肝脏是人体最重要的代谢和解毒器官。近年来,由肝损伤所引起的肝病问题,给社会和经济带来了巨大的负担。
据报道,长期承受高强压力,会导致人体糖脂代谢紊乱、免疫功能低下和急性肝损伤。而过度饮食、酗酒和滥用药物也会导致肝损伤,并可能进一步发展为慢性疲劳、凝血功能障碍、肝功能衰竭甚至癌症。因此,我们迫切需要寻找有效和安全的保肝剂,而食(药)用菌是重要的来源。灵芝作为一种著名的食(药)用菌,已广泛应用于药用和功能性食品行业。而灵芝多糖是灵芝表现出多重药用功效和健康益处的重要成分之一,具有免疫调节,抗肿瘤和抗糖尿病等功效。
已有的研究报道,大多数聚焦于灵芝三萜和灵芝粗多糖对化学物质引起的肝损伤具有保肝作用。然而,灵芝多糖对氧化应激诱导(压力诱导)的肝损伤的保护作用却鲜有报道。
近日,广东省科学院微生物研究所、广东省微生物安全与健康重点实验室、华南应用微生物学国家重点实验室联合发表重磅科研成果《Structural characterization and hepatoprotective activity of an acidic polysaccharide from Ganoderma lucidum》(灵芝酸性多糖的结构表征及保肝活性),成功揭示了灵芝粗多糖(GLP)通过改善氧化状态对约束应激引起的小鼠肝损伤具有保护作用。
研究人员从广东粤微食用菌技术有限公司提供的灵芝中分离提纯得到两种多糖,包括中性β-葡聚糖 (GLPB2) 和酸性β-葡聚糖 (GLPC2)。GLPB2和 GLPC2具有相似的分子量但不同的单糖组成。此外,与GLPB2相比,GLPC2在体外显示出更强的保肝活性,表明糖醛酸的含量可能影响多糖的保肝生物活性。ALT(谷丙转氨酶)和AST(谷草转氨酶)被认为是肝损伤的主要标志物。在这项体内研究中,与空白N组(46.79±6.19和82.19±6.95U/L)相比,M组的血浆ALT和AST分别明显升高至110.18±9.19和155.29±16.11 U/L,这表明受压18小时后肝脏受损。(转氨酶指数上升)
图1.GLP对约束应激小鼠ALT (A)、AST (B)、MDA (C)、GSH-Px (D)、CAT (E) 和 SOD (F) 水平的影响。
灵芝多糖GLP 以剂量依赖性方式降低血浆 ALT和AST水平(图 1),说明 GLP 可以减轻约束应激引起的急性肝损伤。此外,通过观察GLP对氧化损伤的改善作用进一步发现,灵芝多糖GLP 可以通过增强抗氧化酶的活性和抑制过氧化脂质的产生,来缓解急性肝损伤。
细胞氧化损伤是公认的细胞和组织损伤的一般机制,主要由 ROS(活性氧) 引起。而灵芝多糖GLP通过改善氧化状态对约束应激诱导的急性肝损伤具有保护作用。研究人员用过氧化氢(H2O2)诱导HepG2细胞中的ALT和AST活性增加,用 GLPB2和 GLPC2预处理以浓度依赖性方式显着抑制 ALT 和 AST 活性(转氨酶指数下降)。此外,GLPC2显示出比GLPB2更强的抑制活性。根据单糖分析和保肝试验的结果,可以得出结论,GLPC2较强的保肝活性可能部分归因于葡萄糖醛酸的含量。
图 2.GLPB2和 GLPC2的保肝活性
持续的研究报道,多糖通过多种机制发挥保肝作用,包括炎症、细胞凋亡和氧化应激的病理过程。多糖可调节 NF-κB、JAK/STAT、TGF-β、PI3K/AKT、MAPK、caspase级联、p53和Nrf2-Keap1 通路、脂质代谢以及细胞色素P450酶。因此,需进一步的研究来验证GLPC2在体内的保肝作用及潜在机制。
图3、GLPC2 的1 H (A)、13 C (B)、1 H – 1 H COZY (C)、HSQC (D) 和HMBC (E) 光谱。
此外,科研人员还通过糖苷残基和核磁共振分析综合揭示GLPC2含有d-Glcp-(1→,→3)-d-Glcp-(1→,→4)-d-Glcp-(1→,→6)-d-Glcp-(1→,→3,6)-d-Glcp-(1→ and→ 4)-d-GlcpA-(1→ . AEC可以是一种利用不同离子强度缓冲液将葡聚糖分离成中性和离子级分的有效技术。目前的研究可能有助于提高灵芝多糖对肝脏保护的利用。未来研究 GLPs 的构效关系和保肝机制正在处理。
Shaodan Chen, Xiaoying Guan, Tianqiao Yong, Xiong Gao, Chun Xiao, Yizhen Xie, Diling Chen, Huiping Hu, Qingping Wu,Structural characterization and hepatoprotective activity of an acidic polysaccharide from Ganoderma lucidum,Food Chemistry: X,Volume 13,2022,100204,