDK1和細(xì)胞周期蛋白B的mRNA表達(dá)，因此抑制有絲分裂促進(jìn)因子（m-phase promoting factor，MPF）活性，阻止細(xì)胞有絲分裂，最終將細(xì)胞周期阻滯在G2/M期。腫瘤細(xì)胞抑制基因p53是DNA損傷應(yīng)答的關(guān)鍵因子，p21基因是p53基因下游的腫瘤抑制因子，兩者在腫瘤形成和預(yù)防中扮演重要角色，馬尾松花粉硫酸化多糖可以上調(diào)p53基因的mRNA表達(dá)水平，從而誘導(dǎo)p53基因活性；同時(shí)顯著增大p21基因的表達(dá)。

3.4 增強(qiáng)機(jī)體免疫功能

在很多情況下，多糖的抗腫瘤作用并不是直接殺死腫瘤細(xì)胞，而是通過(guò)介導(dǎo)加強(qiáng)宿主免疫功能而激活機(jī)體內(nèi)各種免疫應(yīng)答，進(jìn)而產(chǎn)生抑制腫瘤細(xì)胞活性作用。

Karnjanapratum等[18]通過(guò)體外抑制實(shí)驗(yàn)研究從礁膜中分離的3 種水溶性硫酸多糖的生物活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們對(duì)人胃癌細(xì)胞株SGC有直接的細(xì)胞毒性作用；另外它們對(duì)巨噬細(xì)胞系Raw264.7有刺激作用，可刺激細(xì)胞產(chǎn)生大量的NO和前列腺素E2，表明其可以增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。Kim等[54]研究3 種水溶性滸苔硫酸化多糖（F1、F2和F3）的免疫調(diào)節(jié)作用。體外實(shí)驗(yàn)表明這3 種硫酸化多糖，尤其是F1和F2，可以刺激巨噬細(xì)胞系Raw264.7，通過(guò)上調(diào)其mRNA表達(dá)誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的NO和多種細(xì)胞因子。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明F2可顯著促進(jìn)刀豆蛋白A誘導(dǎo)的脾細(xì)胞增殖，可顯著增加干擾素-γ和白細(xì)胞介素-2，這可能是因?yàn)镕2可以通過(guò)上調(diào)輔助性T細(xì)胞1（T helper cells 1，Th-1）細(xì)胞反應(yīng)而激活T細(xì)胞，而Th-1即是F2作用的靶細(xì)胞。說(shuō)明該硫酸化多糖具有強(qiáng)化免疫調(diào)節(jié)的功能。

3.5 影響腫瘤細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)

Chen Xiaoyu等[55]研究茯苓多糖的羧甲基硫酸化衍生物（carboxymethylated-sulfated β-(1→3)-D-glucan，CS-PCS3-Ⅱ）抗腫瘤作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)CS-PCS3-Ⅱ?qū)ALB/c小鼠中S180腫瘤細(xì)胞的抑制作用顯著高于茯苓多糖（β-(1→3)-D-glucan，PCS3-Ⅱ），可能是由于硫酸基和羧甲基基團(tuán)的引入通過(guò)氫鍵結(jié)合以及靜電反應(yīng)而增大了PCS3-Ⅱ與免疫細(xì)胞受體的結(jié)合率，從而導(dǎo)致較強(qiáng)的免疫反應(yīng)、抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。研究還發(fā)現(xiàn)CS-PCS3-Ⅱ組小鼠的巨噬細(xì)胞、胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)、溶血反應(yīng)以及脾臟抗體指數(shù)和超敏反應(yīng)均有明顯增加，表明CS-PCS3-Ⅱ可以顯著提高小鼠的免疫功能，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞觸發(fā)輔助性T細(xì)胞、增加干擾素和白細(xì)胞介素等細(xì)胞因子的產(chǎn)生、增加淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞和B細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性，這些細(xì)胞都可以破壞癌細(xì)胞，這些免疫反應(yīng)可以刺激產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng)，從而抑制腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散（圖2）。

圖2 CS-PCS3--Ⅱ和β-葡聚糖受體（CR3、TLR、Dectin-1）對(duì)巨噬細(xì)胞的交互作用介導(dǎo)免疫系統(tǒng)活性的可能機(jī)制[53]Fig.2 Proposed mechanisms of immune system activity mediated by interaction between CS-PCS3-Ⅱ and β-glucan receptors (CR3, TLR and Dectin-1) on macrophage[53]

4 結(jié) 語(yǔ)

多糖硫酸化修飾是多糖化學(xué)改性的主要方式之一，硫酸化修飾多糖與未修飾多糖相比具有更優(yōu)良的生物活性，例如抗腫瘤活性。但目前對(duì)硫酸化多糖的研究尚有很多不足之處，因?yàn)橛绊懶揎椂嗵腔钚缘囊蛩睾芏啵鏒S、分子質(zhì)量以及硫酸根取代位置等，加之硫酸化多糖屬于高分子化合物，很難通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，同時(shí)硫酸化多糖在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝效果都比較差，因而在機(jī)體中很難達(dá)到足夠的濃度和劑量。雖然關(guān)于多糖抗腫瘤作用機(jī)制的研究較多，但其作用途徑并不清楚，特別是多糖在細(xì)胞內(nèi)通過(guò)何種信號(hào)傳導(dǎo)途徑抑制或誘導(dǎo)某種基因或蛋白的表達(dá)。隨著分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白組學(xué)及分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展，硫酸化多糖抗腫瘤作用構(gòu)效關(guān)系和分子機(jī)制的研究必然會(huì)進(jìn)一步深入，使得硫酸化多糖在腫瘤預(yù)防和治療中發(fā)揮更廣泛的作用。

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Progress in the Studies of the Structure-Antitumor Activity Relationship of Sulfated Polysaccharides and Its Molecular Mechanisms

LU Ke-ke1, ZHANG Yue-qiao1, YUAN Ya1, MING Jian1,2,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. National Food Science and Engineering Experimental Teaching Center, Southwest University, Chongqing 400715, China; 3. Key Laboratory of Agricultural Products Quality Safety and Risk Assessment during Storage, Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China)

Sulfated polysaccharides is a class of macromolecular bioactive compounds with saccharide hydroxyl groups containing sulfate ions which have a variety of important biological functions such as antitumor activity. The antitumor activity of sulfated polysaccharides is highly associated with their structural characteristics, such as degree of substitution, molecular weight and the substitute positions for sulfate groups. In recent years, the molecular mechanisms of the antitumor activity have become a research focus. This paper presents the current state of research on sulfated polysaccharides and reviews methods for sulfated modification of polysaccharides as well as the structure-antitumor activity relationship of the modified polysaccharides and the molecular mechanisms involved in the antitumor activity. Additionally, future research trends are discussed.

sulfated polysaccharide; structure-activity relationship; antitumor activity; molecular mechanisms

R282.7

A

1002-6630（2014）23-0297-06

10.7506/spkx1002-6630-201423058

2014-05-23

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31271825）

盧可可（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)。E-mail：lukeke8868@163.com

*通信作者：明建（1972—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)。E-mail：mingjian1972@163.com