灵芝活性成分协同抗炎研究新发现:为炎症性疾病治疗带来新契机

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来源:黄丽雅
2025-05-29 17:33:05
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核心提示:本研究揭示了灵芝多糖(GLP-1)和灵芝酸 A(GAA)在 RAW264.7 细胞中的协同抗炎机制,为天然产物抗炎应用提供了新方向。

炎症与多种疾病相关,巨噬细胞在炎症反应中起关键作用,其被脂多糖(LPS)刺激后会释放炎症介质引发疾病。天然活性成分,像多糖、多酚和萜类化合物,因其潜在的抗炎功效和较低的副作用,受到了广泛关注。其中,灵芝作为一种传统的食药同源真菌,富含多种生物活性成分,在调节免疫、抗肿瘤、抗炎等方面展现出良好的效果。灵芝多糖( Ganoderma lucidum polysaccharide,GLP)和灵芝三萜类化合物(Ganoderma lucidum triterpenoids,GLT)已被证实具有抗炎特性,然而,以往研究多聚焦于单一成分,对于灵芝中不同活性成分的协同抗炎作用研究较少。

 

近日,浙江工业大学食品科学与工程学院杨凯老师研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》杂志发表“Synergistic anti-inffammatory effects of Ganoderma lucidum polysaccharide and ganoderic acid A on LPS-induced RAW264.7 cells by inhibition of TLR4/NFB activation”的研究论文,揭示了灵芝多糖(GLP-1)和灵芝酸 A(GAA)在 RAW264.7 细胞中的协同抗炎机制,为天然产物抗炎应用提供了新方向。

 

 

一、  灵芝多糖的分离与鉴定

研究团队从灵芝粉末中,经过一系列复杂的步骤,包括乙醇浸泡去除杂质、水提、不同浓度乙醇沉淀、透析和冷冻干燥等,得到灵芝粗多糖,再通过DEAE色谱柱进一步分离,获得不同的多糖组分,最终选定GLP-1进行深入研究(图1)。接着,运用多种技术手段,对GLP-1的结构进行全面表征(图2)。其总糖含量为 81.93 ± 4.61%,蛋白质含量仅 0.16 ± 0.04%,分子量约 3.035kDa,主要由葡萄糖组成,还含有少量其他单糖,属于中性多糖。其主链由→3)-β-D-Glcp-(1→和→4)-β-D-Glcp-(1→交替连接而成,侧链则由→3)-β-D-Glcp-(1→和→6)-β -D-Glcp-(1→构成,并且具有三重螺旋结构,这种结构与抗炎活性密切相关。

 

图1 灵芝多糖分离工艺

 

图2 GLP-1结构表征

注:(A)分子量; (B)单糖组成(1: 岩藻糖;2: 鼠李糖;3: 阿拉伯糖;4: 半乳糖;5: 葡萄糖;6: 木糖;7: 甘露糖;8: 果糖;9: 核糖;10: 半乳糖醛酸;11: 古洛糖醛酸;12: 葡萄糖醛酸;13: 甘露糖醛酸); (C)UV; (D)FT-IR; (E)刚果红; (F)SEM

 

 

图3 GLP-1的推测结构

 

二、GLP-1与GAA的协同抗炎作用

在协同抗炎效果上,GLP-1和GAA在一定浓度范围内对RAW264.7 细胞无明显细胞毒性,GLP-1 在较高浓度时还能促进细胞增殖(图4)。二者组合对脂多糖(LPS诱导的一氧化氮(NO产生具有显著的抑制作用,通过 SynergyFinder PLUS 软件分析发现,当GAA与GLP-1质量浓度比为1:4时,协同作用最强(图5)。在细胞因子调节方面,组合处理能有效降低LPS诱导的TNF-α、IL-6、IL-1β等促炎细胞因子的分泌,同时显著提高抗炎细胞因子IL-10的水平(图6)。在ROS清除和线粒体保护上,组合处理表现出色,能够有效减少细胞内ROS生成,更好地恢复被LPS破坏的线粒体膜电位,减轻线粒体和细胞核损伤(图7、图8)。在机制研究层面,RT-qPCR和Western blot结果表明,GLP-1和GAA可能共同作用于 TLR4/NF - κB信号通路,抑制炎症相关基因和蛋白的表达,从而发挥协同抗炎作用(图9、图10)

 

图4 GLP-和GAA对RAW264.7细胞活力的影响

注: (A) GLP-1; (B) GAA.

 

                           

图5 GLP-1GAA和人血清白蛋白(HSA)模型对一氧化氮的联合抑制作用

注:(A) GLP-1与GAA联合对一氧化氮(NO)的抑制率。(B) 和 (C) 分别是人类血清白蛋白(HSA)模型评分的热图和三维图。

 

图6 不同组对细胞因子产生的影响

注: (A) TNF-α(B) IL-1β(C) IL-6(D) IL-10

图7 不同组对活性氧生成和线粒体膜电位的影响

注:(A) 经荧光染色后,RAW264.7细胞内的活性氧通过图像展示。(B) 不同组中活性氧的荧光强度。

 

图8 RAW264.7细胞的细胞形态及荧光强度

注:(A)图像显示的荧光染色后RAW264.7细胞的细胞形态,其中蓝色(Hoechst 33342)和绿色(罗丹明123)分别代表细胞核和线粒体。(B)不同组中罗丹明123的平均荧光强度。

 

图9 LSP诱导不同组RAW264.7细胞的mRNA水平的影响

注: (A) TNF-α. (B) IL-1β. (C) IL-6. (D) TLR4. (E) NF-κB

 

图10 不同组对LPS诱导的RAW264.7细胞中TLR4/NF-κB信号通路相关蛋白表达水平的影响

注:(A) 代表性的蛋白质免疫印迹图像。(B - D) TLR4、NF-κB p65和IκBα的蛋白质表达水平。

 

综上所述,从灵芝中成功分离出具有特定结构的中性多糖GLP-1,与GAA组合在减轻LPS诱导的巨噬细胞炎症反应方面效果显著,二者通过共同作用于TLR4/NF - κB信号通路,对炎症细胞因子和NO进行免疫调节,同时协同清除ROS,恢复线粒体膜电位。这一发现为灵芝活性成分的协同应用提供了重要的理论依据,为开发新型灵芝抗炎产品奠定了基础。

 


文献链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.143074

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