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三种红海海参中细胞毒性三萜皂苷的组织特异性分布

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藏于海味中的隐秘疗愈力

海参是形状奇特、类似香肠的动物,东亚许多人将其作为滋补食品食用。本研究提出了一个简单却引人思考的问题:来自埃及红海的这些生物是否含有可用于抗癌的天然化学物质?如果有,这些物质在其体内的哪个部位聚集?通过系统绘制这些物质的分布并在体外测试其对癌细胞的作用,研究者发现了可供未来药物发现参考的有希望线索。

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这些生物为何与众不同

研究团队聚焦于三种红海常见的食用海参:黑刺参(Holothuria atra)、毛海参(Holothuria impatiens)和维提氏博哈德氏参(Bohadschia vitiensis)。这些动物因富含蛋白质、维生素与矿物质而被视为营养食品。但它们也会产生一类类似肥皂的分子——皂苷,可能用作化学防御。早期研究提示某些海参皂苷具有杀伤癌细胞的活性,然而关于这些化合物在通常被食用的坚韧体壁与常被丢弃的内脏之间如何分布的信息甚少。

寻找高效化合物

为解答这一问题,科学家们在红海赫加达近海潜水采集海参。他们将肌肉体壁与柔软的内脏分离,用酒精提取其化学成分,然后用高精度质谱对混合物进行分析。该技术按分子质量对化合物进行分离,使团队得以鉴定出35种不同的皂苷,并比较每种在体壁与内脏提取物中的丰度。在H. atra与B. vitiensis中,大多数皂苷集中在体壁;相反,H. impatiens则在内脏中储存了更多种类且含量更高的这些化合物。

将海参化学成分付诸检验

接着,研究者考察了哪些提取物对癌细胞具有实质性危害。他们将多种人类癌细胞系——包括结肠、前列腺与肺癌细胞——暴露于不同的体壁与内脏提取物中。H. impatiens 的内脏提取物表现突出,显著降低了所有测试癌细胞的存活率,而其他提取物则显示出较弱或不一致的效果。为确定最活跃的成分,他们进一步将这种高效提取物用不同溶剂分馏。用二氯甲烷提取的某一馏分显示出尤其强的致癌细胞杀伤力,在体外测试中结肠癌细胞几乎无法幸存。

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聚焦两个明星分子

随后,团队把化学数据与一种将特定分子存在与生物效应连接起来的网络式分析相结合。在这些“分子图谱”中,最具生物活性的信号聚集在一类皂苷周围,尤其是两种称为bivittosides C 与 D 的化合物。这些分子在最有活性的馏分中丰度较高,在活性较弱的馏分中含量较低,并在无活性馏分中完全缺失。利用已知蛋白靶点的数据库,科学家预测bivittosides C 与 D 可能与驱动癌症生长的关键蛋白相互作用,包括PI3K/Akt通路中的蛋白以及诸如EGFR之类的表面受体。计算机对接模拟支持了这一观点:两种bivittoside均能够较好地嵌入STAT3、Akt1 与 EGFR 等癌症相关蛋白的结合口袋,其相互作用强度与已知抑制剂相当。

对食物与医药的意义

总体而言,这项工作表明红海海参不仅仅是传统的美味佳肴;它们也是复杂的化学工厂。研究显示,不同物种乃至同一动物不同组织对皂苷的储存方式各不相同。特别是H. impatiens 的内脏,是两种在体外对癌细胞具有强烈破坏作用的皂苷的富集来源,并且这些皂苷似乎有能力扰动肿瘤的重要生长与存活通路。尽管这并不意味着食用海参能治愈癌症,但它强调了海参作为设计新型抗癌药物起点的潜力,同时为其长期作为功能性食品的声誉提供了科学依据。

引用: Fayez, S., Abed, K., Moussa, M.S. et al. Tissue-specific distribution of cytotoxic triterpene saponins in three Red Sea sea cucumbers. Sci Rep 16, 8005 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39441-3

关键词: 海参, 天然抗癌化合物, 海洋皂苷, 红海生物多样性, 药物发现