郝 帥 , 秦 玉 , 王成濤 *(1.北京工商大學(xué) 北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心,北京100048;2.北京工商大學(xué) 北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心,北京100048)
肺癌是我國第一大癌癥,具有極高的發(fā)病率和死亡率,嚴重威脅我國人民的健康。藻藍蛋白對肺癌細胞活性的抑制作用已有文獻報道。Baudelet[1]等人采用100 μg/mL的藻藍蛋白處理體外培養(yǎng)的A549肺鱗癌細胞后,發(fā)現(xiàn)A549細胞的體外增殖能力出現(xiàn)了顯著降低;同時,藻藍蛋白處理細胞72 h后通過鏡下觀察發(fā)現(xiàn),與對照組相比,處理組細胞出現(xiàn)明顯的凋亡小體,進一步證實了藻藍蛋白對肺腺癌細胞的體外促凋亡作用。Li[2]等人進行了體內(nèi)和體外實驗,并檢測了細胞內(nèi)相應(yīng)的指標,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠在體內(nèi)和體外抑制肺癌細胞A549的生長,并且降低細胞周期蛋白依賴性激酶-4(DK4)的表達,上調(diào)半胱天冬酶-3(caspase3)的表達,進而誘導(dǎo)細胞凋亡;同時腫瘤壞死因子(TNF)的表達量也在藻藍蛋白處理后出現(xiàn)了增加,而B淋巴細胞瘤-2基因(Bcl-2)與細胞周期蛋白 D1(Cyclin D1)出現(xiàn)了下調(diào),說明藻藍蛋白能夠通過細胞周期的阻滯而引起肺癌細胞的凋亡。Madamwar[3]等人發(fā)現(xiàn)肺癌細胞A549的活性高低、細胞線粒體膜電勢大小以及乳酸脫氫酶釋放量的大小與藻藍蛋白的處理劑量呈現(xiàn)明顯的依賴效應(yīng),高濃度的藻藍蛋白能夠大大降低肺癌細胞的體外存活率,并且引起染色質(zhì)的固縮;同時,流式細胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠?qū)е路伟┘毎鸊0/G1期的阻滯,暗示藻藍蛋白抑制肺癌細胞可能的一種調(diào)控機制。
惡性黑色素瘤是由皮膚或其他器官黑色素細胞產(chǎn)生的腫瘤[4],雖然其發(fā)病率較低,但惡性程度非常高,且極易發(fā)生轉(zhuǎn)移,對放療、化療等均不敏感,因此黑色素瘤的致死率很高[4]。尋找一種安全有效的抑制黑色素瘤活性的方法對黑色素瘤的靶向治療有著重要的意義,而藻藍蛋白則成為了黑色素瘤治療的潛在功能性產(chǎn)品。Chen[5]等人發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠明顯抑制人類黑色素瘤細胞A375的體外增殖能力。流式細胞術(shù)檢測顯示利用10、20、40 μmol/L的藻藍蛋白處理A375細胞后,Sub-G1期的比例分別為16.8%、26.2%以及42%,表明藻藍蛋白能夠以濃度依賴效應(yīng)的方式引起黑色素瘤細胞不同程度的凋亡;原位末端轉(zhuǎn)移酶標記(TUNEL)實驗結(jié)果顯示,藻藍蛋白處理后的細胞TUNEL陽性率占15%±5%,與對照組相比(3%±1%)出現(xiàn)了明顯上調(diào),進一步表明細胞在處理后出現(xiàn)了凋亡。Baudelet[1]等人發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白也對另一種黑色素瘤細胞A-2058具有明顯抑增殖作用。Wu[6]等人則對藻藍蛋白抑制黑色素瘤細胞的機制進行了深入的研究,他們采用小鼠黑色素瘤細胞系B16F10為模型,利用0.05、0.1、0.2 mg/mL的藻藍蛋白處理細胞,發(fā)現(xiàn)細胞活性隨著處理劑量的增大而降低,這與Chen[5]等人的研究結(jié)果一致。同時,酪氨酸酶的活性也與藻藍蛋白的處理濃度呈現(xiàn)負相關(guān)效應(yīng),Western與RT-PCR結(jié)果顯示酪氨酸酶的蛋白表達量與mRNA轉(zhuǎn)錄水平均隨著藻藍蛋白處理劑量得增加而降低。為了進一步探究其中的機制,他們對藻藍蛋白處理后細胞中胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)與絲裂原活化蛋白激酶(p38-MAPK)信號通路進行了檢測,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠顯著增加ERK1/2蛋白的磷酸化水平,同時降低小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF)的表達,進而改變酪氨酸酶的活性,影響黑色素瘤細胞的生理活動。
