海洋大型藻类作为重要的生物活性资源,富含苷类、胺类、甾体及聚酮等多种次生代谢产物。这些成分展现出广泛的生物活性,包括抗氧化、抗炎和抗癌作用,并可通过计算机模拟方法与癌症相关分子靶点进行特异性相互作用。本研究以褐藻网翼藻(Turbinaria ornata, TO)为对象,从中提取岩藻聚糖,系统评价其抗肺癌潜力。
结构表征结果表明,提取物主要成分为硫酸化岩藻聚糖(SF-TO),占藻体干重的4.9±0.12%,硫酸根含量为17.72±0.25%。体外抗氧化实验显示,该岩藻聚糖具有显著的剂量依赖性抗氧化活性。在细胞水平上,SF-TO通过核碎裂机制有效抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡,对人肺癌细胞(A549)表现出明显的细胞毒性作用。

为深入探究其分子作用机制,研究聚焦于肺癌进展中的三个关键靶点:VEGFR-1、AXL酪氨酸激酶和基质金属蛋白酶-8(MMP-8)。分子对接分析揭示,岩藻聚糖能够选择性结合这些靶酶,展现出良好的蛋白结合特性,其中对凋亡通路相关蛋白表现出最强亲和力。进一步通过分子动力学模拟评估结合稳定性,均方根偏差(RMSD)分析表明:在三种靶蛋白中,AXL酪氨酸激酶在1.8-2.2 Å范围内保持稳定构象,证实其在模拟过程中具有优异的结构稳定性;而配体RMSD在16纳秒后稳定于4.2 Å,说明岩藻聚糖在MMP-8结合位点能够维持稳定的构象状态。
综上所述,本研究通过系统的体外评价、分子对接和动力学模拟,证实网翼藻来源的岩藻聚糖可通过多靶点作用机制抑制肺癌细胞增殖并诱导凋亡,其良好的靶点选择性和结合稳定性为其在肺癌治疗中的应用提供了理论依据。研究结果表明,岩藻聚糖有望开发为肺癌治疗的潜在辅助药物,为海洋天然产物的抗肿瘤研究提供了新的方向。
原文链接:Elucidating anti-lung cancer potential of Fucoidan from marine algae Turbinaria ornata: In vitro evaluation, pharmacokinetics and computational targeting