| 标题 | 大型真菌凝集素生物活性研究 |
| 范文 | 耿敏 摘 ?要：真菌不但拥有丰富营养，同时还拥有强身健体功能，凝集素则和糖特异性融合，具备凝集细胞功能的糖蛋白或蛋白质。不同凝集素基础特征存在较大差异，即便具有相同来源，也存在基本特征差异。该文先简单分析了真菌凝集素，随后介绍了真菌凝集素相关生物活性特征，包括凝血活性、抗肿瘤活性、免疫活性以及其他活性特征，最后介绍了真菌凝集素的具体应用，希望能给相关人士提供有效参考。 关键词：真菌凝集素 ?生物活性 ?凝血活性 ?研究 中图分类号：Q51 ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1672-3791（2021）02（a）-0203-03 Study on the Biological Activity of Macrofungal Lectins GENG Min （Changchun Polytechnic， Changchun， Jilin Province， 130033 China） Abstract： Fungi are not only rich in nutrition， but also have the function of strengthening the body. Lectin is a glycoprotein or protein with the function of agglutinating cells by fusing specifically with sugar. The basic characteristics of different lectins are quite different， even if they have the same origin.The article first briefly analyzes fungal lectins， and then introduces the biological activity characteristics of fungal lectins， including coagulation activity， anti-tumor activity， immune activity and other activity characteristics， and finally introduces the specific application of fungal lectins， hoping to provide effective reference for related people. Key Words： Fungal lectin; Biological activity; Coagulation activity;Research 真菌不但拥有丰富营养，同时还拥有强身健体功能，凝集素则和糖特异性融合，具备凝集细胞功能的糖蛋白或蛋白质。不同凝集素基础特征存在较大差异，即便具有相同来源，也存在基本特征差异。真菌凝集素拥有免疫调节和抗肿瘤等多样生物活性，随着近几年在真菌凝集素方面研究的扩展，真菌凝集素逐渐成为全新研究热点。 1 ?真菌凝集素内涵 凝集素广泛分布于自然界当中，属于酶类蛋白质或糖蛋白，可以凝集细胞同时和糖特异性进行有机融合。20世纪80年代俄国科学家便在蓖麻子中提取到凝集素，随后相继在动物身体中提取到凝集素。生物界内的凝集素可以分成多种类型，包括微生物、植物和动物凝集素，其中的凝集素、多糖等活性成分中含有极大的药用价值和丰富的营养价值，能够治疗疾病，强化体质。从20世纪60年代便在真菌内提取出具备免疫调节、抑制肿瘤等功能的活性物质。结合相关报道分析，已经在336种真菌内提取出凝集素，同时实施了初级研究。 从结构角度分析，凝集素可以分成多个亚基或单一亚基的，部分是简单蛋白，部分是糖蛋白，而大部分的凝集素通常表现为糖蛋白，而糖蛋白涵还可以细分成糖与蛋白质，两者之间的逆连接可以通過共价键实现，内部蛋白质成分持续增加条件下，糖分含量进一步减少，其中的糖元素即寡聚糖，由多种单糖组合形成。利用糖肽分离手段，能够判断凝集素中的糖便是寡聚糖。真菌凝集素带有相应的高度特异性，拥有相同来源的真菌凝集素，其性质也存在某种差异。而不同种类真菌凝集素，其氨基酸排列顺序和组成结构也各不相同。 