結(jié)腸癌是目前發(fā)病率較高的消化道惡性腫瘤,由于腫瘤細胞形成于結(jié)腸壁內(nèi),癌細胞能夠沿著腸壁環(huán)形發(fā)展,并且通過腸壁血管進行轉(zhuǎn)移,因此發(fā)病率和死亡率很高。藻藍蛋白是一種優(yōu)良的抗結(jié)腸癌功能性食品。Saini[7]等人利用二甲肼作為誘導(dǎo)物建立大鼠結(jié)腸癌動物模型,采用吡羅昔康(一種傳統(tǒng)的抗癌藥物)與藻藍蛋白分別處理結(jié)腸癌動物,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白對結(jié)腸癌的抑制效果顯著高于吡羅昔康,雖然兩者的聯(lián)合用藥能夠更進一步抑制結(jié)腸癌的活性,但與藻藍蛋白單獨處理結(jié)果并不存在顯著差異,此研究表明藻藍蛋白在抑制結(jié)腸癌活性上具有非常顯著的效果。隨后,Saini團隊對藻藍蛋白活性研究抗結(jié)腸癌的機理進行了深入的研究[8],他們發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠通過下調(diào)癌基因Bcl-2以及上調(diào)Bcl-2相關(guān)X蛋白基因(Bax)的表達而刺激細胞色素C的釋放,進而激活凋亡相關(guān)蛋白caspase-9、caspase-3以及凋亡酶激活因子-1(Apaf-1)的表達引起腫瘤細胞的凋亡。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信號通路也被證實與結(jié)腸癌的調(diào)控有關(guān)[9],藻藍蛋白處理結(jié)腸癌大鼠后,能夠通過調(diào)控PTEN與糖原合成酶激酶-3(GSK-3β)顯著降低細胞中PI3K與Akt的表達,進而引起細胞凋亡。另外,β-鏈蛋白(Wnt/β-catenin)信號通路也參與了藻藍蛋白的調(diào)控過程[10],研究表明,藻藍蛋白能夠降低Wnt/βcatenin信號通路的活性而抑制結(jié)腸癌細胞的增殖能力,同時上調(diào)鈣蛋白酶9與過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)的表達影響細胞膜的結(jié)構(gòu),也在一定程度上抑制了結(jié)腸癌細胞的活性。
肝臟是人體的解毒器官,對人體生理活動的正常調(diào)節(jié)有著重要的作用,是非常關(guān)鍵并且不可取代的組織器官。肝癌的發(fā)生嚴重影響了肝臟的代謝調(diào)節(jié),也是一種高死亡率的惡性腫瘤。關(guān)燕清等人[11]發(fā)現(xiàn)采用固定化法將藻藍蛋白固定至組織培養(yǎng)聚苯乙烯基板上所得到的生物材料,能夠?qū)w外培養(yǎng)的肝癌細胞7402起到明顯抑制作用,藻藍蛋白的添加量在20 μg以及0.5~1 mg時對肝癌細胞的抑制率均能達到55%~66%左右,初步證實了藻藍蛋白的體外抗肝癌能力。Roy等人[12]采用肝癌細胞HepG2為研究模型,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白處理后能夠顯著降低細胞的體外增殖能力,顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)處理后的細胞出現(xiàn)了明顯的DNA碎片、細胞膜空泡等凋亡特征;流式細胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,藻藍蛋白能夠使HepG2細胞sub-G1期的比例增加,并且增加的比例與處理濃度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)效應(yīng);通過進一步探究其中可能的機制,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠促進HepG2細胞色素C的釋放,引起細胞中caspase 3以及DNA修復(fù)酶(PARP)的斷裂,同時降低Bcl-2基因的表達,這些現(xiàn)象均表明細胞出現(xiàn)了明顯的凋亡特征,也為藻藍蛋白抑制肝癌細胞的活性提供了必要的理論基礎(chǔ)。另外,有研究表明藻藍蛋白對另一種肝癌細胞SMMC-7721同樣具有生長抑制作用[13],使用120 mg/L藻藍蛋白處理后,細胞的存活率僅有47%,大大低于對照組細胞(70%存活率)。Nishanth等人[14]進一步對藻藍蛋白的抗肝癌機制進行了研究,結(jié)果顯示藻藍蛋白能夠通過降低多耐藥基因-1(MDR1)蛋白的表達而增加肝癌細胞HepG2對抗癌藥物阿霉素的敏感性,并且環(huán)氧酶-2(COX-2)與核受體-κB(NF-κB)信號通路也參與了其中的調(diào)控,此研究為藻藍蛋白與抗癌藥物聯(lián)合治療肝癌提供了一定的理論基礎(chǔ)。
