中药糖蛋白类成分研究及应用
2012-12-09李杏花侯武波王绍堃薛长松
李杏花,侯武波,王绍堃,薛长松,孙 畅
(山西振东制药股份有限公司,山西 长治047100)
糖蛋白(glyeoproteins)是由分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖,它广泛存在于动物、植物、微生物及病毒中[1],在炎症及自身免疫疾病、老化、癌细胞异常增殖及转移、病原体感染等过程中起重要作用[2-3]。中药已经有两千多年的临床应用,其疗效是无庸置疑的。现今很多科学家通过研究中药的有效成分作用机理,去了解中药发挥药效的途径,使更多人接受中药。除了中药小分子化合物,研究还发现中药的许多蛋白质都具有一定的药理作用。
1 糖蛋白的结构
糖蛋白由长度较短,带分支的寡糖与多肽链共价连接而形成,连接方式主要分为β-构型的N-糖苷键和α-构型的O-糖苷键[4],糖蛋白的糖链可以是直链和分支链,一般由2~12个单体组成,末端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖。
2 糖蛋白的提取及分离纯化
糖蛋白的提取纯化过程一般为:粉碎→过筛→浸提→浓缩→除杂→柱层析色谱分离→纯度鉴定。糖蛋白纯度鉴定常用的方法有凝胶层析法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦电泳、高效液相色谱法等。张晓琦等[5]采用乙醇分级沉淀、CM 纤维素离子交换柱层析及SephadexG-75柱层析,从白豆中分离纯化得到一组分均一的白豆α-淀粉酶抑制剂(α-AI),其为一相对分子质量为36k的糖蛋白。程显好[6]等将虫花菌菌丝体糖蛋糖蛋白经热水提取、柱层析手段分离纯化得到一种蛋白质PCAI,用聚丙烯酰胺凝胶电泳和Sepharose6B柱层析证明其均一性,为单一均匀的糖蛋白,其可明显提高小鼠单核巨噬细胞的吞噬能力。李穗晶等[7]以地鳖为原料,采用匀浆、盐析、硫酸铵分段沉淀、透析和DEAE-52纤维素离子层析等纯化方法,从其体内分离纯化得到一种纤溶活性糖蛋白(EFP),采用SDS-PAGE 电泳法对该蛋白进行了分子量和纯度测定。吴红棉等[8]对菲律宾蛤仔全脏器经热水煮提、柱层析分离纯化得到1种中性糖蛋白(NGP)和3种酸性糖蛋白(AGP,主要组分为AGp-Ⅲ)。高居易等[9]用60%(NH4)2SO4饱和溶液沉淀莲子蛋白质,经ConA-Sepharose4B 亲和层析柱分离SephadexG-150凝胶层析柱纯化,得到2 个组分的糖蛋白(GLP-I和GLP-Ⅱ)。孙宇婧[10]等采用热水浸提法得到山药糖蛋白粗提物,经过不同洗脱液进行DEAE-52柱层析纯化和SephadexG-75柱层析纯化,得到山药糖蛋白组分CYG-1和CYG-2。
3 中药糖蛋白的药理作用
3.1 增强免疫调节功能
程显好等[11]从虫花菌菌丝体中分离纯化得到一种糖蛋白PCAI,可明显提高小鼠单核巨噬细胞吞噬能力,并可使免疫器官脾脏明显增重。戴玲等[12]研究显示白头翁糖蛋白能在体外显著增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红细胞的作用,并可诱生巨噬细胞产生一氧化氮,对巨噬细胞分泌白介素-1亦有一定的提高作用。单保恩等[13]发现了中药白附子糖蛋白对小鼠脾细胞和人淋巴细胞的增殖活性有很强的促进作用。阚建全等[14]研究表明甘薯糖蛋白可显著提高PHA 刺激的人外周血淋巴细胞转化。单保恩[15]研究表明白花蛇舌草糖蛋白对小鼠和人有免疫调节作用,并通过刺激机体的免疫系统杀伤或吞噬肿瘤细胞。