2 ?真菌凝集素相关生物活性分析 2.1 凝血活性 从凝血活性层面分析，真菌凝集素相关特质首次发现于伞菌内，其中的红细胞凝聚十分复杂，和其表层糖基以及凝集素分子存在某种联系。通常情况下，红细胞首先完成汇聚、凝集，此时，凝集素亚基和细胞内糖基的也会在短时间内完成“结合”;之后，未能与细胞内糖基结合的其他亚基，会与“剩余”红细胞的表层糖基融合，从而促进红细胞与真菌凝集素两者之间构成一个桥架结构。立足于宏观角度分析，凝集后的红细胞形成一种网状结构。凝集素可以对细胞表层糖基进行特异识别，和酶以及底物反应形成的钥匙和锁结构。真菌凝集素中拥有超出一个的糖的识别位点。红细胞凝集中，真菌凝集素可能会和红细胞表层相同识别位点互相作用，也可能和不同识别位点进行互相作用。部分凝集素内还存在功能较为相似的“识别位点”，其作用在于，对凝集素正常凝集目标红细胞的过程给予一定的“促进”作用。例如，在自然或人为的构建之下，保持外部环境的浓度处于相同状态，则无论是金针菇，还是香菇，都可以“较为顺利”地对兔血红细胞完成凝集。而某种凝集素无法对一种红细胞进行凝集时，也无法直接证明该种真菌凝集素内不具备凝血活性，只能说明该种真菌凝集素，其红细胞的表层并不具备糖结合位点（在极个别的情况下，结合位点虽然存在，但并未得到有效识别，但整体而言，糖结合位点并不存在的现象较为普遍），直接导致红细胞凝集效率低下。例如完成环境转变（同上，保持浓度相同）后，鸡腿菇可以无障碍地凝集兔红细胞，但却无法对鸡红细胞进行凝集。处于相同外部环境和浓度条件下，灵芝以及金针菇都能够促进鸡的红细胞凝集，其中灵芝凝集效果较弱，而金针菇凝集能力相对较强[1]。 2.2 抗肿瘤活性 人体内癌细胞拥有一定的分裂、增生性，无法进行有效控制，当人体内肿瘤出现不断增生条件下，便会顺着淋巴和循环系统渗入相关组织、器官内。而对癌症患者进行治疗中，可以从3种途径中选择实施，分别是手术切除、放射治疗以及化学治疗等方法。而化疗药物几乎全部为具备细胞毒性的药物。此种抗肿瘤活性，更倾向于“抗细胞活性”。即化疗药物固然会对肿瘤细胞产生灭杀作用，但也会对正常细胞造成伤害。故采用化疗药物治疗肿瘤疾病时，医护人员除了重点关注肿瘤细胞的灭杀成效之外，还需对患者机体承受能力进行综合评价。如果患者的身体极其虚弱，则化疗药物会将正常细胞“消灭殆尽”，背离治疗的初衷。和传统化疗药物相比，通过天然提取物对肿瘤进行治疗，拥有耐药性低、副作用小、价格低廉、资源丰富等优势，为此近几年该种技术在临床治疗恶性肿瘤疾病时，获得了很多一线医护人员的认可。综合而言，真菌凝集素自身的活性能够抑制恶性肿瘤细胞的生长、繁衍、扩散，对正常细胞尽管也会造成一定的“侵害”，但程度处于可控范围。目前，大量临床研究结果表明，真菌凝集素应用于抗肿瘤过程中的恶性肿瘤细胞抑制能力，可以借由其他方式加以体现，如强化机体免疫活性、诱导癌细胞自噬和凋亡，促进癌细胞分化。 目前，通过外部干预，向恶性肿瘤细胞“下达指令”，使其产生错误的认知，进而自主停止繁衍、扩散，最终自主凋亡的过程，被临床称之为细胞凋亡或者编程性死亡，是一种借助化学药品，灭杀恶性肿瘤细胞，提高癌症治疗成效的基础手段。细胞凋亡于机体内的具体过程，可以进行如下划分：（1）内源性。借助多种方式（药物直接作用、“信号”干扰等），激活肿瘤细胞中的“凋亡”信号，在理想状态下，还可以完全破坏线粒体膜的完整性，防止癌细胞的转移、扩散。（2）外源性。激活凋亡信号后，直接破坏细胞表面，使其丧失活性。 KOYAMA等通过在牛肝菌中提取KL-15凝集素，随后发现该种凝集素可以促进细胞U937直接死亡，相关实验证明了真菌凝集素某种活性可以促进病毒死亡，而凝集素之所以可以杀死细胞主要依靠CASPASE酶激活原理实现。相关实验证明，细胞凋亡的基础条件便是CASPASE级联。 进一步提升机体的免疫性，能够有效防控癌症，主要因为细胞癌变中，会形成抗原，其属于免疫大分子。而该种抗原可以长期刺激免疫系统，强化免疫系统抵抗性，有效监控肿瘤细胞。凝集素还可以对免疫系统实施合理调节，并融合淋巴细胞内糖基，实现特异融合，彻底将各种免疫细胞全面激活，涵盖自然杀伤细胞、巨噬细胞等，促进免疫增殖细胞、T细胞的全面激活以及细胞因子释放，实现抗肿瘤功能。 经过实验室及临床证实，目前已知的多种真菌凝集素都具备灭杀恶性肿瘤细胞，抑制其生长、防止其扩散的功能。