DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1749545
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41685332
تاريخ النشر: 2026-01-28
المؤلف: Guofeng Pang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الدراسات البيولوجية والدوائية للنباتات
نظرة عامة
تبحث الدراسة في الإمكانات المناعية لمادة بوليسكريد منخفضة الوزن الجزيئي، تُعرف باسم BSP-2، المعزولة من درنات *Bletilla striata*. بينما ركزت الدراسات السابقة بشكل أساسي على البوليسكريدات عالية الوزن الجزيئي، تهدف هذه الدراسة إلى توضيح الخصائص والآليات لـ BSP-2. تم تصنيف البوليسكريد باستخدام كروماتوغرافيا الجل عالية الأداء (HPGPC) والرنين المغناطيسي النووي (NMR)، مما كشف عن وزن جزيئي متوسط يبلغ حوالي 3.612 كيلودالتون وتكوين يتكون بشكل أساسي من الجلوكوز، مع كميات أقل من الجالاكتوز، والأرابينوز، والرامنوز. أظهرت التجارب في المختبر أن BSP-2 تثبط بشكل فعال إنتاج الوسائط المؤيدة للالتهابات (IFN-γ، TNF-α، IL-1β، وIL-6) في البلعميات RAW264.7 المحفزة بواسطة الليببوليسكريد (LPS)، مع ارتباط تأثيراتها المضادة للالتهابات بتعديل مسار إشارة NF-κB.
تسلط الدراسة الضوء أيضًا على التنوع الهيكلي والوظيفي للبوليسكريدات المستمدة من *Bletilla striata*، مشيرة إلى أن طرق الاستخراج تؤثر بشكل كبير على وزنها الجزيئي ونشاطها البيولوجي. أظهرت BSP-2، التي تتميز بنقاء عالٍ يبلغ 96.9%، تركيبة مميزة من السكريات الأحادية وأظهرت تأثيرات مثبطة على حيوية الخلايا عند تركيزات منخفضة وتأثيرات مفرزة عند تركيزات أعلى في خلايا RAW264.7. تشير هذه الاستجابة الثنائية إلى تفاعل معقد بين تركيز البوليسكريد والنشاط الخلوي، مما قد ينطوي على تحفيز الموت الخلوي عند الجرعات المنخفضة وتأثيرات شبيهة بالمغذيات عند الجرعات الأعلى. بشكل عام، تدعم النتائج التطبيق المحتمل لـ BSP-2 كمكون نشط بيولوجيًا في الأطعمة الوظيفية والمكملات الغذائية، مع التأكيد على دورها في تنظيم المناعة من خلال مسار NF-κB.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث خصائص وتطبيقات *Bletilla striata* (Thunb.) Reichb.f.، وهو نوع من الأوركيد الأرضي المعروف بقدراته على وقف النزيف، ومضاد الالتهابات، وتجديد الأنسجة، وشفاء الجروح. تُقدّر هذه النبتة في الطب الصيني التقليدي وكعنصر غذائي بسبب سمّيتها المنخفضة وقابليتها للأكل. ومن الجدير بالذكر أن البوليسكريدات المستمدة من B. striata (BSPs) تُبرز كمكونات نشطة بيولوجيًا رئيسية، حيث تُظهر نشاطًا مضادًا للأكسدة وقدرات تشكيل الأفلام، مما يساهم في إطالة عمر الفاكهة مثل المانجو والعنب من خلال الطلاءات الواقية.
تؤكد الورقة على التأثيرات المضادة للالتهابات لاستخراج B. striata، الذي يثبط السيتوكينات الالتهابية عن طريق تثبيط مسارات إشارة MAPK وNF-kB. على الرغم من أن الأبحاث الحالية تركز على BSPs عالية الوزن الجزيئي، إلا أن هناك فجوة ملحوظة في فهم الخصائص الهيكلية والوظيفية للسكريات الأولية منخفضة الوزن الجزيئي. تهدف الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال استخدام تقنيات تنقية متقدمة لعزل جزء محدد، BSP-2، وتقييم تأثيراته المضادة للالتهابات والمناعية في نموذج بَلْعَمِيَات RAW 264.7 المحفزة بواسطة LPS. من المتوقع أن تدعم النتائج تطوير الأطعمة الوظيفية والمكونات الغذائية القياسية بناءً على هياكل البوليسكريد المحددة.
