Insights into the molecular mechanisms, structure-activity relationships and application prospects of polysaccharides by regulating Nrf2-mediated antioxidant response

多糖 KEAP1型 抗氧化剂 串扰 信号转导 化学 氧化应激 细胞信号 细胞生物学 生物化学 转录因子 生物 基因 光学 物理
作者
Nuo Chen,Mei-Fen Hu,Tingyue Jiang,Ping Xiao,Jin‐Ao Duan
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier]
卷期号:: 122003-122003 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2024.122003
摘要

The occurrence and development of many diseases are closely related to oxidative stress. In this context, accumulating evidence suggests that Nrf2, as the master switch of cellular antioxidant signaling, plays a central role in controlling the expression of antioxidant genes. The core molecular mechanism of polysaccharides treatment of oxidative stress-induced diseases is to activate Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway, promote nuclear translocation of Nrf2, and up-regulate the expression of antioxidant enzymes. However, recent studies have shown that other signaling pathways in which polysaccharides exert antioxidant effects, such as PI3K/Akt/GSK3β, JNK/Nrf2 and NF-κB, have complex crosstalk with Keap1/Nrf2/ARE, may have direct effects on the nuclear translocation of Nrf2. This suggests a new strategy for designing polysaccharides as modulators of Nrf2-dependent pathways to target the antioxidant response. Therefore, in this work, we investigate the crosstalk between Keap1/Nrf2/ARE and other antioxidant signaling pathways of polysaccharides by regulating Nrf2-mediated antioxidant response. For the first time, the structural-activity relationship of polysaccharides, including molecular weight, monosaccharide composition, and glycosidic linkage, is systematically elucidated using principal component analysis and cluster analysis. This review also summarizes the application of antioxidant polysaccharides in food, animal production, cosmetics and biomaterials. The paper has significant reference value for screening antioxidant polysaccharides targeting Nrf2.
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