构建并验证了一个骨肉瘤预后模型,结果显示SERPINE2基因参与了骨肉瘤的进展过程,并影响其对顺铂(cisplatin)的敏感性
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时间:2026年03月12日
来源:International Journal of Biological Macromolecules 8.5
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硒增强竹荪多糖(Se-BSPs)通过调节氧化应激和NF-κB通路改善UVB光老化损伤,叶面喷施25 μM Na?SeO?显著提升多糖产率与硒含量,体内实验证实其能恢复表皮厚度、抑制炎症因子(IL-1β/TNF-α)和胶原降解(MMP-13),同时降低ROS和MDA水平。
Ji Chen|李萍江|林红丽|李娟吴|严正|姚刘|孙宇|谢雷|田梦亮
四川农业大学农学院,中国成都611130
摘要
光老化是一种由UVB辐射引起的常见皮肤问题,受到了广泛关注。本研究旨在探讨富硒Bletilla striata多糖(Se-BSPs)在缓解UVB诱导的光老化方面的治疗潜力。通过叶面施用亚硒酸钠(25 μM Na?SeO?)来提高多糖产量和硒含量。在UVB照射的小鼠模型中进行了体内实验。结果表明,叶面施用亚硒酸钠显著增加了多糖产量,并提高了结构发生改变的中性多糖中的硒含量。体内实验显示,3%剂量的Se-BSPs能够恢复表皮厚度,抑制氧化应激标志物(ROS和MDA),下调促炎细胞因子(IL-1β和TNF-α),激活SOD表达,抑制MMP-13介导的胶原降解,并使胶原纤维排列恢复正常。这些发现表明,Se-BSPs通过协同调节氧化还原平衡和NF-κB通路,成为对抗光老化的新型多功能物质。本研究提示Se-BSPs具有作为光老化治疗候选物的潜力,未来需要进一步探索其作用机制和临床应用。
引言
皮肤作为抵御外部压力的主要屏障,在防御病原体、毒素和紫外线(UV)辐射方面起着关键作用[1]。长期暴露于UVB辐射(290–320 nm)是导致光老化的已知因素,其特征包括DNA损伤、胶原降解和氧化应激[2]。机制上,UVB辐射会生成活性氧(ROS),这些活性氧通过攻击蛋白质和脂质等生物分子破坏细胞的氧化还原平衡[3]。更严重的是,UVB会直接诱导环丁烷嘧啶二聚体(CPDs)的形成,导致DNA双螺旋结构扭曲,从而损害基因组完整性[4]。这些分子扰动会激活氧化应激响应通路(如NF-κB和MAPK),最终导致表皮增生、炎症级联反应和细胞外基质降解,这些都是光老化加速的标志[5]。
虽然植物来源的多糖(如Dendrobium officinale和Sargassum fusiforme)通过清除ROS和保护胶原表现出光保护作用[6]、[7]、[8],但尽管已知Bletilla striata多糖具有生物活性[9]、[10],其硒整合机制仍尚未得到充分研究。值得注意的是,最近的研究已将BSPs开发成响应ROS的药物递送系统和生物活性水凝胶,在伤口愈合模型中促进胶原沉积和血管生成[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]。
将硒(Se)整合到多糖中是一种增强其生物活性的策略。硒是一种必需的微量元素,主要以无机硒酸盐(SeO?2?)和有机硒代半胱氨酸的形式存在,后者具有更好的生物利用度[17]、[18]。叶面施用无机硒可使植物生物量增加1.8倍[19]、[20]、[21],而代谢转化后得到的硒修饰多糖具有更强的抗氧化、免疫调节、抗菌和重金属螯合能力[22]、[23]、[24]、[25]、[26]、[27]、[28]、[29]、[30]。重要的是,与天然形式相比,硒修饰多糖具有更强的UV防护效果(例如,在Ganoderma Lucidum菌丝体多糖中表现出更高的ROS清除活性[31]),这归因于谷胱甘肽过氧化物酶的协同激活和基质金属蛋白酶(MMP)的抑制作用。目前的研究仅证实了降解后的Bletilla striata多糖具有抗氧化活性[32]。尽管大多数研究表明降解后的多糖通常具有更高的活性[33]、[34]、[35],但其制备过程成本较高。此外,由于经过了降解处理,这些降解产物无法直接反映Bletilla striata多糖本身的天然活性。在相关研究中,关于硒化Bletilla striata多糖的抗氧化活性仍存在明显空白,亟需开展相关研究。
本文首次系统地研究了通过叶面施用亚硒酸钠合成的Se-BSPs。我们的发现表明,硒修饰显著增强了BSPs的抗氧化能力,并通过上调超氧化物歧化酶(SOD)来恢复氧化还原平衡,抑制IL-1β/TNF-α驱动的炎症,以及通过重塑胶原纤维来保护皮肤结构,从而加速UVB损伤皮肤的修复。这些结果表明Se-BSPs是一种新型的光老化治疗候选物。
实验部分片段
Bletilla striata的硒处理
成熟Bletilla striata植株(紫色花变种,2年生)在温室中栽培。在4月的营养生长期,使用手持喷雾器以五种浓度(0(对照组(CK))、5、10、25和50 μM)的亚硒酸钠(Na?SeO?)溶液对叶片进行叶面喷洒。连续三周每周喷洒一次,每株植物使用2 mL溶液。自然衰老后,收获根茎,用去离子水冲洗,并在沸水中焯烫(100°C)。
硒通过促进Bletilla striata的块茎和纤维根生长增加了生物量
叶面施用硒在Bletilla striata中引发了双相生长反应(图1A–D)。在0–25 μM Na?SeO?浓度范围内,块茎重量随剂量增加而增加,在25 μM时达到峰值(比对照组增加两倍,见图1D),同时纤维根数量显著增加(见图1C)。相反,50 μM Na?SeO?抑制了生长,导致叶片提前衰老并在第3周完全落叶(见图1A)。各处理组中根长没有显著差异(见图1B),表明硒的作用具有针对性。
结论
我们的研究表明,叶面施用硒(25 μM Na?SeO?)可提高Bletilla striata的多糖产量和硒含量,并增强其生物活性。硒修饰多糖(Se-BSPs)表现出更强的UV防护效果,使表皮厚度增加了35.7%(p < 0.001),降低了ROS和MDA 30.4%和43.8%(p < 0.001),并抑制了IL-1β/TNF-α/MMP-13的表达29.4%–89.0%(p < 0.001)。结构分析证实,硒通过C-O-Se键整合到多糖中。
CRediT作者贡献声明
Ji Chen:监督、资源获取、资金筹集、正式分析、概念构思。李萍江:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化。林红丽:初稿撰写、实验研究。李娟吴:实验研究。严正:数据管理。姚刘:实验研究。孙宇:实验研究。谢雷:实验研究。田梦亮:资源管理、项目协调、资金筹集。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家现代农业产业技术体系、四川创新团队项目、纯正传统中药创新团队(SCCXTD-2026-19)、四川农业大学雅安市校地科技合作成果转化项目(2025-CGZH-00012-NC)以及西藏自治区科技计划项目(关键研发计划;编号XZ202401ZY0087)的支持。
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