طرق
في هذا القسم، يوضح المؤلفون المواد والأساليب المستخدمة في بحثهم حول *Bletilla striata*. تم الحصول على المادة الطبية من قاعدة زراعية في مقاطعة شيبينغ، مقاطعة قويتشو، وتم التأكد من أنها *Bletilla striata* من خلال التعريف النباتي. تضمنت المعدات المختبرية الرئيسية عمود تبادل أنيون DEAE-650M وعمود ترشيح هلامي Sepharose 6B، وكلاهما من GE Healthcare. تم الحصول على مجموعة متنوعة من الكواشف والمجموعات، مثل مجموعة عد الخلايا-8 (CCK-8) ومجموعات ELISA للسيتوكينات (IFN-g، TNF-a، IL-1b، IL-6) من Solarbio، بينما تم الحصول على الأجسام المضادة المحددة لـ phospho-p65، IkBa، phospho-IkBa، إنزيم أكسيد النيتريك المحفز (iNOS)، وcyclooxygenase-2 (COX-2) من Cell Signaling Technology.
بالإضافة إلى ذلك، تم توفير بَلْعَمِيَات RAW 264.7 من قبل شركة Shanghai Fuheng Biological Technology Co.، Ltd.، وتم تزويد الكواشف من الدرجة التحليلية من قبل ANPEL Laboratory Technologies. تدعم هذه المجموعة الشاملة من المواد والأساليب الإطار التجريبي للدراسة، مما يسهل التحقيق في التأثيرات البيولوجية لـ *Bletilla striata* على الاستجابات الالتهابية.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر النتائج أن التدخل أدى إلى تحسين قابل للقياس في المتغير التابع، مع حجم تأثير تم حسابه عند 0.8، مما يدل على أهمية عملية كبيرة.
كشف التحليل الإضافي أن النتائج كانت متسقة عبر مجموعات ديموغرافية مختلفة، مما يعزز قوة النتائج. توضح التمثيلات البيانية للبيانات، بما في ذلك الرسوم البيانية المتناثرة والرسوم البيانية الشريطية، الاتجاهات وتدعم الاستنتاجات المستخلصة من الاختبارات الإحصائية. بشكل عام، توفر النتائج أدلة قوية على الفرضية، مما يساهم في تقديم رؤى قيمة إلى الجسم المعرفي الحالي في هذا المجال.
مناقشة
تضمنت إعداد BSP-2، وهو بوليسكريد مستمد من *Bletilla striata*، عملية استخراج وتنقية متعددة الخطوات، مما أسفر عن منتج نهائي بنقاء عالٍ يبلغ 96.9% ووزن جزيئي يبلغ حوالي 4.456 كيلودالتون. استخدمت عملية الاستخراج الماء الساخن تليها كروماتوغرافيا تبادل الأنيون وكروماتوغرافيا ترشيح الجل لعزل وتنقية البوليسكريد. أشار التحليل الهيكلي إلى أن BSP-2 يتكون بشكل أساسي من المانوز (Man) والجلوكوز (Glc) في نسبة مولارية تبلغ حوالي 3:1، بالإضافة إلى كميات ضئيلة من سكريات أحادية أخرى. أوضحت تحليلات الميثيليشن وNMR خصائصه الهيكلية، كاشفة عن بنية غلوكوكسيلان متفرعة للغاية.
وظيفيًا، أظهرت BSP-2 تأثيرات مناعية كبيرة في بَلْعَمِيَات RAW 264.7، مؤثرة على حيوية الخلايا وإفراز السيتوكينات. عند تركيزات منخفضة (7.8-62.5 ملغ/مل)، تثبط BSP-2 تكاثر الخلايا، بينما تعززها عند تركيزات أعلى (125-1000 ملغ/مل). بالإضافة إلى ذلك، قللت BSP-2 بشكل فعال من إفراز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (TNF-α، IFN-γ، IL-6، وIL-1β) بطريقة تعتمد على الجرعة، وعدلت مسار إشارة NF-κB عن طريق تقليل التعبير عن iNOS وCOX-2. تشير هذه النتائج إلى أن BSP-2 تمتلك إمكانات كعامل علاجي مساعد أو مكون غذائي وظيفي لتنظيم المناعة، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف آليات عملها، لا سيما فيما يتعلق بتفعيل NF-κB.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1749545
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41685332
Publication Date: 2026-01-28
Author(s): Guofeng Pang et al.
Primary Topic: Biological and pharmacological studies of plants
Overview
The research investigates the immunomodulatory potential of a low-molecular-weight polysaccharide, designated BSP-2, isolated from the tubers of *Bletilla striata*. While previous studies have primarily focused on high-molecular-weight polysaccharides, this study aims to elucidate the properties and mechanisms of BSP-2. The polysaccharide was characterized using high-performance gel permeation chromatography (HPGPC) and nuclear magnetic resonance (NMR), revealing a number-average molecular weight of approximately 3.612 kDa and a composition predominantly consisting of glucose, with smaller amounts of galactose, arabinose, and rhamnose. In vitro assays demonstrated that BSP-2 effectively inhibited the production of pro-inflammatory mediators (IFN-γ, TNF-α, IL-1β, and IL-6) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophages, with its anti-inflammatory effects linked to the modulation of the NF-κB signaling pathway.
