文章题目：Structure and anticoagulant activity of a galactoarabinan sulfate polysaccharide and its oligosaccharide from the green algae, Codium fragile

发表期刊：International Journal of Biological Macromolecules

影响因子：8.5（2025）

通讯单位：浙江海洋渔业研究所；浙江海洋大学食品与药学学院

血栓相关疾病的防治中，传统抗凝药物（如肝素类）存在出血、血小板减少等显著副作用，亟需安全有效的天然替代物。海洋绿藻来源的硫酸化多糖因抗凝活性突出，成为研究热点，但刺松藻（Codium fragile）的多糖结构与活性受地理来源影响显著，其中东海南麂岛海域的刺松藻相关研究十分匮乏，多糖的化学结构、抗凝机制及结构-活性关系尚未明确。此外，现有海洋多糖因分子量高、结构复杂等问题限制了开发应用，而寡糖的活性与结构关联仍需系统探究。因此，该文章从该海域刺松藻中分离纯化硫酸化多糖并解析其结构，评价其抗凝与溶栓活性，阐明分子量对活性的影响，不仅能填补特定地理来源刺松藻多糖的研究空白，还能为天然抗凝/抗血栓药物的开发提供新资源与理论支撑。

研究团队借助离子交换层析、凝胶过滤层析等一系列精密分离纯化步骤，成功从刺松藻中获取了高纯度的硫酸化多糖CZS-0-1。该多糖的分子量为810 kDa，硫酸根含量高达21%。为明确其化学结构，研究团队综合运用单糖组成分析、甲基化分析、核磁共振分析及部分酸水解后的质谱分析等多种技术手段，最终确定：CZS-0-1以β1→3-L-阿拉伯糖为核心主链，主链糖单元的C2位或C4位带有硫酸化修饰；主链中10%的阿拉伯糖残基在C4位连接有分支侧链，这些侧链主要由1~3个β1→3-半乳糖组成，且半乳糖残基的C4位或C6位同样存在硫酸化修饰，整体平均每两个糖残基即含有一个硫酸基团（见Fig.1）。

Fig.1 The possible structure of CZS-0-1.

体外实验证实，CZS-0-1展现出类肝素样的显著抗凝活性：25 μg/mL浓度下，可使活化部分凝血活酶时间（APTT）延长至200秒以上，凝血酶时间（TT）达120秒，且仅作用于内源性凝血途径，出血风险远低于传统肝素（见Tab.1）。更值得关注的是，它还具有良好的溶栓效果，25 mg/mL浓度下溶栓率达41.8%，10 mg/mL时效果已接近临床常用溶栓药物尿激酶（见Tab.2）。

Tab.1 Anticoagulant activities of the sulfated polysaccharide CSZ-0-1 by APTT, TT and PT.

Tab.2 Thrombolytic activity of CSZ-0-1 in vitro.

进一步研究发现，CSZ-0-1对四种内源性凝血因子的活性具有明显的剂量依赖性抑制作用，尤其是因子XI和XII，在多糖存在下其活性迅速下降（见Tab.3）。此外，CSZ-0-1对共同途径的II和X有抑制作用，但对因子V影响不大，表明CSZ-0-1对内源性凝血途径的各个阶段均有抑制作用，但对共同途径仅在特定阶段具有抑制作用。

Tab.3 Effects of CSZ-0-1 on a variety of anticoagulant factors.

基于体外抗凝实验，进一步研究了CSZ-0-1与肝素辅因子之间的相互作用及其对凝血因子的影响。以如Fig.2所示，CSZ-0-1基本无直接抗凝活性，在缺乏肝素辅因子的情况下也基本无抗凝活性，而抗凝血酶III（ATIII）和肝素辅因子II（HCII）的存在则会显著抑制凝血因子II和凝血因子X的活性。CSZ-0-1对ATIII介导的凝血因子II的抑制率高于对HCII介导的活性的抑制率，且对ATIII介导的凝血因子X活性有一定的抑制作用。综上所述，CSZ-0-1通过抑制凝血因子II和凝血因子X的活性发挥抗凝和抗血栓作用。这种抑制作用依赖于肝素辅因子的存在，因此CSZ-0-1可作为一种潜在的抗血栓替代物。

Fig.2 The effect of CSZ-0-1 on the activity of coagulation factor II and coagulation factor X mediated by heparin cofactor.

最后，为了探究CSZ-0-1分子量对抗凝血活性的影响，研究人员检测不同降解时间低聚糖产物与ATATIII的结合能力。可以发现，随着降解时间的延长，低聚糖与ATIII的结合能力迅速下降，降解1.5小时的产物（LMW-C1）仍具有较强的结合能力，降解3 h、6 h和12 h的低聚糖（LMW-C2、LMW-C3和LMW-C4）结合能力较弱（见Fig.3）。这表明，CSZ-0-1的抗凝血活性与其分子量密切相关，在一定范围内降低分子量可能不会导致抗凝血活性显著下降，聚合度降至3~6的寡糖片段（LMW-C2）可能不具有抗凝血活性。

Fig.3 Surface plasmon resonance results of CSZ-0-1 oligosaccharides and heparin.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135255

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作者：付钧

审核：李全才、邵萌

编辑：郭青云

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