大型真菌凝集素生物活性研究

耿敏

摘 ?要：真菌不但擁有豐富營養，同時還擁有強身健體功能，凝集素則和糖特異性融合，具備凝集細胞功能的糖蛋白或蛋白質。不同凝集素基礎特征存在較大差異，即便具有相同來源，也存在基本特征差異。該文先簡單分析了真菌凝集素，隨后介紹了真菌凝集素相關生物活性特征，包括凝血活性、抗腫瘤活性、免疫活性以及其他活性特征，最后介紹了真菌凝集素的具體應用，希望能給相關人士提供有效參考。

關鍵詞：真菌凝集素 ?生物活性 ?凝血活性 ?研究

中圖分類號：Q51 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號：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

真菌不但擁有豐富營養，同時還擁有強身健體功能，凝集素則和糖特異性融合，具備凝集細胞功能的糖蛋白或蛋白質。不同凝集素基礎特征存在較大差異，即便具有相同來源，也存在基本特征差異。真菌凝集素擁有免疫調節和抗腫瘤等多樣生物活性，隨著近幾年在真菌凝集素方面研究的擴展，真菌凝集素逐漸成為全新研究熱點。

1 ?真菌凝集素內涵

凝集素廣泛分布于自然界當中，屬于酶類蛋白質或糖蛋白，可以凝集細胞同時和糖特異性進行有機融合。20世紀80年代俄國科學家便在蓖麻子中提取到凝集素，隨后相繼在動物身體中提取到凝集素。生物界內的凝集素可以分成多種類型，包括微生物、植物和動物凝集素，其中的凝集素、多糖等活性成分中含有極大的藥用價值和豐富的營養價值，能夠治療疾病，強化體質。從20世紀60年代便在真菌內提取出具備免疫調節、抑制腫瘤等功能的活性物質。結合相關報道分析，已經在336種真菌內提取出凝集素，同時實施了初級研究。

從結構角度分析，凝集素可以分成多個亞基或單一亞基的，部分是簡單蛋白，部分是糖蛋白，而大部分的凝集素通常表現為糖蛋白，而糖蛋白涵還可以細分成糖與蛋白質，兩者之間的逆連接可以通過共價鍵實現，內部蛋白質成分持續增加條件下，糖分含量進一步減少，其中的糖元素即寡聚糖，由多種單糖組合形成。利用糖肽分離手段，能夠判斷凝集素中的糖便是寡聚糖。真菌凝集素帶有相應的高度特異性，擁有相同來源的真菌凝集素，其性質也存在某種差異。而不同種類真菌凝集素，其氨基酸排列順序和組成結構也各不相同。

2 ?真菌凝集素相關生物活性分析

2.1 凝血活性

從凝血活性層面分析，真菌凝集素相關特質首次發現于傘菌內，其中的紅細胞凝聚十分復雜，和其表層糖基以及凝集素分子存在某種聯系。通常情況下，紅細胞首先完成匯聚、凝集，此時，凝集素亞基和細胞內糖基的也會在短時間內完成“結合”;之后，未能與細胞內糖基結合的其他亞基，會與“剩余”紅細胞的表層糖基融合，從而促進紅細胞與真菌凝集素兩者之間構成一個橋架結構。立足于宏觀角度分析，凝集后的紅細胞形成一種網狀結構。凝集素可以對細胞表層糖基進行特異識別，和酶以及底物反應形成的鑰匙和鎖結構。真菌凝集素中擁有超出一個的糖的識別位點。紅細胞凝集中，真菌凝集素可能會和紅細胞表層相同識別位點互相作用，也可能和不同識別位點進行互相作用。部分凝集素內還存在功能較為相似的“識別位點”，其作用在于，對凝集素正常凝集目標紅細胞的過程給予一定的“促進”作用。例如，在自然或人為的構建之下，保持外部環境的濃度處于相同狀態，則無論是金針菇，還是香菇，都可以“較為順利”地對兔血紅細胞完成凝集。而某種凝集素無法對一種紅細胞進行凝集時，也無法直接證明該種真菌凝集素內不具備凝血活性，只能說明該種真菌凝集素，其紅細胞的表層并不具備糖結合位點（在極個別的情況下，結合位點雖然存在，但并未得到有效識別，但整體而言，糖結合位點并不存在的現象較為普遍），直接導致紅細胞凝集效率低下。例如完成環境轉變（同上，保持濃度相同）后，雞腿菇可以無障礙地凝集兔紅細胞，但卻無法對雞紅細胞進行凝集。處于相同外部環境和濃度條件下，靈芝以及金針菇都能夠促進雞的紅細胞凝集，其中靈芝凝集效果較弱，而金針菇凝集能力相對較強[1]。