除以上提到的惡性腫瘤外,藻藍蛋白對乳腺癌[5,15-17]、卵巢癌[18-19]、白血病等血液腫瘤[20]都有明顯的抑制作用。有研究表明,藻藍蛋白能夠在體內(nèi)和體外抑制乳腺癌細胞MCF-7的增殖,并且通過誘導(dǎo)細胞色素C的釋放而促進細胞的凋亡[15];另外,藻藍蛋白能夠通過介導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)以及癌基因p53信號通路抑制卵巢癌SKOV-3細胞的增殖[18]。
藻藍蛋白抗腫瘤功能的發(fā)現(xiàn)為多種惡性腫瘤的治療提供了重要的研究方向,為尋找靶向、安全、高效的腫瘤治療手段提供了新的研究思路,也為功能性食用色素食品的開發(fā)和應(yīng)用提供了廣闊的市場前景。
早在1998年,Romay等人首次發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白能夠有效清除細胞內(nèi)的OH基團并降低由葡萄糖氧化酶誘導(dǎo)所產(chǎn)生的炎癥反應(yīng),表現(xiàn)出顯著的抗氧化和抗炎作用[21]。他們通過4種不同的炎癥模型進行實驗,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白也具有體內(nèi)抗炎效果[22],并且證實藻藍蛋白對生物體不具有毒性效應(yīng),是一種安全的抗炎類功能性食品。Remirez等人[23]采用100、200、300 mg/kg體重的藻藍蛋白劑量處理炎性小鼠,作用后1 h檢測小鼠的炎性指標,發(fā)現(xiàn)細胞組織胺的釋放顯著降低,并且與藻藍蛋白的處理劑量呈現(xiàn)濃度梯度效應(yīng),進一步證實藻藍蛋白的抗炎作用。Reddy等人[24]采用藻藍蛋白處理脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的小鼠炎性巨噬細胞,發(fā)現(xiàn)炎癥細胞出現(xiàn)了凋亡現(xiàn)象。非酒精性肝炎是一種潛在的肝臟疾病,具有引發(fā)肝癌的風險,Pak等人[25]則對藻藍蛋白在非酒精性肝炎的調(diào)控功能進行了研究,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白的處理能夠通過阻斷肝細胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)而顯著降低非酒精性肝炎引發(fā)的NF-κB激活、淋巴細胞表面抗原 CD4(+)/CD8(+)表達等效應(yīng),進而降低炎癥反應(yīng)的程度。此外,Hwang等人通過研究發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白的抗炎活性能夠幫助降低小鼠耳鳴癥相關(guān)基因NR2B、 腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、 白介素-1β(IL-1β)以及COX-2等的轉(zhuǎn)錄水平,從而改善耳鳴癥狀[26]。Zhu等人[27]采用結(jié)腸炎小鼠為研究模型,利用藻藍蛋白處理后發(fā)現(xiàn)小鼠的炎性癥狀出現(xiàn)顯著降低,同時改善了體重減輕、炎性腹瀉等癥狀,他們進一步發(fā)現(xiàn)IL-6、TNF-α、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)以及IL-10等多種轉(zhuǎn)錄因子均參與了藻藍蛋白的抗結(jié)腸炎的調(diào)控過程。
氧化損傷能夠改變細胞或組織中的重要蛋白結(jié)構(gòu),影響正常的生命活動,目前的研究表明,藻藍蛋白具有一定程度的抗氧化調(diào)控作用。阿霉素是一種有效的抗腫瘤藥物,但具有極大的副作用,能夠?qū)π募〖毎a(chǎn)生氧化損傷,進而可能引發(fā)原發(fā)性心肌癥和充血性心臟病,因此也是一種限制性藥物。Khan等人[28]建立阿霉素誘導(dǎo)的氧化損傷小鼠模型,采用藻藍蛋白處理模型小鼠,與對照組相比,處理組的活性氧水平出現(xiàn)了顯著降低;TUNEL與流式細胞術(shù)BrdU-FITC/碘化丙啶雙染技術(shù)檢測結(jié)果顯示,細胞凋亡水平與DNA損傷程度均顯著下降;同時,與對照組相比,藻藍蛋白處理后降低了心肌細胞中凋亡基因Bax的表達以及細胞色素C的釋放量。