《Natural Products and Bioprospecting》:Preparation, physicochemical properties, and immunomodulatory activity of glycoproteins from Syngnathoides biaculeatus

【字体: 时间:2025年12月02日 来源:Natural Products and Bioprospecting 4.9

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  为破解“海龙”免疫增效物质不明之谜,研究者以热水提取-柱层析纯化获得糖蛋白SYB-1,证实其经AA-COX/ CYP450/ anandamide多通路调控NO、TNF-α、IL-6释放,为开发海洋来源免疫营养补充剂提供新证据。

  “海龙”在民间已沿用六百年,被视为提升精气神、止咳平喘的“海洋人参”,却长期像黑箱——人们知其能“补”,却不知究竟谁在“补”。蛋白、多糖、小分子各说各话,活性成分像散落的珍珠,缺一条串起的线。更尴尬的是,海龙干品58.9%是粗蛋白,可真正溶于水、能被肠道吸收且直接对话免疫系统的物质,一直躲在“盲区”。当后疫情时代把“吃对食物、调好免疫”推向热搜,科学家必须回答:海龙里有没有精准可量化的“免疫开关”?若有,它的化学长相、分子靶点和调控逻辑又是什么?
带着这些疑问,Xia Xuewei等把目光锁定在“水溶性糖蛋白”——既能保留蛋白活性,又带糖链“天线”,可高效识别免疫细胞表面受体。研究团队先以单因素-正交试验破解热水提取“密码”:100°C、2.5h、料液比1:20、乙醇终浓度85%时,粗糖蛋白SYB得率最高。随后用DEAE-52与Sephadex G-200双柱纯化,得到均一组分SYB-1,像把“散珍珠”串成“项链”,为后续功能解析奠定基础。
关键技术方法:热水提取-乙醇沉淀制备粗糖蛋白;DEAE-纤维素与Sephadex G-200柱层析纯化;HPGPC测定分子量;GC-MS、氨基酸分析仪、FT-IR、NMR解析结构;CCK-8与中性红吞噬评价巨噬细胞RAW264.7活性;Griess法及ELISA检测NO、TNF-α、IL-6;UPLC-QTOF-MS代谢组学,结合KEGG通路富集与DAMs-gene网络分析。
研究结果
  1. 制备与理化性质 SYB-1分子量9.423kDa,糖含量8.46%(甘露糖:葡萄糖:半乳糖=1.00:1.34:2.09),蛋白部分以甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸、天冬氨酸为主,总氨基酸88.81%。β-消除反应与NMR提示存在O-GalNAc/O-GlcNAc型O-糖肽键,FT-IR显示同时含酰胺Ⅰ、Ⅱ带及吡喃糖苷特征峰,证实为酸性O-糖蛋白。
  2. 免疫调节活性 在≤600μg/mL范围内,SYB与SYB-1均无毒,反使RAW264.7存活率提升。SYB-1在120μg/mL即可显著促进NO、TNF-α、IL-6释放,效果优于粗品,提示纯化“去杂留真”后活性更集中。
  3. 代谢组学机制 SYB-1处理组 vs 对照组共筛出71种差异代谢物(DAMs)。最显著变化的通路与花生四烯酸(AA)代谢相关:
  • COX通路:稳定代谢产物6-keto-PGF(PGI surrogate)及PGF显著上调,提示SYB-1增强前列腺素合成,可能借助COX-2/PTGS2;
  • CYP450通路:抗炎介质11,12-EET被显著下调,伴随CYP2J2可能抑制或sEH活性升高,方向偏向促炎;
  • anandamide通路:内源性大麻酰胺类似物Docosatetraenoylethanolamide(DEA)下调,反映AA更多流向COX分支。
DAMs-gene网络显示CYP1B1、CYP3A5、CYP4A11、CYP4A22及PTGS2为高度连接节点,被推测是SYB-1调控AA代谢的“分子旋钮”。
结论与讨论 该研究首次把海龙功效从“经验”推进到“精准分子”——一条9.4kDa的O-糖蛋白SYB-1,通过COX-前列腺素、CYP450-表氧化三烯酸及内源性大麻酰胺三条AA代谢支路,双向调节巨噬细胞免疫介质释放。它既像“油门”提升NO、TNF-α、IL-6,又通过PGI代谢物设置“保险”,避免过度炎症。作者指出,SYB-1可成为免疫低下人群的营养补充候选,也为开发海洋生物来源的“免疫精准调节剂”提供新靶点(PTGS2、CYP450家族)。未来只需在受体水平(TLR/CLR)和体内模型进一步验证,这条“珍珠项链”便可真正戴到临床和功能性食品的“脖子”上。
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