2.2 抗腫瘤活性

人體內癌細胞擁有一定的分裂、增生性，無法進行有效控制，當人體內腫瘤出現不斷增生條件下，便會順著淋巴和循環系統滲入相關組織、器官內。而對癌癥患者進行治療中，可以從3種途徑中選擇實施，分別是手術切除、放射治療以及化學治療等方法。而化療藥物幾乎全部為具備細胞毒性的藥物。此種抗腫瘤活性，更傾向于“抗細胞活性”。即化療藥物固然會對腫瘤細胞產生滅殺作用，但也會對正常細胞造成傷害。故采用化療藥物治療腫瘤疾病時，醫護人員除了重點關注腫瘤細胞的滅殺成效之外，還需對患者機體承受能力進行綜合評價。如果患者的身體極其虛弱，則化療藥物會將正常細胞“消滅殆盡”，背離治療的初衷。和傳統化療藥物相比，通過天然提取物對腫瘤進行治療，擁有耐藥性低、副作用小、價格低廉、資源豐富等優勢，為此近幾年該種技術在臨床治療惡性腫瘤疾病時，獲得了很多一線醫護人員的認可。綜合而言，真菌凝集素自身的活性能夠抑制惡性腫瘤細胞的生長、繁衍、擴散，對正常細胞盡管也會造成一定的“侵害”，但程度處于可控范圍。目前，大量臨床研究結果表明，真菌凝集素應用于抗腫瘤過程中的惡性腫瘤細胞抑制能力，可以借由其他方式加以體現，如強化機體免疫活性、誘導癌細胞自噬和凋亡，促進癌細胞分化。

目前，通過外部干預，向惡性腫瘤細胞“下達指令”，使其產生錯誤的認知，進而自主停止繁衍、擴散，最終自主凋亡的過程，被臨床稱之為細胞凋亡或者編程性死亡，是一種借助化學藥品，滅殺惡性腫瘤細胞，提高癌癥治療成效的基礎手段。細胞凋亡于機體內的具體過程，可以進行如下劃分：（1）內源性。借助多種方式（藥物直接作用、“信號”干擾等），激活腫瘤細胞中的“凋亡”信號，在理想狀態下，還可以完全破壞線粒體膜的完整性，防止癌細胞的轉移、擴散。（2）外源性。激活凋亡信號后，直接破壞細胞表面，使其喪失活性。

KOYAMA等通過在牛肝菌中提取KL-15凝集素，隨后發現該種凝集素可以促進細胞U937直接死亡，相關實驗證明了真菌凝集素某種活性可以促進病毒死亡，而凝集素之所以可以殺死細胞主要依靠CASPASE酶激活原理實現。相關實驗證明，細胞凋亡的基礎條件便是CASPASE級聯。

進一步提升機體的免疫性，能夠有效防控癌癥，主要因為細胞癌變中，會形成抗原，其屬于免疫大分子。而該種抗原可以長期刺激免疫系統，強化免疫系統抵抗性，有效監控腫瘤細胞。凝集素還可以對免疫系統實施合理調節，并融合淋巴細胞內糖基，實現特異融合，徹底將各種免疫細胞全面激活，涵蓋自然殺傷細胞、巨噬細胞等，促進免疫增殖細胞、T細胞的全面激活以及細胞因子釋放，實現抗腫瘤功能。

經過實驗室及臨床證實，目前已知的多種真菌凝集素都具備滅殺惡性腫瘤細胞，抑制其生長、防止其擴散的功能。但在實際運用的過程中，每種真菌凝集素的使用側重點需要進行調整。比如大白菇凝集素、正紅菇凝集素，常常用于防范腫瘤細胞的快速增長，具備“應急性”;而楊樹菇凝集素能夠充分激發癌細胞的凋亡信號，使其自主死亡，起到防止擴散的作用。