Chen 等人[5]利用聯(lián)胺鹽(ABTS)、1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)以及超氧化物陰離子清除實驗等對藻藍蛋白的抗氧化性進行了檢測,發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白具有較強的ABTS、DPPH自由基以及超氧陰離子清除能力。此外,藻藍蛋白對H2O2誘導(dǎo)的DNA氧化損傷具有一定的保護作用。Ou等人[29]利用四氯化碳處理人肝癌細胞L02以及動物小鼠,分別建立了體外與體內(nèi)肝病模型,隨后采用藻藍蛋白進行處理,結(jié)果顯示細胞或組織中由四氯化碳誘導(dǎo)產(chǎn)生的活性氧以及丙二醛的含量均得到了明顯的抑制,超氧化物歧化酶(SOD)活性與谷胱甘肽的含量也出現(xiàn)了顯著增加,表明藻藍蛋白抗氧化性在保肝調(diào)節(jié)中的作用。此外,最新的研究報道表明藻藍蛋白的抗氧化性能夠抑制機體的衰老[30],Li等人采用半乳糖刺激雌性小鼠建立衰老模型,通過藻藍蛋白處理小鼠后發(fā)現(xiàn)細胞中SOD的活性出現(xiàn)了明顯增加,丙二醛含量顯著降低,并且抑制了小鼠體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,進而減緩了由半乳糖刺激的小鼠衰老現(xiàn)象。
Liu等人[31]采用藻藍蛋白處理過敏性小鼠后發(fā)現(xiàn),小鼠體內(nèi)IgE與組織胺的水平出現(xiàn)了降低,細胞因子IL-4與IL-13的釋放量也出現(xiàn)了下調(diào),表明藻藍蛋白能夠通過其免疫調(diào)節(jié)活性降低小鼠的過敏性反應(yīng)。Chang等人[32]證實藻藍蛋白能夠降低細胞的內(nèi)吞作用,增加細胞共刺激分子的表達,上調(diào)小鼠骨髓樹突狀細胞中IL-12的表達,同時藻藍蛋白能夠通過免疫調(diào)節(jié)作用刺激CD4陽性T細胞的產(chǎn)生,進一步上調(diào)干擾素γ的表達。
雖然藍藻能夠為我們提供豐富的有營養(yǎng)價值的藻藍蛋白,但同時也會產(chǎn)生一類有毒次級代謝產(chǎn)物:藻毒素。如果在提取藻藍蛋白時沒有對其進行充分的脫毒處理,那么藻毒素的殘留會嚴重威脅人類的健康,最終造成人力和財力的多重損失。因此,如何有效而充分地去除藻毒素,獲得安全可食用的藻藍蛋白,也是目前人們面臨的重要問題之一。
根據(jù)去除藻毒素的原理,目前主要有物理法、化學(xué)法以及生物去除法3種。Huang等人[33]在2007年研究了不同吸附材料對微囊藻素的吸附效果,他們發(fā)現(xiàn),相比于椰殼與煙煤,木炭對微囊藻素的吸附效果最好。除此之外,粉末活性炭由于其較大的比表面積,對藻毒素的吸附效率能夠達到90%以上[34-35]。Chang等人[36]通過研究發(fā)現(xiàn),從粘土中提取的納米硅酸鹽(NSP)可以作為一種新型代替性吸附劑,在適當?shù)臈l件下,其吸附效率可達到99%左右,極大地改善了藻毒素的去除效果,也是一種潛在的藻藍蛋白純化介質(zhì)。但是,雖然物理吸附法是一種“清潔無公害”的去毒方法,其作用效果并不穩(wěn)定,容易受到pH、天然有機物含量以及氧化物濃度等因素的影響[37],因此,研究者們也嘗試著進一步開發(fā)藻毒素去除的新方法。
近年來,化學(xué)方法也逐漸被用于藻毒素的去除。傳統(tǒng)的化學(xué)氧化劑如高錳酸鉀、臭氧、氯化氧等雖然能夠有效清除溶液中的藻毒素[38-39],但也可能與藻藍蛋白發(fā)生氧化反應(yīng),改變其結(jié)構(gòu)并影響藻藍蛋白的功能,因此并不適合藻藍蛋白體系中藻毒素的清除。電化學(xué)降解法是近年來逐漸發(fā)展并成熟起來的新型藻毒素去除方法,Tran等人[40]通過研究發(fā)現(xiàn),由于電極陽極的氧化作用,藻毒素的清除效率能夠達到98%以上,并且較化學(xué)氧化試劑法相比,電化學(xué)法對其他物質(zhì)的功能沒有顯著影響,可以作為一種高效實用的藻毒素去除手段。
此外,研究者們也對藻毒素的微生物降解進行了一系列的探索。Valeria等人[41]早在2006年就分離出了一株能夠降解藻毒素的鞘氨醇單胞菌,他們發(fā)現(xiàn),在適當條件下,這株菌能夠在36 h內(nèi)完全除去周圍環(huán)境中的藻毒素。這一研究為藻毒素的生物降解提供了有力的理論基礎(chǔ)。Ramani等人[42]在隨后的研究中也發(fā)現(xiàn)了降解藻毒素的新菌種。