但在实际运用的过程中，每种真菌凝集素的使用侧重点需要进行调整。比如大白菇凝集素、正红菇凝集素，常常用于防范肿瘤细胞的快速增长，具备“应急性”;而杨树菇凝集素能够充分激发癌细胞的凋亡信号，使其自主死亡，起到防止扩散的作用。 2.3 免疫活性 免疫调节中真菌凝集素相关反应机制主要是经TLRs信号实现，有效刺激相关免疫细胞，推动细胞不断增殖，形成凝集素，通过信号渠道，促进巨噬细胞有效抑制NO。平菇中提取的凝集素还可以进一步提升疫苗免疫性能，充分促进DC发展。灵芝中提取的凝集素能够对体液免疫进行合理调节，避免出现过敏反应。草菇凝集素能够促进形成细胞介素-2，拥有促进有丝分裂以及免疫调节功能，帮助传播钙信号。在牛肝菌中提取的细网形态凝集素对胸腺细胞分裂具有积极作用，同时还会影响淋巴细胞的活性，能够帮助抑制人体内部白血病相关细胞的扩散和增殖，避免树突细胞活性增强。从裂褶菌以及牛肝菌中提取的凝集素对于分类活性具有积极促进作用，不会对真菌活性产生任何影响。从金顶侧耳中提取的凝集素能够对肿瘤细胞和HIV-1反转录酶活性进行有效抑制，增强有丝分裂活性。 2.4 其他活性 真菌凝集素以及植物凝集素可以于防御系统内发挥出良好效用，榆黄菇凝集素、杨树股凝集素、鸡腿菇凝集素等能够有效抑制部分植物病毒。部分真菌凝集素还具备HIV抑制能力，比如红菇凝集素、侧耳凝集素、猴头菇凝集素能够有效抑制HIV-1反转录酶活性。枯黄裸伞凝集素能够有效抑制黑曲霉于体外的增长。平菇凝集素可以有效削弱砷的毒性，避免砷损伤有机体红细胞。卷边桩菇相关凝集素可以对烟草花叶病毒活力进行有效抑制。双孢菇凝集素可以控制上皮细胞核内恶性结肠细胞的增殖。双孢菇凝集素可以有效控制眼睛纤维原细胞的增长，同时相关抑制效果和凝集素整体浓度处于正比关系，没有任何毒性[2]。 3 ?真菌凝集素具体应用 根据上文所述，真菌凝集素在分子识别、细胞免疫以及细胞膜结构等方面，均可以发挥重要作用。肿瘤扩展牵涉到多种复杂性生物反应，是一种分子级联反应，其中参与反应主体为糖蛋白。在对肿瘤细胞中的糖链关系以及糖蛋白实施动态研究，可以帮助了解肿瘤细胞发展规律。而糖蛋白便是真菌凝集素，可以通过其研究细胞糖链，涵盖细胞转移内容。除此之外，相关证据显示，在细胞程序性死亡、强化免疫耐受能力、肿瘤细胞定位以及信号转导等方面，凝集素具有重要作用。凝集素芯片属于一种生物标志物，能够对肿瘤病变中的糖基异常变化进行合理检测与准确筛选[3]。 真菌凝集素还可以用来对免疫活性进行检测，相关研究证实，不同类型真菌凝集素具备免疫调节活性。相关报告证明，细胞于分化、发育中容易改变表层糖基化，通过荧光标记糖基与凝集素的融合，从而对细胞表层糖基化水平进行合理研究，是免疫细胞早期识别的核心手段。真菌凝集素还可以对淋巴细胞产生刺激，促进其有丝分裂，经过真菌凝集素刺激后，相关T淋巴细胞能够顺利转变为淋巴细胞，通过淋巴喜好转变状况准确反映出细胞免疫的真实水平，对不同免疫效果进行准确监测。结合分子生物对凝集素基因进行重新编码，能够形成受体微生物相关重组蛋白，对蛋白质免疫活性实施准确检测。真菌凝集素在新药的开发设计中也发挥着重要作用，当下已经提取出数百种真菌凝集素，其都具备抗肿瘤活性。 4 ?結语 综上所述，在现代化背景下，随着生物技术持续发展，真菌凝集素从原本的简单分类以及生物活性转变研究开始转化为临床试验应用和基础研究。属于特殊蛋白凝集素，拥有多样生物活性，并成为真菌多糖后的主要研究内容。 参考文献 [1] 马成瑶，刘振东.大型真菌凝集素生物活性及其应用[J].高原农业，2018，2（3）：279-285. [2] 和若瑜.砖红绒盖牛肝菌三个发育阶段的差异表达基因筛选及其功能初步分析[D].云南大学，2018. [3] 秦新政，杨新平.26种阿勒泰大型真菌凝集素研究[J].新疆农业科学，2016，53（1）：142-148. [4] 杨庆.大型真菌凝集素的生物活性研究及应用[D].武汉大学，2019. [5] 孙亚红，郑素月，李崇勃.内蒙古根河14种野生大型经济真菌生物活性测定[J].中国食用菌，2019，28（1）：50-52. [6] 张月娇.牛肝菌、红菇等真菌凝集素初步研究[D].云南大学，2017. |
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