中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室刘海洋研究员团队、吴明一研究员团队及河南大学国家食用菌加工技术研发专业中心康文艺教授团队合作在国际知名期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1区Top期刊）上发表题为“Purification, structural characterization, and immunomodulatory activity of two polysaccharides from Portulaca oleracea L.”的文章。该研究从马齿苋中纯化和表征了两个分子量分布均一的多糖（POL-1和POL-2）， 并发现POL-2具有潜在的免疫增强活性。研究结果为马齿苋在免疫调节功能食品或药物开发领域的应用提供了科学依据和物质基础。
介绍（Introduction）
马齿苋（purslane）为马齿苋科（Portulacaceae）马齿苋属植物马齿苋（Portulaca oleracea L.）的干燥地上部分，性寒味酸，入肝、大肠经，具有清热解毒，凉血止血等功效。马齿苋被收载于《中国药典》和《国家药食同源目录》，富含多糖、不饱和脂肪酸、矿物质、氨基酸及多种维生素等，营养价值较高。多糖作为马齿苋的重要活性成分之一，药理研究表明其具有免疫调节、抗氧化、降血糖和神经保护等活性，但目前相关研究多集中于粗多糖或结构未被表征的多糖，马齿苋多糖的结构信息非常有限，大多局限于单糖组成分析。结构是活性发挥的基础，若结构的阐明滞后于活性研究，将阻碍构效关系的阐明和深入的作用机制探索。基于上述研究背景，本研究从马齿苋中分离纯化出2个均一多糖，并综合采用高效凝胶过滤色谱（HPGPC）、柱前衍生高效液相色谱（HPLC）、气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）、透射电镜（TEM）等手段对所得多糖的一级结构和链构象进行表征。进一步地，以RAW264.7巨噬细胞为体外研究模型，以吞噬能力、NO分泌、细胞因子的释放及其对免疫相关信号通路的影响等为指标，对2个马齿苋多糖的免疫调节活性及初步作用机制进行了探究。
图文（Figures）
Fig. 1 Extraction and purification procedure of polysaccharides from purslane.
Fig.2 HPGPC profiles and molecular weight distributions of POL-1 and POL-2(A); The UV spectra of POL-1 and POL-2 (B); The FT-IR spectra of POL-1 and POL-2 (C); The monosaccharide composition profiles of standard monosaccharides, POL-1 and POL-2 (D).
Fig.3The total ion chromatogram (TIC) profiles of partially methylated alditol acetates (PMAAs) from POL-1(A) and POL-2 (B).
Fig.4 The NMR spectra of POL-1. The 1H NMR (A), 13C NMR (B), 1H-1H COSY (C), and HSQC (D) spectra of POL-1 were recorded at 298 K.
Fig.5 The NMR spectra of POL-2. The 1H NMR (A), 13C NMR (B), HMBC (C), and HSQC-TOCSY (D) spectra of POL-2 were recorded at 298 K.
Fig.6 Proposed structures of the POL-1 (A) and POL-2 (B).
Fig.7 TEM images of POL-1 and POL-2 in sodium dodecyl sulfate solution. (A-B) TEM images of POL-1 (4300×, 11000×); (C-D) TEM images of POL-2 (4300×, 11000×).
Fig.8 Effects of POL-1 on the viability of RAW264.7 cells (A). Effects of POL-2 on the viability of RAW264.7 cells (B). Effects of POL-1 on the phagocytic activity of RAW264.7 cells (C). Effects of POL-2 on the phagocytic activity of RAW264.7 cells (D). Effects of POL-1 on NO production in RAW264.7 cells (E). Effects of POL-2 on NO (F), TNF-α (G) and IL-6 (H) production in RAW264.7 cells. Data are presented the mean ± SD, n = 3. Compared with the control group, ***P < 0.001, **P < 0.01.
Fig.9 Effects of POL-2 on expressions of related proteins in NF-κB signaling pathway. (A) the protein band diagram of P65, IκB-α, p-P65 and p-IκB-α. (B) the protein quantification diagram of p-P65/P65. (C) the protein quantification diagram of p-IκB-α/IκB-α. Data are presented the mean ± SD, n = 3. Compared with the control group, ***P < 0.001, **P < 0.01.