筆者認為,雖然去除藻毒素的方法有很多,但選擇合適以及有效的方法對藻藍蛋白的提取和純化效果有重要的影響。化學(xué)氧化方法雖然具有高效的特點,但氧化反應(yīng)必然會對藻藍蛋白的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生不利的影響,因此在藻藍蛋白溶液體系中并不適宜采用;物理吸附法則是一種典型的清潔除雜方法,但由于微生物發(fā)酵體系成分復(fù)雜、代謝產(chǎn)物多樣、pH不穩(wěn)定,這些不穩(wěn)定因素對藻毒素的吸附效率也會產(chǎn)生一定影響??v觀目前的研究現(xiàn)狀,微生物降解法是藻藍蛋白提取過程中藻毒素去除的最佳方法。作為藍藻的次級代謝產(chǎn)物,藻毒素會伴隨著藍藻的生長不斷產(chǎn)生并積累,而此時引入有效的微生物對藻毒素進行利用和降解,不僅提高了藻毒素的去除效率,同時縮短了藻藍蛋白的純化時間,能夠形成“連續(xù)型”的培養(yǎng)模式,具有明顯的優(yōu)勢與潛在的應(yīng)用前景。
藻藍蛋白作為一種無毒的天然食用藍色素,兼有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種生理調(diào)節(jié)功能,是一種重要的功能性食品。歐赟等人[43]通過研究發(fā)現(xiàn),以螺旋藻藻藍蛋白制成的活性肽具有顯著的抗氧化活性,同時具有營養(yǎng)豐富、易吸收、無毒副作用的優(yōu)良特點。此外,于光等人[44]將藻藍蛋白提取純化對其活性進行了檢測,他們發(fā)現(xiàn)藻藍蛋白對多種腫瘤細胞如A375、U251的生長具有明顯抑制作用,但對非腫瘤細胞并沒有影響,這一研究充分證實了藻藍蛋白的功效特異性。由此可見,藻藍蛋白既可以廣泛應(yīng)用于食品添加劑、安全染料、化妝品等行業(yè),也能夠作為功能性成分應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,在腫瘤治療、抗炎等過程中能夠與目前的傳統(tǒng)藥物相結(jié)合,具有極大的開發(fā)為藥物的潛力。
藻藍蛋白雖然生理功能多樣化,但是其來源單一,生產(chǎn)成本較高,純化難度較大,因此目前并沒有被廣泛使用。筆者認為,采用高能混合離子場對藍藻細胞進行誘變處理,篩選出高產(chǎn)藻藍蛋白的菌株,利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)對藻藍蛋白合成調(diào)控過程中的重要調(diào)控靶基因進行篩查,利用基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)藻藍蛋白的工程菌株,是提高藻藍蛋白產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本的一個可行的方法。
對于藻藍蛋白的調(diào)控機制,縱觀目前的研究現(xiàn)狀,凋亡相關(guān)基因 Bcl-2,Bax,caspase 3[2,8]、核受體信號通路NF-κB[14]、蛋白激酶調(diào)節(jié)信號通路ERK1/2[5]等都被證實參與了藻藍蛋白的調(diào)控過程,但這些調(diào)控因子都位于相對下游的位置,具有一般性,并不能真實反映藻藍蛋白其特異的調(diào)控規(guī)律。筆者在前期的研究中,優(yōu)化并改進了實驗室創(chuàng)立的“動態(tài)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)(35S in vivo/vitro Labeling Analysis for Dynamic Proteomics,SiLAD)”[45-47],該技術(shù)能夠通過含35S氨基酸對待測樣本進行30 min的脈沖標記,并利用磷屏成像技術(shù)(Phosphor Imaging,PI)特異性地顯示標記時間內(nèi)新合成的蛋白質(zhì)分子,與傳統(tǒng)篩選技術(shù)相比,極大提高了檢測的靈敏度與時間分辨率,該技術(shù)的獨特優(yōu)勢見圖1。若某蛋白質(zhì)的累積量為 100,在時間 1(t1)和時間 2(t2)下,蛋白質(zhì)的合成量分別為1和5。傳統(tǒng)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)顯示這兩個時間點下蛋白的差異為101∶105,因此認定為“穩(wěn)定表達的蛋白質(zhì)”;而在SiLAD技術(shù)中,原有的蛋白累積量(100)被特異性地排除,蛋白質(zhì)表達差異顯示為1∶5,因此認定為“差異表達的蛋白質(zhì)”。因此,若將該技術(shù)引入藻藍蛋白調(diào)控的研究中,則能夠以“新合成的靶分子”為篩選指標,盡可能獲得直接受到藻藍蛋白所調(diào)控的關(guān)鍵因子,為全面研究其調(diào)控機制提供有力的技術(shù)支持。
圖1 SiLAD技術(shù)提高蛋白質(zhì)表達差異檢測敏感度圖解Fig.1 Diagram of SiLAD improving the detection sensitivity of protein expressions
