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中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所
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昆明植物所發(fā)現(xiàn)富含半乳糖的新型活性靈芝多糖

文章來(lái)源:植化室  |  發(fā)布時(shí)間:2025-06-03  |  作者:吳周維,劉小翠  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

靈芝素有仙草、瑞草之稱,是以調(diào)節(jié)免疫、補(bǔ)氣養(yǎng)心安神聞名于世的傳統(tǒng)中藥。靈芝三萜、雜萜和多糖是公認(rèn)的功能活性成分,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與天然藥物全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室邱明華研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期潛心于靈芝三萜和雜萜的結(jié)構(gòu)及活性的研究(Natural Products and Bioprospecting?2018;Natural Product Reports?2023)。為了更全面地揭示靈芝的功效,近年研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)分析了來(lái)自六種靈芝的多糖結(jié)構(gòu)特征及其生物活性與作用機(jī)制,深入梳理了靈芝多糖的綠色提取純化技術(shù)、結(jié)構(gòu)特征和生物合成途徑的最新進(jìn)展,重點(diǎn)闡述了其在免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤和腸道微生物調(diào)節(jié)等方面的多重生物活性及作用機(jī)制。更為重要的是,研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)研究雖然聚焦于β-葡聚糖作為靈芝中主要的免疫活性成分,但豐富的半乳聚糖作為具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)特征的重要生物活性化合物,其治療潛力和分子機(jī)制尚未得到發(fā)現(xiàn)及充分研究開(kāi)發(fā)。這一重要觀點(diǎn)為靈芝多糖的深入研究打開(kāi)了新的思路并以Structure–function insights of natural Ganoderma polysaccharides: advances in biosynthesis and functional food applications為題總結(jié)成綜述論文,發(fā)表在Natural Products and Bioprospecting2025),國(guó)科大博士生吳周維第一作者,邱明華研究員為通訊作者。

1?靈芝多糖:從生物合成到生物活性結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系

基于對(duì)靈芝多糖研究報(bào)道梳理分析,邱明華研究團(tuán)隊(duì)成功靈芝中分離鑒定出一種新穎乙酰化半乳聚糖GLP-1b(分子量16.79 kDa)。通過(guò)多種表征手段解析了GLP-1b的結(jié)構(gòu)特征:具有獨(dú)特的α-1,6連接半乳糖主鏈骨架,在C-2C-3位點(diǎn)存在特異性乙?;揎棧в邪?/span>T-α-L-Fuc-(4-OAc)、T-α-D-ManT-α-D-Glc末端殘基的復(fù)雜分支結(jié)構(gòu)。更為關(guān)鍵的是,研究首次在分子水平上揭示了GLP-1b通過(guò)TLR4受體依賴性激活NF-κBMAPK信號(hào)通路發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的分子機(jī)制,受體阻斷實(shí)驗(yàn)證實(shí)TLR4抑制劑對(duì)GLP-1b誘導(dǎo)的免疫激活具有93.63%的抑制效果。這一發(fā)現(xiàn)有別于傳統(tǒng)認(rèn)知:靈芝多糖免疫調(diào)節(jié)活性主要來(lái)源于β-葡聚糖的觀點(diǎn)。研究結(jié)果首次在靈芝發(fā)現(xiàn)了富含乙?;陌肴榫厶?/span>GLP-1b具有顯著的免疫調(diào)節(jié)活性,驗(yàn)證了半聚糖具有活性潛力的推測(cè),拓展了對(duì)靈芝多糖功能成分的認(rèn)知。

隨后,研究團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)一步驗(yàn)證了富含半乳糖新穎靈芝多糖,具有比較顯著的免疫調(diào)節(jié)活性。在環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫抑制小鼠模型中,該多糖展現(xiàn)出顯著的免疫重建效果。高劑量干預(yù)組(200 mg/kg)顯著恢復(fù)了CD4+/CD8+T細(xì)胞比例(1.51 ± 0.08),大幅提升了CD19+?B細(xì)胞百分比(26.66 ± 2.13%),并恢復(fù)了系統(tǒng)性免疫球蛋白(IgAIgG、IgM)和粘膜sIgA的水平。更為重要的是16S rRNA測(cè)序和代謝組學(xué)分析揭示,GLP-1的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)與腸道微生物群落重塑和宿主代謝調(diào)節(jié)密切相關(guān),顯著富集了Lactobacillus23.05%)和Alistipes8.26%)等有益菌,調(diào)節(jié)與免疫相關(guān)的膽汁酸代謝、磷脂生物合成和三羧酸循環(huán)等關(guān)鍵代謝途徑,代謝恢復(fù)指數(shù)達(dá)到60.4%。最近這些研究成果Novel galactose-rich polysaccharide from Ganoderma lucidum: structural characterization and immunomodulatory activities為題發(fā)表在國(guó)際領(lǐng)域重要刊物Carbohydrate Polymers上,國(guó)科大博士生吳周維為第一作者劉小翠為共同一作,邱明華研究員為通訊作者該研究豐富了靈芝多糖結(jié)構(gòu)多樣性的認(rèn)知,為開(kāi)發(fā)基于多糖的免疫調(diào)節(jié)劑提供了新的科學(xué)依據(jù),進(jìn)靈芝多糖從傳統(tǒng)應(yīng)用向現(xiàn)代藥物開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)化。

2?半乳糖新型靈芝多糖GLP-1b:結(jié)構(gòu)表征及其免疫調(diào)節(jié)活性

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