3.2 抑制肿瘤作用
李穗晶等[7]从地鳖体内分离纯化得到一种纤溶活性糖蛋白(EFP),对鸡胚尿囊膜新生血管生成有良好的抑制作用,有可能用于肿瘤治疗。杨世杰等[16]研究表明缝裂层孔菌多糖蛋白能够从多方面改善机体的免疫功能,从而达到抑瘤目的。姜自彬[17]研究结果表明糙皮侧耳真菌糖蛋白对S-180腹水瘤细胞具有细胞毒作用,具有特异性抗肿瘤作用。刘萍等[18]研究表明松口蘑菌丝体活性糖蛋白在体外抗肿瘤试验中具有直接杀伤肿瘤细胞的作用。张梦杰等[19]对阴沟肠杆菌菌糖蛋白进行体外抑瘤试验表明该糖蛋白对肝癌QGY7730,肺腺癌A549,胃癌KatoⅢ,肠癌SWⅢ6瘤细胞株均有明显杀伤作用。魏无青等[20]发现5mg/L 58-松口蘑糖蛋白作用48h,就对人乳腺癌细胞MCF-7、人白血病细胞HL-60有杀伤作用。刘主等[21]体内抑瘤实验表明,甘薯糖蛋白-1(SPG-1)对H22实体瘤小鼠具有明显抑瘤作用,可明显延长H22腹水瘤小鼠存活期,抑制肿瘤细胞有丝分裂,增加脾脏指数、胸腺指数和腹腔巨噬细胞活性,揭示SPG-1对H22 荷瘤小鼠抗肿瘤作用。季宇彬等[22]对龙葵多糖糖蛋白抗肿瘤的作用机制进行了研究,结果表明龙葵糖蛋白(150×103)可通过阻断NF-κB抗调亡通路、激活caspase超家族级联反应、及促进NO 的释放等多种途径来诱导肿瘤细胞的调亡从而抑制肿瘤细胞生长而达到抗肿瘤作用。刘倩等[23]对尖紫蛤全脏器提取物糖蛋白的抗肿瘤活性进行分析,结果表明其对鼻咽癌CNE-2Z细胞有明显的体外抗肿瘤活性。
3.3 降血脂、降血糖的作用
近年来的研究发现许多植物的降血糖作用可能是其中的糖蛋白在起作用的结果,例如南瓜、苦瓜等。张晓琦等[24]研究表明白豆α-淀粉酶抑制剂(α-AI)对高血糖大鼠具有明显的降血糖功能。唐成康等[25]从山茱萸中分离纯化出一种糖蛋白,其对α-淀粉酶有反竞争抑制的特性,为潜在的治疗糖尿病,肥胖和高血脂的药物。李亚娜等[26-27]研究了甘薯糖蛋白降血脂的功能。表明其能显著降低高血脂症大鼠中血清胆固醇和甘油三酯的含量,尤其是血清胆固醇的含量。武金霞等[28]采用以大豆胰蛋白酶抑制剂为配基的亲和色谱分离蚯蚓纤溶酶,并分离纯化各组分,结果表明新组分8、9、10都是能水解纤维蛋白的糖蛋白,组分9、10均兼有纤溶酶原激活活性和直接纤溶活性。丁诚实等[29-30]先后观察发现天麻糖蛋白(PGE2-1)具有显著的抗凝、抗栓作用,可能为天麻提取物在抗栓方面的主要成分;糖蛋白组分GGE2b对急性血瘀大鼠异常的血液流变有良好的治疗效果。郭素芬等[31]采用甘薯的糖蛋白提取物喂饲家兔,通过血脂、一氧化氮、超氧化物歧化酶、丙二醛等指标观察发现,甘薯的糖蛋白提取物可明显抑制脂质过氧化。
3.4 抗氧化、防疲劳、延缓人体器官的老化速度
傅明辉等[32]从苦瓜籽中分离出两种糖蛋白,类超氧化物歧化酶(SOD)活性分别为79.05、17.25μ/mg。林丹等[33]通过小鼠负重游泳试验、血清尿素氮、肝糖原及血乳酸测定等对霞水母糖蛋白的抗疲劳作用进行了研究,结果显示,霞水母糖蛋白具有抗疲劳作用。
近年来从各种中药中提取的糖蛋白表现出显著的药理学效应,具有抗肿瘤、免疫活性、抗氧化、抗凝血等生物活性,且对机体正常组织细胞的生理功能影响小,毒副作用较少,在临床治疗中逐渐受到了广泛应用。
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