研究前沿 | 人工栽培冬虫夏草的化学成分及其对纤维化的影响

冬虫夏草（Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.）一种神奇的补品和中药，数千年来一直被用于预防和治疗人类疾病。大量研究表明，从冬虫夏草中提取的化合物具有多种药理作用，如肾保护、肝保护、免疫调节、抗衰老、抗炎、抗氧化和抗凋亡等。

冬虫夏草富含核苷、甾醇、多糖、蛋白质和氨基酸。核苷类化合物被认为是冬虫夏草的主要生物活性成分，并被用作冬虫夏草质量控制的化学标志物。先前的研究表明，核苷在慢性阻塞性肺疾病进展中抑制炎症，抑制上皮间质转化，并保护糖尿病肾病患者免受肾纤维化。甾醇也是真菌中非常重要的生物功能成分，许多研究人员从冬虫夏草中分离或鉴定了甾醇。麦角甾醇（Ergosterol）是一种主要的甾醇，已被用作评价冬虫夏草质量的有效化学标记。大量研究总结了甾醇/麦角甾醇的抗肿瘤、抗炎症、抗纤维化、抗氧化和调节免疫等药理作用。冬虫夏草多糖具有免疫调节，抗肿瘤，抗增殖和抗氧化作用。初步研究已经提取并揭示了多糖的结构及其潜在的分子机制。冬虫夏草的蛋白质和氨基酸成分有助于降低血压和减轻骨髓抑制。

纤维化的特征是细胞外基质（ECM）的过度积聚，作为对不同类型组织损伤的反应，导致器官功能障碍。纤维化是呼吸道疾病（尤其是肺部疾病）和肾脏疾病发展和进展的关键因素，可能与高发病率和死亡率有关。冬虫夏草在治疗肺和肾脏疾病方面表现出良好的抗纤维化活性。如今，人工培育的冬虫夏草粉已被用作临床药物（如金水宝胶囊和百灵胶囊）治疗慢性呼吸系统疾病和肾病，解决了野生冬虫夏草严重短缺的问题。然而，栽培冬虫夏草粉中的化合物很少有报道。根据冬虫夏草中各成分的含量及其生物活性与纤维化的相关性，本项目重点分离纯化核苷、甾醇和多糖成分，初步评价其抗纤维化活性。

本研究从栽培冬虫夏草中分离纯化核苷、甾醇和多糖，分别采用高效液相色谱法、气相色谱-质谱法和化学显色法进行分析。在以纤连蛋白和1型胶原作为评价指标。

图1. 不同成分对高糖刺激RMC细胞ECM表达的影响。

A： Western blot显示I型胶原、纤维连接蛋白和β-肌动蛋白的典型图像；B和C：I型胶原和纤维连接蛋白的相对表达水平。NG：正常葡萄糖，5.6 mmol/L葡萄糖；M： 5.6 mmol/L葡萄糖+24.4 mmol/L甘露醇；HG：高糖，30 mmol/L葡萄糖；WE：水提取物；CS-N：核苷样品；PS：多糖；EE：乙醇提取物；Erg：麦角甾醇。数据以平均值±标准差（n=3）表示。** P < 0.01, *** P < 0.001与NG组比较；与HG组比较，# P < 0.05, ## P < 0.01, ### P < 0.001。

本研究揭示了栽培冬虫夏草粉中核苷、甾醇和多糖的化合物和含量。对10种核苷（胞苷、腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶、次黄嘌呤、尿苷、腺苷、2′-脱氧腺苷、鸟苷和胸苷）进行了定量，其在栽培冬虫夏草中的总含量约为2%；麦角甾醇是栽培冬虫夏草中的主要甾醇，含量约为0.55%；栽培冬虫夏草多糖含量约为4.4%。在高糖诱导的大鼠系膜细胞模型中，这三种成分均显著降低了ECM蛋白的水平，这意味着它们都具有一定的抗纤维化活性。此外，核苷类和麦角甾醇表现出较强的抑制作用，提示它们可能是冬虫夏草抗纤维化的主要活性成分。进一步研究核苷和甾醇作为有前景的抗纤维化药物的关键作用的机制，可能有助于治疗肺部和肾脏疾病。本研究为冬虫夏草中核苷、甾醇/麦角甾醇和多糖的分离和测定提供了参考，并为进一步优化功能性食品中更有效的成分提供了有价值的信息。栽培冬虫夏草粉作为临床药品和滋补肺肾的保健食品，缓解了野生冬虫夏草严重短缺的问题。

原文发表于：Chinese Herbal Medicines Volume 16, Issue 1, January 2024, Pages 162-167 https://doi.org/10.1016/j.chmed.2022.11.008