因此,筆者認為,采用藻藍蛋白處理腫瘤細胞或炎癥細胞,結(jié)合新型動態(tài)蛋白質(zhì)組學(xué)SiLAD技術(shù)對其中的關(guān)鍵靶點進行分析,能夠篩選出藻藍蛋白抗腫瘤、抗炎、抗氧化等調(diào)控過程中盡可能早期的靶分子,進而精確反應(yīng)其獨特的調(diào)控機理,彌補了傳統(tǒng)篩選手段的不足,為疾病的聯(lián)合用藥以及靶向治療提供了新的方向,是目前研究藻藍蛋白的重要途徑,最終以便更好地為人類服務(wù)。
[1]BAUDELET P H,GAGEZ A L,Berard J B,et al.Antiproliferative activity of cyanophora paradoxa pigments in melanoma,breast and lung cancer cells[J].Marine Drugs,2013,11(11):4390-4406.
[2]LI B,GAO M H,CHU X M,et al.The synergistic antitumor effects of all-trans retinoic acid and C-phycocyanin on the lung cancer A549 cells in vitro and in vivo[J].European Journal of Pharmacology,2015,749:107-114.
[3]MADAMWAR D,PATEL D K,DESAI S N,et al.Apoptotic potential of C-phycoerythrin from Phormidium sp.A27DM and Halomicronema sp.A32DM on human lung carcinoma cells[J].EXCLI Journal,2015,14:527-539.
[4]FLAHERTY K T.Targeting metastatic melanoma[J].Annual Review of Medicine,2012,63:171-183.
[5]CHEN T,WONG Y S.In vitro antioxidant and antiproliferative activities of selenium-containing phycocyanin from seleniumenriched Spirulina platensis[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2008,56(12):4352-4358.
[6]WU L C,LIN Y Y,YANG S Y,et al.Antimelanogenic effect of c-phycocyanin through modulation of tyrosinase expression by upregulation ofERK and downregulation ofp38 MAPK signalingpathways[J].Journal of Biomedical Science,2011,18(1):74.
[7]SAINIMK,VAIPHEIK,SANYALSN.ChemopreventionofDMH-inducedratcoloncarcinomainitiationbycombinationadministration of piroxicam and C-phycocyanin[J].Molecular and Cellular Biochemistry,2012,361(1-2):217-228.
[8]SAINI M K,SANYAL S N,VAIPHEI K.Piroxicam and C-phycocyanin mediated apoptosis in 1,2-dimethylhydrazine dihydrochloride induced colon carcinogenesis:exploring the mitochondrial pathway[J].Nutrition and Cancer,2012,64(3):409-418.
[9]SAINI M K,SANYAL S N.PTEN regulates apoptotic cell death through PI3-K/Akt/GSK3beta signaling pathway in DMH induced early colon carcinogenesis in rat[J].Experimental and Molecular Pathology,2012,93(1):135-146.
