一項新研究發現，海參能自然產生一種糖類化合物，這種化合物能夠抑制一種促進癌癥生長的酶。研究的下一步是找到一種大規模生產這種源自海洋的抗癌化合物的方法。

海參在傳統醫學中有著數百年的食用歷史，尤其是在亞洲，它富含具有潛在藥用價值的生物活性化合物。現在，由密西西比大學 (UM) 領導的一項新研究發現，海參的另一種獨特的天然化合物可以阻斷一種有助于促進癌癥生長的酶。

“海洋生物產生的化合物具有獨特的結構，這些化合物通常在陸地脊椎動物中很少見或不存在，”該研究的主要作者、密歇根大學生物分子科學系博士生、埃及艾斯尤特大學藥學院助理講師馬爾瓦·法拉格（Marwa Farrag）說道。“因此，海參中的糖化合物非常獨特，在其他生物體中并不常見。這就是為什么它們值得研究。”

幾乎所有人類細胞的表面都覆蓋著聚糖，這是一種由毛發狀復雜碳水化合物分子突起組成的致密網絡，對細胞間通訊和免疫反應至關重要。修飾或異常表達的聚糖已被發現與癌癥的生長、擴散或轉移有關。一種名為肝素-6-O-內硫酸酯酶2（也稱為Sulf-2）的酶被發現能夠修飾聚糖，因此與癌癥進展有關。

“我們體內的細胞本質上被聚糖‘森林’所覆蓋，”本文通訊作者、密歇根大學藥物學副教授維托·波明（Vitor Pomin）說道。藥物學是一門研究從植物、動物和礦物等天然來源獲取藥物的科學。“酶改變了這片‘森林’的功能——本質上就是修剪了這片‘森林’的葉子。如果我們能夠抑制這種酶，理論上，我們就能夠對抗癌癥的擴散。”

先前的研究還探究了佛羅里達海參（Holothuria floridana）中發現的一種名為巖藻糖基化硫酸軟骨素 (HfFucCS) 的多糖的藥理活性。多糖是由長鏈單糖分子（或單糖）組成的復合碳水化合物。在本研究中，研究人員檢測了 HfFucCS 與 Sulf-2 酶之間的相互作用，并通過計算機建模和實驗室測試證實 HfFucCS 能夠抑制 Sulf-2 酶。

細胞的顯微鏡圖像顯示其表面有毛發狀聚糖

“我們能夠將實驗生成的結果與模擬預測的結果進行比較，發現它們是一致的，”論文合著者、密歇根大學藥物化學教授兼藥物科學研究所研究教授羅伯特·多爾克森（Robert Doerksen）說道。“這讓我們對結果更有信心。”

重要的是，研究人員發現HfFucCS不會像某些靶向Sulf-2的藥物那樣干擾血液凝固。通常情況下，Sulf-2具有促凝作用，使體內血栓形成的可能性略有增加。當Sulf-2被阻斷時，抗凝劑或抗凝血活性通常會增強。

“可以想象，如果你用一種抑制血液凝固的分子來治療病人，那么其中一個非常嚴重的副作用就是無法控制的出血，”密歇根大學藥理學副教授、該研究的另一位合著者喬舒亞·夏普(Joshua Sharp)說。“因此，我們正在研究的這種特定分子沒有這種效應，這很有希望。”

研究人員表示，使用海參等天然來源也有好處。

“有些藥物我們已經使用了100年，但我們仍在從豬身上提取，因為化學合成非常非常困難且成本高昂，”夏普說。“這就是為什么天然來源才是獲取這些碳水化合物藥物的首選途徑。”

“它更有益，也是一種更清潔的資源，”波明補充道。“與更傳統的資源相比，海洋環境有很多優勢。”

然而，這種海洋生物并非無限供應，它們是亞洲各地的熱門食物來源。這意味著研究人員需要設計一種化學方法，以生產至關重要的糖化合物HfFucCS。

“將其開發為藥物的一大難題是產量低，因為你無法獲得大量的海參，”波明說。“所以，我們必須找到一種化學合成途徑，等我們開發出來之后，就可以開始將這種化合物應用于動物模型。”

該研究發表在《糖生物學》雜志上。