合欢花多糖AJDW靶向PI3K诱导细胞周期阻滞及ROS介导的胰腺癌细胞凋亡机制研究

　　本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)治疗耐药性高、毒性大的临床困境，从传统中药合欢花中分离纯化新型中性多糖AJDW。通过体内外实验证实，AJDW通过直接结合PI3K蛋白(Kd =4.59 nM)，抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路磷酸化，诱导S期细胞周期阻滞和ROS依赖性凋亡，在PDX模型中实现78%的肿瘤抑制率。该研究为开发低毒高效的天然抗胰腺癌先导化合物提供了重要依据。

　　

胰腺导管腺癌(PDAC)作为"癌中之王"，其五年生存率不足10%，化疗耐药和严重毒性成为临床治疗的主要瓶颈。传统化疗药物如吉西他滨虽有一定疗效，但高达80%的患者因确诊时已发生转移而失去手术机会。在这种严峻形势下，从天然产物中寻找高效低毒的抗癌成分成为研究热点。合欢花(Albizia julibrissin)作为传统中药，其树皮中的皂苷成分已被证实具有抗肿瘤活性，但对其花部多糖的结构与功能研究仍属空白。

中国科学院上海药物研究所的研究团队首次从合欢花中分离出中性多糖AJDW，通过系统的结构表征和功能研究，发现其能显著抑制胰腺癌细胞增殖并诱导凋亡，相关成果发表在《Glycoscience》。研究采用水提醇沉结合离子交换层析纯化多糖，通过PMP-HPLC和甲基化分析确定其单糖组成(葡萄糖:甘露糖:半乳糖:木糖:阿拉伯糖=9.03:7.36:7.06:2.24:1)及1,4,6-Glcp
、1,4-Manp
等关键糖苷键。借助生物层干涉技术(BLI)证实AJDW与PI3K的直接结合作用，并运用RNA-seq、流式细胞术、患者来源异种移植(PDX)模型等多维度技术体系阐明其分子机制。

3.1 AJDW的结构特征
通过DEAE Sepharose? Fast Flow柱分离获得分子量3.8 kDa的中性多糖，HPGPC显示其为均一性组分(PD=1.31)，甲基化分析揭示其核心结构为1,4,6-Glcp
(21.07%)和1,4-Manp
(26.00%)。

3.3 抑制肿瘤增殖
MTT实验显示AJDW对PANC-1细胞的72小时抑制率达84%(IC₅₀
=0.461 mg/mL)，且对正常细胞HPDE6-C7无毒性。PDX模型中50 mg/kg剂量组肿瘤抑制率与吉西他滨相当(78% vs 80%)，但无体重减轻等副作用。

3.4 抑制细胞迁移
RNA-seq分析发现差异基因富集于细胞迁移相关通路。划痕实验和Transwell实验证实AJDW可浓度依赖性抑制伤口闭合(24小时抑制率61.3%)和穿膜细胞数(减少72.4%)。

3.5 诱导细胞凋亡
Annexin V/PI双染显示1 mg/mL AJDW使PANC-1凋亡率从6.7%升至34.8%。Western blot检测到Bcl-2/Bax比值下降，caspase-9剪切体增加，线粒体膜电位(MMP)显著降低。

3.6 阻滞细胞周期
流式细胞术发现AJDW使S期细胞比例从28.3%增至46.1%。机制研究表明其通过抑制PI3K磷酸化(降低67.2%)，下调cyclin-A2(蛋白水平减少81.3%，mRNA降低62.4%)和CDK2活性。

3.7 ROS机制验证
DCFH-DA检测显示1 mg/mL AJDW使ROS水平升高4.8倍，抗氧化剂NAC可逆转此效应。JC-1染色证实线粒体去极化，红绿荧光比值下降82.7%。

该研究首次阐明合欢花多糖AJDW通过"多靶点-多通路"协同发挥抗胰腺癌作用：结构上其特有的1,4,6-Glcp
构象可能为PI3K结合的关键位点；功能上通过双重调控细胞周期(checkpoints)和ROS凋亡通路，克服传统化疗单靶点药物的局限性。特别值得注意的是，AJDW在PDX模型中实现与一线化疗药物相当的疗效且无毒性，这为开发基于天然多糖的PDAC治疗策略提供了直接证据。研究还创新性地运用BLI技术量化多糖-蛋白相互作用，为植物多糖靶点鉴定建立了方法学范式。未来研究可进一步优化AJDW的糖链结构，探索其与其他抗癌药物的协同效应，推动其向临床转化。