人口老龄化是当今世界各国普遍面临的重大社会问题，衰老这一不可避免的生理过程往往伴随着多种与年龄相关疾病（糖尿病、神经退行性疾病等）的发生，对社会和经济造成了深远的影响。南昌大学余强教授课题组在国际期刊Food Research International发表了题为“Polysaccharide from Ganoderma atrum delay senescence and enhance stress resistance through modulating IIS and MAPK pathway in Caenorhabditis elegans”的最新研究成果，旨在探究黑灵芝多糖的抗衰老作用及机制，为功能性多糖精准干预衰老提供新靶点。

 

 

• 研究背景

衰老是一个不可避免的过程，其特征是退化性损伤的积累，会导致机体功能能力的下降、影响人类健康的严重疾病发病率增加和环境适应困难。在全球人口老龄化不断加剧的背景下，与衰老相关的代谢紊乱、氧化应激及神经退行性疾病发病率迅速上升，严重影响了人类晚年的生活质量。研究发现，膳食中存在一些天然的植物化学物质可以缓解衰老及衰老相关疾病的发生，为抗衰老物质研究及产品研发提供了新的思路。

 

《神农本草经》中记载，灵芝可“养命以应天”，长期服用可以延年益寿、安神定志。前期研究发现，黑灵芝多糖在缓解细胞和小鼠与年龄相关的氧化应激及免疫损伤等方面具有潜在作用，但其对衰老进程的具体影响以及在生物体内的抗衰老机制尚未得到充分阐明。本研究以秀丽隐杆线虫为实验模型，深入探讨黑灵芝多糖（PSG）延缓机体衰老、改善健康寿命、增强应激抵抗的潜在机制，探索其在抗衰老产品开发中的应用潜力，旨在为应对全球人口老龄化的挑战贡献科学力量。

 

• 结果与讨论

01 显著延寿

 图 不同浓度PSG对秀丽隐杆线虫食物清除率

（A）、存活率（B）的影响

 

①PSG浓度超过1600 μg/mL时，线虫对食物的摄取表现出显著的延迟现象，表明高剂量的多糖可能对线虫产生毒性作用；

②PSG（10-800 μg/mL）处理后线虫的寿命曲线向右偏移，表明PSG能够延长线虫的寿命；

③PSG延寿作用存在一个阈值，浓度为400 μg/mL时对线虫寿命的延长效果最佳，平均寿命增幅达到23.1%。

 

02 健康增龄

 

 

图 不同浓度的PSG对秀丽隐杆线虫运动行为

（A）、咽泵速率（B）、脂褐素积累（C）和ROS水平（D）的影响。PSG（400 μg/mL）对秀丽隐杆线虫趋化指数（E）和肠道通透性（H）的影响

 

①随着年龄的增长，线虫的运动机能及咽泵活动频率出现下降趋势，PSG能够有效延缓此类衰老相关的衰退现象；

②脂褐素常伴随着年龄的增长而沉积，PSG能够降低线虫体内因衰老而导致的脂褐素积累；

③PSG能够降低线虫体内ROS表达水平，表明其可以通过降低线虫体内的氧化应激水平延缓线虫的衰老；

④PSG可以增强线虫对化学信号的感知能力，可能具有调节感知相关神经元信号的能力；

⑤PSG 能够改善老年线虫的肠道屏障功能障碍，维持线虫肠道的完整性。

 

03 多重抗应激

 

 

图 不同浓度PSG对秀丽隐杆线虫脂质积累的影响。

0 μg/mL（Ctrl：A，HGD：B），25 μg/mL（C），50 μg/mL（D），100 μg/mL（E），200 μg/mL（F），400 μg/mL（G）和800 μg/mL（H）

 

 

图 不同浓度PSG对高糖饮食秀丽隐杆线虫存活率

（A）、平均寿命（B）、脂褐素积累（C）、ROS水平（D）的影响

 

 

图 PSG（400 μg/mL）对秀丽隐杆线虫抗各种胁迫能力的影响。

（A）百草枯引起的氧化应激;（B）H2O2诱导的氧化应激;（C）紫外线胁迫;（D）热应激

 

①高糖饮食（HGD）诱导的脂质积累加速了衰老过程，PSG能够延缓HGD诱导的脂质积累增加、运动减少和寿命缩短。

②PSG能够显著提升线虫对氧化应激及光老化的固有防御机制，并对热诱导的组织损伤具有保护作用。

 

04 机制编码

①DAF-16/DAF-2 insulin/IGF-1 signaling（IIS信号通路）

daf-2 及 daf-16 缺失突变体中PSG 的延寿效应完全消失，DAF-16/FOXO转录因子的核定位增加，揭示了PSG通过调节IIS通路促进健康衰老的分子机制。

 

图 PSG调节IIS通路延缓线虫衰老

 

②MAPK signaling（p38 and JNK MAPK信号通路）

sek-1、pmk-1、skn-1 缺失突变体中PSG 的延寿效应完全消失；SKN-1/Nrf2转录因子的核定位增加，揭示了PSG通过调节p38 MAPK通路促进健康衰老的分子机制；此外，PSG显著延长了jnk-1缺失突变体的寿命，但效果低于N2，表明JNK MAPK是延长寿命的部分必要条件。

 

图 PSG调节MAPK通路延缓线虫衰老

 

③其他信号通路

sir-2.1 缺失完全阻断延寿（Sirtuin），表明SIR-2.1可能与IIS通路并行延长线虫寿命；hsf-1 缺失部分阻断延寿（HSR），表明HSF-1 的协同激活与 IIS 通路抑制是延长寿命的部分必要条件。

 

④PSG对IIS和MAPK通路下游基因表达的影响

PSG能够显著提高线虫IIS和MAPK通路下游sod-3、gst-4、hsp-16.2的表达水平，表明其可增强线虫内源性抗氧化防御系统，从而延长线虫的寿命。

 

 

图 PSG对秀丽隐杆线虫sod-3（A）、gst-4（B）、hsp-16.2（C）表达的影响

 

结论与展望

PSG能够延缓线虫衰老，改善衰老相关的多项生理指标，包括延缓衰老引起的运动能力及咽泵功能下降、降低氧化应激水平、减少脂褐素积累、增强感知能力和肠道屏障完整性等。此外，PSG还显著提升了机体抗应激能力，表现出优越的降脂活性。在作用机制上，DAF-16/FOXO和SKN-1/Nrf2转录因子作为延长寿命的关键靶点，PSG能够通过调节IIS和p38 MAPK通路促进线虫的健康衰老，其下游靶基因（sod-3、gst-4、hsp-16.2）表达的增加证实了PSG能够强化内源性防御系统，从而延缓衰老进程。该研究深入挖掘了黑灵芝多糖的抗衰老作用及机制，为其作为潜在的抗衰老营养补充剂提供了理论支撑。