结论（Conclusion）
本研究从马齿苋中分离纯化获得2个分子量分布均一的多糖（POL-1和POL-2）。酸性多糖POL-1是发生了部分酯化的线性半乳糖醛酸聚糖（HG），甲酯化程度为9.71%，乙酰化程度为0.34%。POL-2是中性多糖，主要由Gal和Glc组成，二者比例为3.3：1。POL-2的主链是→4)-β-D-Galp-(1→重复单元，主链Gal残基的O-6被→6)-α-D-Glcp-(1→和→4)-α-D-Glcp-(1→残基取代。TEM实验进一步佐证了POL-1的线性无分支结构，而POL-2是缠绕的且存在分支的链状结构。免疫调节活性研究结果显示POL-2能促进RAW264.7细胞中P65、IκB-α的磷酸化从而激活NF-κB信号通路，增强细胞吞噬能力以及促进NO、IL-6和TNF-α的分泌，表现出潜在的免疫增强活性。
中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室已毕业硕士研究生李彦茜为该论文的第一作者，刘海洋研究员、吴明一研究员和康文艺教授为本论文的通讯作者。硕士研究生任梦洁（河南大学国家食用菌加工技术研发专业中心）、博士研究生严欢、助理研究员罗兰、方欣研究员和昆明医科大学第一附属医院的何黎教授参与了部分研究工作。本研究得到国家重点研发计划、云南省“兴滇英才支持计划”顶尖团队、国家自然科学基金、国家万人计划青年拔尖人才等项目和云南特色植物提取实验室的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130508
通讯作者简介：
刘海洋，博士，研究员，博士生导师，中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物全国重点实验室 研究组长PI。云南省中青年学术和技术带头人，云南省产业创新人才，享受云南省政府特殊津贴。主要从事天然药物化学、药用植物资源学研究。开展了40余种植物的化学成分和生物活性研究，分离鉴定了800余个化合物，其中300多个为新化合物，获得多个强活性分子，正在开展作用机制和成药性研究，部分研究成果已经转让给企业。在Angew. Chem. Int. Edit.、Org. Lett.、Food Chem.、J. Biol. Chem.、J. Nat. Prod.、Cell Res.等刊物上发表论文140余篇，获得授权发明专利11件。主持NSFC-云南省联合基金重点项目、5项国家自然科学基金面上、云南省重点项目等。获得云南省科技进步特等奖和一等奖、中国科学院科技促进发展奖科技贡献奖。
吴明一，博士，研究员，博士生导师，中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物全国重点实验室 研究组长PI。国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才，中国科学院青年创新促进会优秀会员，中国科学院西部青年学者，云南省杰出青年基金项目入选者。针对心脑血管、糖尿病及其并发症、皮肤病等重大疾病中未被满足的临床需求，长期从事天然药物和中药的物质基础与药理学研究工作。聚焦于天然多糖的结构与功能的关键科学问题，开展系列天然聚糖及其衍生物的结构解析、合成优化、构效关系、药理机制及其成药性等应用基础研究，发现了若干具有成药性前景的先导分子与候选药物分子，参与完成了新靶点抗凝血创新药物的临床前研究并获批准进入临床试验。在Nat. Commun., PNAS, Angew. Chem. Int. Ed., Biomaterials, Carbohydr. Polym.及J. Biol. Chem.等权威SCI期刊上发表研究论文40余篇，其中IF>10有13篇，中科院JCR一区18篇。获国内外发明专利授权35件，其中获美国、欧洲、日本、加拿大等国外授权专利17件，大部分专利已由企业实施。主持承担中国科学院、国家自然基金、科技部、云南省及大型企业等科研项目20余项。主持/承担新药研发项目4项，临床前在研新药2项，作为第二发明人/核心骨干完成的新靶点first-in-class原创新药LFG-53/YB209已获国家药品监督管理局和美国FDA批准临床研究。
康文艺，博士，博士生导师，二级教授，国家重点研发计划首席科学家，全球前2%顶尖科学家，河南省拔尖人才，国家食用菌加工技术研发专业中心主任，在药食同源和健康功效成分领域先后主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等各类科研项目40余项,全国专业标准化技术委员会委员、中国菌物学会食用菌采后与加工产业分会副会长、中国营养学会营养与保健食品分会常务委员、世界中联中药上市后再评价专业委员会常务理事、国家食品药品监督管理总局特殊食品抽检监测牵头分析专家委员、河南省食用菌精深加工产业技术创新战略联盟理事长，河南省首批生物医药领域技改专家。《Food & Medicine Homology》杂志执行总编、《Food Science and Human Wellness》，《Journal of Future Foods》杂志副主编，中国药学、中国中药杂志等期刊编委。获得国家市场监管总局市场监管科研成果一等奖、中国商业联合会的科学技术特等奖、河北省科技进步二等奖、河南省科技进步奖二等奖和中国商业联合会科学技术一等奖11项。
第一作者简介:
李彦茜，女，中国科学院昆明植物研究所2020级硕士研究生（已毕业），2022年中国科学院优秀学生干部。主要研究方向为天然多糖的结构鉴定和活性研究，已在Int. J. Biol. Macromol. 等国际期刊上发表或接受发表SCI论文5篇。