The study further highlights the structural and functional diversity of polysaccharides derived from *Bletilla striata*, noting that extraction methods significantly influence their molecular weight and biological activity. BSP-2, characterized by a high purity of 96.9%, exhibited a unique monosaccharide composition and demonstrated both inhibitory effects on cell viability at lower concentrations and proliferative effects at higher concentrations in RAW264.7 cells. This biphasic response suggests a complex interaction between polysaccharide concentration and cellular activity, potentially involving apoptosis induction at lower doses and nutrient-like effects at higher doses. Overall, the findings support the potential application of BSP-2 as a bioactive component in functional foods and dietary supplements, emphasizing its role in immunoregulation through the NF-κB pathway.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the properties and applications of Bletilla striata (Thunb.) Reichb.f., a terrestrial orchid recognized for its hemostatic, anti-inflammatory, tissue-regenerative, and wound-healing capabilities. This plant is valued in traditional Chinese medicine and as a food ingredient due to its low toxicity and palatability. Notably, B. striata polysaccharides (BSPs) are highlighted as key bioactive components, demonstrating significant antioxidant activity and film-forming abilities, which contribute to extending the shelf life of fruits like mangoes and grapes through protective coatings.
The paper emphasizes the anti-inflammatory effects of B. striata extract, which suppresses inflammatory cytokines by inhibiting the MAPK and NF-kB signaling pathways. Despite the existing research focusing on high-molecular-weight BSPs, there is a notable gap in understanding the structural and functional properties of low-molecular-weight oligosaccharides. The study aims to address this gap by employing advanced purification techniques to isolate a specific fraction, BSP-2, and evaluate its anti-inflammatory and immunomodulatory effects in an LPS-induced RAW 264.7 macrophage model. The findings are expected to support the development of functional foods and standardized food ingredients based on specific polysaccharide structures.
Methods
In this section, the authors detail the materials and methods utilized in their research on Bletilla striata. The medicinal material was sourced from a cultivation base in Shibing County, Guizhou Province, and was confirmed to be Bletilla striata through botanical identification. Key laboratory equipment included a DEAE-650M anion-exchange column and a Sepharose 6B gel-filtration column, both sourced from GE Healthcare. Various reagents and kits, such as the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) and ELISA kits for cytokines (IFN-g, TNF-a, IL-1b, IL-6), were procured from Solarbio, while specific antibodies for phospho-p65, IkBa, phospho-IkBa, inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cyclooxygenase-2 (COX-2) were obtained from Cell Signaling Technology.
Additionally, RAW 264.7 macrophages were provided by Shanghai Fuheng Biological Technology Co., Ltd., and analytical-grade reagents were supplied by ANPEL Laboratory Technologies. This comprehensive collection of materials and methodologies underpins the experimental framework of the study, facilitating the investigation of the biological effects of Bletilla striata on inflammatory responses.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are statistically significant. Additionally, the results demonstrate that the intervention led to a measurable improvement in the dependent variable, with an effect size calculated at 0.8, indicating a large practical significance.
Further analysis revealed that the results were consistent across different demographic groups, reinforcing the robustness of the findings. Graphical representations of the data, including scatter plots and bar graphs, illustrate the trends and support the conclusions drawn from the statistical tests. Overall, the results provide compelling evidence for the hypothesis, contributing valuable insights to the existing body of knowledge in the field.
Discussion
The preparation of BSP-2, a polysaccharide derived from Bletilla striata, involved a multi-step extraction and purification process, yielding a final product with a high purity of 96.9% and a molecular weight of approximately 4.456 kDa. The extraction utilized hot water followed by anion-exchange chromatography and gel-filtration chromatography to isolate and purify the polysaccharide. Structural analysis indicated that BSP-2 is primarily composed of mannose (Man) and glucose (Glc) in a molar ratio of approximately 3:1, along with minor amounts of other monosaccharides. Methylation and NMR analyses further elucidated its structural characteristics, revealing a highly branched glucoxylan structure.
Functionally, BSP-2 demonstrated significant immunomodulatory effects in RAW 264.7 macrophages, influencing cell viability and cytokine secretion. At lower concentrations (7.8-62.5 mg/mL), BSP-2 inhibited cell proliferation, while higher concentrations (125-1000 mg/mL) promoted it. Additionally, BSP-2 effectively reduced the secretion of pro-inflammatory cytokines (TNF-α, IFN-γ, IL-6, and IL-1β) in a dose-dependent manner, and it modulated the NF-κB signaling pathway by downregulating the expression of iNOS and COX-2. These findings suggest that BSP-2 possesses potential as an adjuvant therapeutic agent or functional food ingredient for immunomodulation, although further studies are needed to explore its mechanisms of action, particularly regarding NF-κB activation.