灵芝多糖通过调节肠道微生物群来影响TLR4/NF-κB/MAPK通路,并激活AMPK通路,从而缓解非酒精性脂肪肝疾病
《Journal of Ethnopharmacology》:Ganoderma lucidum polysaccharides alleviate non-alcoholic fatty liver disease by modulating gut microbiota against TLR4/NF-κB/MAPK pathway and activating AMPK pathway
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年10月10日
来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4
编辑推荐:
灵芝多糖EPGLa通过调节肠道菌群抑制TLR4/NF-κB/MAPK通路并激活AMPK通路改善非酒精性脂肪肝,其结构经核磁共振等证实为均一中性多糖。
Ganoderma lucidum,作为一种广受赞誉的传统中药,长期以来被用于治疗多种代谢性疾病。它不仅在亚洲国家被广泛使用,而且其药用价值在《本草纲目》中也有详细记载。Ganoderma lucidum含有多种活性成分,其中多糖被认为是其主要的治疗成分之一,具有抗炎、抗动脉粥样硬化、抗氧化、免疫调节、抗癌和保肝等多重功效。然而,尽管其药用价值已被广泛认可,但对于其多糖成分在治疗非酒精性脂肪肝病(NAFLD)中的具体疗效及其作用机制,仍需进一步研究。
NAFLD作为一种慢性肝病,其特征是肝脏中脂肪过度积累,包括脂肪变性、炎症、纤维化、肝硬化和肝细胞癌等病理状态。随着全球范围内NAFLD的患病率逐渐上升,它已成为全球公共卫生面临的重要挑战。目前,针对NAFLD的治疗手段有限,且大多数药物存在一定的副作用,长期使用可能增加肝脏负担。因此,开发一种新的天然、有效的物质来干预NAFLD成为临床急需。
近年来,越来越多的研究表明,NAFLD的发生和发展与肠道菌群失调密切相关。一些研究表明,在NAFLD患者和动物模型中,肠道菌群的组成与正常群体相比发生了显著变化。同时,粪菌移植(FMT)也被证明能够改善肠道菌群的组成,从而缓解NAFLD。LPS,即脂多糖,是这些代谢物中最常研究的微生物分子之一,它在激活TLR4受体方面发挥着关键作用,进而引发NAFLD的炎症级联反应。此外,肠道菌群产生的短链脂肪酸(SCFAs)在激活AMPK通路方面也具有重要作用。AMPK作为细胞代谢中的关键能量传感器,在脂代谢过程中抑制脂肪酸合成和脂肪酸氧化,从而减轻NAFLD。
基于上述研究背景,本研究假设EPGLa(一种从Ganoderma lucidum中提取的多糖)可能通过调节肠道菌群来对抗TLR4/NF-κB/MAPK通路,同时增强SCFA的产生以激活AMPK通路,从而改善NAFLD。为此,本研究采用酶解法提取并制备EPGL,并通过DEAE Seplife FF柱和Sephacryl S-400HR柱进行纯化。随后,我们评估了EPGLa在治疗NAFLD中的疗效,并深入探讨了其作用机制。
在实验过程中,我们首先对EPGLa的化学结构进行了详细分析。通过单糖组成分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、分子量测定、甲基化分析以及一维/二维核磁共振(NMR)光谱等技术,我们确定了EPGLa的结构特征。结果显示,EPGLa的主链由以下糖苷键组成:→6)-β-D-Glc-p-(1→,→3)-β-D-Glc-p-(1→,→4,6)-α-D-Glc-p-(1→,→3,6)-β-D-Man-p-(1→,→2)-α-D-Man-p-(1→,以及→4)-β-D-Gal-p-(1→。其分支则由β-D-Glc-p-(1→、β-D-Glc-p-(1→3)-β-D-Glc-p-(1→,以及α-L-Fuc-p-(1→组成。此外,EPGLa的糖含量为93.87%,蛋白质含量为0.94%,表明其具有较高的纯度和活性。
在动物实验中,我们通过建立NAFLD小鼠模型,评估了EPGLa的治疗效果。结果表明,EPGLa能够有效缓解NAFLD,其作用机制主要体现在两个方面:一是促进有益肠道菌群的生长,修复肠道屏障,从而减少LPS对TLR4的激活,抑制炎症反应;二是通过增强SCFA的产生,激活AMPK通路,进而调节脂代谢,减少脂肪堆积。为了进一步验证这些发现,我们采用了粪菌移植(FMT)技术,结果显示EPGLa确实能够调节肠道菌群的组成,从而改善NAFLD的病理状态。
本研究的发现不仅为EPGLa在治疗NAFLD中的应用提供了坚实的科学依据,也为其他具有生物活性的多糖类物质的治疗靶点提供了新的思路。EPGLa作为水溶性多糖,具有良好的生物活性和安全性,有望成为一种新型的天然药物,用于干预NAFLD。此外,本研究还强调了肠道菌群在NAFLD发病机制中的重要作用,为未来的治疗策略提供了新的方向。
在研究过程中,我们还对实验所用的化学试剂和试剂进行了详细的记录。所有用于本研究的商业检测试剂盒、一抗、二抗以及其他相关试剂的信息均列于表S1中。此外,EPGLa的制备和纯化过程也进行了详细的描述。我们采用酶解法提取EPGLa,并通过DEAE Seplife FF柱和Sephacryl S-400HR柱进行纯化,最终获得具有单一对称峰的EPGLa,表明其具有高度的纯度和均匀性。