2.3 免疫活性

免疫調節中真菌凝集素相關反應機制主要是經TLRs信號實現，有效刺激相關免疫細胞，推動細胞不斷增殖，形成凝集素，通過信號渠道，促進巨噬細胞有效抑制NO。平菇中提取的凝集素還可以進一步提升疫苗免疫性能，充分促進DC發展。靈芝中提取的凝集素能夠對體液免疫進行合理調節，避免出現過敏反應。草菇凝集素能夠促進形成細胞介素-2，擁有促進有絲分裂以及免疫調節功能，幫助傳播鈣信號。在牛肝菌中提取的細網形態凝集素對胸腺細胞分裂具有積極作用，同時還會影響淋巴細胞的活性，能夠幫助抑制人體內部白血病相關細胞的擴散和增殖，避免樹突細胞活性增強。從裂褶菌以及牛肝菌中提取的凝集素對于分類活性具有積極促進作用，不會對真菌活性產生任何影響。從金頂側耳中提取的凝集素能夠對腫瘤細胞和HIV-1反轉錄酶活性進行有效抑制，增強有絲分裂活性。

2.4 其他活性

真菌凝集素以及植物凝集素可以于防御系統內發揮出良好效用，榆黃菇凝集素、楊樹股凝集素、雞腿菇凝集素等能夠有效抑制部分植物病毒。部分真菌凝集素還具備HIV抑制能力，比如紅菇凝集素、側耳凝集素、猴頭菇凝集素能夠有效抑制HIV-1反轉錄酶活性。枯黃裸傘凝集素能夠有效抑制黑曲霉于體外的增長。平菇凝集素可以有效削弱砷的毒性，避免砷損傷有機體紅細胞。卷邊樁菇相關凝集素可以對煙草花葉病毒活力進行有效抑制。雙孢菇凝集素可以控制上皮細胞核內惡性結腸細胞的增殖。雙孢菇凝集素可以有效控制眼睛纖維原細胞的增長，同時相關抑制效果和凝集素整體濃度處于正比關系，沒有任何毒性[2]。

3 ?真菌凝集素具體應用

根據上文所述，真菌凝集素在分子識別、細胞免疫以及細胞膜結構等方面，均可以發揮重要作用。腫瘤擴展牽涉到多種復雜性生物反應，是一種分子級聯反應，其中參與反應主體為糖蛋白。在對腫瘤細胞中的糖鏈關系以及糖蛋白實施動態研究，可以幫助了解腫瘤細胞發展規律。而糖蛋白便是真菌凝集素，可以通過其研究細胞糖鏈，涵蓋細胞轉移內容。除此之外，相關證據顯示，在細胞程序性死亡、強化免疫耐受能力、腫瘤細胞定位以及信號轉導等方面，凝集素具有重要作用。凝集素芯片屬于一種生物標志物，能夠對腫瘤病變中的糖基異常變化進行合理檢測與準確篩選[3]。

真菌凝集素還可以用來對免疫活性進行檢測，相關研究證實，不同類型真菌凝集素具備免疫調節活性。相關報告證明，細胞于分化、發育中容易改變表層糖基化，通過熒光標記糖基與凝集素的融合，從而對細胞表層糖基化水平進行合理研究，是免疫細胞早期識別的核心手段。真菌凝集素還可以對淋巴細胞產生刺激，促進其有絲分裂，經過真菌凝集素刺激后，相關T淋巴細胞能夠順利轉變為淋巴細胞，通過淋巴喜好轉變狀況準確反映出細胞免疫的真實水平，對不同免疫效果進行準確監測。結合分子生物對凝集素基因進行重新編碼，能夠形成受體微生物相關重組蛋白，對蛋白質免疫活性實施準確檢測。真菌凝集素在新藥的開發設計中也發揮著重要作用，當下已經提取出數百種真菌凝集素，其都具備抗腫瘤活性。

4 ?結語

綜上所述，在現代化背景下，隨著生物技術持續發展，真菌凝集素從原本的簡單分類以及生物活性轉變研究開始轉化為臨床試驗應用和基礎研究。屬于特殊蛋白凝集素，擁有多樣生物活性，并成為真菌多糖后的主要研究內容。

參考文獻

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