褐藻岩藻聚糖SFAP-4的结构表征及其通过NF-κB通路拮抗CAFs介导的T细胞增殖抑制

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对肿瘤微环境中癌症相关成纤维细胞(CAFs)介导的免疫抑制难题,从传统中药褐藻中分离纯化出水溶性岩藻聚糖SFAP-4,通过结构解析(→3/4-α-L-Fucp 骨架及O-2/3/4硫酸化修饰)和功能实验,首次揭示其通过激活CAFs中NF-κB通路(p-p65/p-TAK1上调)逆转T细胞增殖抑制的作用机制,为开发基于多糖的肿瘤免疫治疗新策略提供理论依据。

  

在男性高发的前列腺癌治疗中,肿瘤微环境犹如"帮凶"——其中的癌症相关成纤维细胞(CAFs)会分泌免疫抑制因子,形成保护肿瘤的"铜墙铁壁"。更棘手的是,CAFs能直接抑制T细胞的增殖能力,让本应攻击癌细胞的免疫大军"缴械投降"。传统中药褐藻(Sargassum fusiforme)在抗肿瘤领域早有记载,但其多糖成分如何破解CAFs的免疫抑制"魔法",仍是未解之谜。

为此,天津医科大学的研究团队从褐藻中提取纯化出岩藻聚糖SFAP-4,通过多维度结构解析发现其具有独特的→3)-α-L-Fucp
-(1→和→4)-α-L-Fucp
-(1→骨架,且约67%的岩藻糖残基携带O-2/3/4位硫酸化修饰。当这种"带刺"的多糖遭遇CAFs时,神奇的一幕发生了:被CAFs"冻结"的T细胞重新恢复增殖活力。进一步机制研究表明,SFAP-4并非直接杀死CAFs,而是激活了其内部的NF-κB信号通路——关键蛋白p-p65和p-TAK1的磷酸化水平显著升高,犹如按下免疫系统的"重启键"。该成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》,为开发靶向肿瘤微环境的免疫调节剂提供了新思路。

关键技术包括:离子交换层析与凝胶过滤色谱联用分离多糖、高效凝胶渗透色谱(HPGPC)测定分子量(662.8 kDa)、红外与核磁共振解析硫酸化位点、流式细胞术检测T细胞增殖、Western blot分析NF-κB通路蛋白表达。

【材料与方法】
采用山东荣成采集的褐藻,经DEAE-650M离子交换柱和Sepharose 6B/S-300 HR凝胶柱分级纯化,获得均一性多糖SFAP-4。

【结构表征】
单糖组成分析显示SFAP-4以岩藻糖(Fuc)为主(82.4%),含少量半乳糖(Gal)和微量其他单糖。甲基化与2D-NMR证实其骨架由→3)-Fucp
(2,4-di-SO3
?
)-(1→和→4)-Fucp
(2,3-di-SO3
?
)-(1→构成,硫酸化模式呈现3:1:2:2:1:1的复杂比例。

【功能研究】
在CAFs与T细胞共培养体系中,SFAP-4使被抑制的T细胞增殖率从42.6%提升至78.3%。NF-κB抑制剂实验证实,该作用依赖于p65蛋白Ser536位点的磷酸化激活。

【结论】
SFAP-4通过"重编程"CAFs的NF-κB信号通路,瓦解了肿瘤微环境的免疫抑制屏障。这种源自海洋药物的多糖分子,可能成为对抗肿瘤免疫逃逸的"特洛伊木马",其独特的硫酸化修饰模式为结构-活性关系研究提供了重要模板。研究不仅揭示了褐藻传统药效的现代科学内涵,更开辟了多糖类肿瘤免疫治疗的新途径。

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