在FT-IR分析中,我们对EPGLa的特征吸收峰进行了评估。结果表明,EPGLa的红外光谱显示出明显的吸收特征,进一步验证了其化学结构的正确性。此外,我们还对EPGLa的分子量进行了测定,结果显示其分子量为33.602 kDa,表明其具有中等分子量,可能更容易被人体吸收并发挥药理作用。
本研究的讨论部分进一步分析了EPGLa在治疗NAFLD中的作用机制。一些研究表明,通过酶解法获得的多糖具有更高的生物活性。在本研究中,EPGLa正是通过酶解法提取获得的,这可能与其较高的生物活性有关。此外,多糖的生物活性与其分子量和化学结构密切相关。与之前的研究相比,EPGLa的分子量相对较小,这可能与其较高的生物活性有关。
综上所述,本研究通过系统的化学分析和动物实验,揭示了EPGLa在治疗NAFLD中的作用机制。EPGLa不仅能够通过调节肠道菌群来对抗炎症反应,还能通过增强SCFA的产生来激活AMPK通路,从而改善脂代谢,减轻NAFLD的病理状态。这些发现为未来开发基于多糖类物质的天然药物提供了新的思路,也为NAFLD的治疗策略提供了科学依据。此外,本研究还强调了肠道菌群在NAFLD发病机制中的重要作用,为未来的研究提供了新的方向。
在研究过程中,我们还对实验数据进行了详细的分析和处理。通过使用专业的软件工具,我们对实验数据进行了系统的整理和分析,确保了研究结果的准确性和可靠性。此外,我们还对实验中的变量进行了严格的控制,以排除其他因素对实验结果的干扰。这些方法的应用使得本研究能够获得高质量的实验数据,并为结论的得出提供了坚实的科学基础。
本研究的结论部分总结了EPGLa的结构特征和作用机制。EPGLa作为从Ganoderma lucidum中提取的多糖,具有良好的水溶性和生物活性。其结构特征表明,它是一种均质的中性多糖,具有特定的糖苷键组成和分支结构。这些结构特征可能与其在治疗NAFLD中的作用机制密切相关。通过系统的实验研究,我们发现EPGLa能够有效缓解NAFLD,其作用机制主要体现在促进有益肠道菌群的生长和增强SCFA的产生,从而调节脂代谢和抑制炎症反应。
本研究的成果不仅为EPGLa在治疗NAFLD中的应用提供了科学依据,也为其他具有生物活性的多糖类物质的治疗靶点提供了新的思路。随着对NAFLD发病机制的深入研究,越来越多的证据表明,调节肠道菌群和激活AMPK通路是治疗NAFLD的重要策略。因此,EPGLa作为一种具有天然来源和生物活性的多糖,有望成为一种新型的治疗药物,用于干预NAFLD。此外,本研究还强调了肠道菌群在NAFLD发病机制中的重要作用,为未来的治疗策略提供了新的方向。
本研究的作者贡献部分明确了各作者在研究中的具体工作。Ningning Liu和Yun Li负责撰写原始草稿、软件开发、实验设计、数据整理和分析;Huajie Zhao负责撰写和修改论文、资源协调、项目管理、实验方法设计、资金获取;Baoguo Deng和Guofang Li负责实验验证、软件开发、资源协调、实验方法设计和概念提出。这些分工使得本研究能够顺利进行,并取得高质量的成果。
在研究过程中,我们还对未引用的参考文献进行了说明。Chen et al., 2024; Li et al., 2024; Li et al., 2022; Zhang et al., 2021; Zhang et al., 2024等文献中的研究结果为本研究提供了重要的理论支持。然而,由于某些文献未被引用,我们在此进行了说明,以确保研究的完整性和科学性。
本研究的声明部分强调了作者在研究中不存在任何利益冲突。我们确认所有列出的作者都已审阅并同意提交的论文,且该论文或其任何部分内容尚未发表或被其他期刊接受。此外,本研究符合当前的伦理规范,作者在研究中不存在个人或机构利益冲突,研究过程中使用的材料和设备均符合相关标准。
最后,本研究的致谢部分对支持本研究的机构和资金来源进行了感谢。本研究得到了国家自然科学基金(Grant number: 82304113, 22107089 and 52271251)、河南省科技研究项目(Grant number: 242102310526)、河南省自然科学基金(Grant number: 242300421210)、新乡医学院博士科研基金(Grant number: XYBSKYZZ202123)以及新乡医学院科技新星计划的支持。这些资金的支持使得本研究能够顺利进行,并取得高质量的成果。
综上所述,本研究通过系统的化学分析和动物实验,揭示了EPGLa在治疗NAFLD中的作用机制。EPGLa不仅能够通过调节肠道菌群来对抗炎症反应,还能通过增强SCFA的产生来激活AMPK通路,从而改善脂代谢和减轻NAFLD的病理状态。这些发现为未来开发基于多糖类物质的天然药物提供了新的思路,也为NAFLD的治疗策略提供了科学依据。此外,本研究还强调了肠道菌群在NAFLD发病机制中的重要作用,为未来的治疗策略提供了新的方向。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号