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研究表明:冬虫夏草无法合成抗癌药物喷司他丁

2020-12-02 09:44:59 来源:互联网

冬虫夏草是有名的中草药,有着补肾益肺,止血化痰功效,十分有药物价值。但是根据最新的研究结果显示,冬虫夏草是无法合成抗癌药物喷司他丁的。

经济日报报道:近日,《细胞生物化学》在线发表了中科院植物生理生态研究所王成树研究组在上海的最新研究成果:冬虫夏草素伴随保护分子喷司他丁的生物合成。本研究全面分析了虫草素在蛹虫草中的生物合成机理,首次发现蛹虫草可以合成一种抗癌药物——喷司他丁,用于保护合成虫草素的结构稳定性。  

自然界中,能感染和杀死昆虫的广义虫草菌有1000多种。它们在昆虫种群的自然控制中起着重要作用。其中,以冬虫夏草、蛹虫草和蝉花等为代表的虫草具有悠久的食药历史,具有抗癌、提高免疫力、抗菌抗疲劳等生物活性。但长期以来,其相关活性成分大多未得到明确研究。

1950年在蛹虫草中首次发现腺苷类系物虫草素。它具有抗菌、抗虫、抗癌等生物活性,但其合成机理尚不清楚。喷司他丁于1974年首次在细菌中发现,是腺苷脱氨酶的有效抑制剂,1991年被美国食品药物管理局(FDA)批准为治疗毛细胞白血病的商业药物。

在蛹虫草基因组研究的基础上,王成树团队通过生物信息学分析和基因功能研究,分析了虫草素生物合成的分子机制,首次发现蛹虫草可以从同一个基因簇合成虫草素和喷司他丁。这两种腺苷分子在功能上都起到了“保护者—被保护者”的作用,也就是说,在合成虫草素的同时,蛹虫草合成了一种保护其稳定性的分子。

此外,研究小组发现,只有在蚕蛹上生长蛹虫草时,才能合成高水平的虫草素。然而,当虫草素含量过高时,会引起细胞毒性,真菌会相应启动解毒机制。这表明人类不太可能摄入过多的虫草素

在此基础上,他们结合色谱验证分析研究证明,其他种类的虫草菌,如冬虫夏草和蝉花等,不能合成虫草素和喷司他丁。然而,利用所获得的合成基因,异源表达可以实现由酵母菌合成虫草素,并在蛹虫草中高水平合成虫草素和喷司他丁,为有效利用这两种活性成分奠定了技术基础。

据报道,这一研究结果为蛹虫草的抗癌活性提供了分子证据,证明了其他虫草菌如冬虫夏草不能合成虫草素或喷司他丁,为利用生物技术高水平合成虫草素和喷司他丁提供了基因资源。

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