[10]SAINI M K,SANYAL S N.Piroxicam and C-phycocyanin prevent colon carcinogenesis by inhibition of membrane fluidity and canonical Wnt/beta-catenin signaling while up-regulating ligand dependent transcription factor PPARgamma[J].Biomedicine&Pharmacotherapy,2014,68(5):537-550.
[11]GUAN Yanqing,GUO Baojiang.Inhibition activity of phycocyanin immobilization biomaterial on proliferation of liver cancer cells 7420[J].Ion Exchange and Adsorption,2000,16(6):547-552.(in Chinese)
[12]ROY K R,ARUNASREE K M,REDDY N P,et al.Alteration of mitochondrial membrane potential by Spirulina platensis C-phycocyanin induces apoptosis in the doxorubicinresistant human hepatocellular-carcinoma cell line HepG2[J].Biotechnology and Applied Biochemistry,2007,47(Pt 3):159-167.
[13]WANG Yuan,CAI Chuner,LI Bolin,et al.Photodynamic effect of two kinds of phycobiliproteins on human liver cancer cell line SMMC-7721 in vitro[J].Chinese Journal of Biotechnology,2009,25:1417-1423.(in Chinese)
[14]NISHANTH R P,RAMAKRISHNA B S,JYOTSNA R G,et al.C-Phycocyanin inhibits MDR1 through reactive oxygen species and cyclooxygenase-2 mediated pathways in human hepatocellular carcinoma cell line[J].European Journal of Pharmacology,2010,649(1-3):74-83.
[15]LI B,CHU X,GAO M,et al.Apoptotic mechanism of MCF-7 breast cells in vivo and in vitro induced by photodynamic therapy with C-phycocyanin[J].Acta Biochimica et Biophysica Sinica(Shanghai),2010,42(1):80-89.
[16]RAVI M,TENTU S,BASKAR G,et al.Molecular mechanism of anti-cancer activity of phycocyanin in triple-negative breast cancer cells[J].BMC Cancer,2015,15:768.
[17]LI B,GAO M H,ZHANG X C,et al.Molecular immune mechanism of C-phycocyanin from Spirulina platensis induces apoptosis in HeLa cells in vitro[J].Biotechnology and Applied Biochemistry,2006,43(Pt 3):155-164.
[18]PAN R W,LU R M,ZHANG Y,et al.Spirulina phycocyanin induces differential protein expression and apoptosis in SKOV-3 cells[J].International Journal of Biological Macromolecules,2015,81:951-959.
[19]YING J,WANG J,JI H J,et al.Transcriptome analysis of phycocyanin inhibitory effects on SKOV-3 cell proliferation[J].Gene,2016,585(1):58-64.
[20]SUBHASHINI J,MAHIPAL S V,REDDY M C,et al.Molecular mechanisms in C-phycocyanin induced apoptosis in human chronic myeloid leukemia cell line-K562[J].Biochemical Pharmacology,2004,68(3):453-462.
[21]ROMAY C,ARMESTO J,REMIREZ D,et al.Antioxidant and anti-inflammatory properties of C-phycocyanin from blue-green algae[J].Inflammation Research,1998,47(1):36-41.
[22]ROMAY C,LEDON N,GONZALEZ R.Further studies on anti-inflammatory activity of phycocyanin in some animal models of inflammation[J].Inflammation Research,1998,47(8):334-338.
[23]REMIREZ D,LEDON N,GONZALEZ R.Role of histamine in the inhibitory effects of phycocyanin in experimental models of allergic inflammatory response[J].Mediators of Inflammation,2002,11(2):81-85.
[24]REDDY M C,SUBHASHINI J,MAHIPAL S V,et al.C-Phycocyanin,a selective cyclooxygenase-2 inhibitor,induces apoptosis in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 macrophages[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2003,304(2):385-392.
[25]PAK W,TAKAYAMA F,MINE M,et al.Anti-oxidative and anti-inflammatory effects of spirulina on rat model of non-alcoholic steatohepatitis[J].Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition,2012,51(3):227-234.
[26]HWANG J H,CHEN J C,CHAN Y C.Effects of C-phycocyanin and Spirulina on salicylate-induced tinnitus,expression of NMDA receptor and inflammatory genes[J].PLoS One,2013,8(3):e58215.
[27]ZHU C,LING Q,CAI Z,et al.Selenium-Containing phycocyanin from Se-enriched Spirulina platensis reduces inflammation in dextransulfatesodium-inducedcolitisbyinhibitingNF-kappaBactivation[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2016,64(24):5060-5070.
[28]KHAN M,VARADHARAJ S,SHOBHA J C,et al.C-phycocyanin ameliorates doxorubicin-induced oxidative stress and apoptosis in adult rat cardiomyocytes[J].Journal of Cardiovascular Pharmacology,2006,47(1):9-20.
[29]OU Y,ZHENG S,LIN L,et al.Protective effect of C-phycocyanin against carbon tetrachloride-induced hepatocyte damage in vitro and in vivo[J].Chemico-Biological Interactions,2010,185(2):94-100.
[30]LI Y J,HAN Z,GE L,et al.C-phycocyanin protects against low fertility by inhibiting reactive oxygen species in aging mice[J].Oncotarget,2016,7(14):17393-17409.
[31]LIU Q M,WANG Y Z,CAO M J,et al.Anti-allergic activity of R-phycocyanin from Porphyra haitanensis in antigen-sensitized mice and mast cells[J].International Immunopharmacology,2015,25(2):465-473.
[32]CHANG C J,YANG Y H,LIANG Y C,et al.A novel phycobiliprotein alleviates allergic airway inflammation by modulating immune responses[J].American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine,2011,183(1):15-25.
[33]HUANG W J,CHENG B L,CHENG Y L.Adsorption of microcystin-LR by three types of activated carbon[J].Journal of Hazardous Materials,2007,141(1):115-122.
[34]HO L,LAMBLING P,BUSTAMANTE H,et al.Application of powdered activated carbon for the adsorption of cylindrospermopsin and microcystin toxins from drinking water supplies[J].Water Research,2011,45(9):2954-2964.
[35]DROGUI P,DAGHRIR R,SIMARD M C,et al.Removal of microcystin-LR from spiked water using either activated carbon or anthracite as filter material[J].Environmental Technology,2012,33(4-6):381-391.
[36]CHANG S C,LI C H,LIN J J,et al.Effective removal of microcystis aeruginosa and microcystin-LR using nanosilicate platelets[J].Chemosphere,2014,99:46-55.
[37]HO L,MEYN T,KEEGAN A,et al.Bacterial degradation of microcystin toxins within a biologically active sand filter[J].Water Research,2006,40(4):768-774.
[38]LIANG S,LI X,YANG Y L.Effect and mechanism of microcystin removal by potassium permanganate loaded zeolite[J].Advanced Materials Research,2010,113-116:521-524.
[39]LIU X,CHEN Z,ZHOU N,et al.Degradation and detoxification of microcystin-LR in drinking water by sequential use of UV and ozone[J].Journal of Environmental Sciences,2010,22(12):1897-1902.
[40]TRAN N,DROGUI P.Electrochemical removal of microcystin-LR from aqueous solution in the presence of natural organic pollutants[J].Journal of Environmental Management,2013,114:253-260.
[41]VALERIA A M,RICARDO E J,STEPHAN P,et al.Degradation of microcystin-RR by Sphingomonas sp.CBA4 isolated from San Roque reservoir(Córdoba-Argentina)[J].Biodegradation,2006,17(5):447-455.
[42]RAMANI A,REIN K,SHETTY K G,et al.Microbial degradation of microcystin in Florida's freshwaters[J].Biodegradation,2012,23(1):35-45.
[43]OU Yun,QIAO Yanyan,WANG Weiyou,et al.Antioxidative peptides prepared from Spirulina platensis and its antioxidative activities in vitro[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2014,33(1):22-26.
[44]YU Guang,MA Yuxiang,ZHANG Chengwu,et al.Isolation and purification of C-phycocyanin from Spirulina subsalsa[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2009,28(4):521-524.
[45]ZHANG Z,CHEN J,GUO F Z,et al.A high-temporal resolution technology for dynamic proteomic analysis based on 35S labeling[J].PLoS One,2008,3(8):e2991.
[46]HE J J,HAO S,ZHANG H,etal.Chronological protein synthesisin regeneratingratliver[J].Electrophoresis,2015,36(14):1622-1632.
[47]HAO S,LUO C L,ABUKIWAN A,et al.miR-137 inhibits proliferation of melanoma cells by targeting PAK2[J].Experimental Dermatology,2015,24(12):947-952.