近期,高锦明/尹霞课题组在灵芝三萜类化合物的活性与靶标研究方面取得系列重要成果,连续发表三篇高水平研究论文。该系列研究通过虚拟筛选与实验验证相结合的策略,系统阐明了不同结构灵芝三萜的活性机制与靶标网络,为灵芝的药效物质基础研究提供了重要科学依据。
一、研究背景与意义
灵芝作为传统药用真菌,其活性成分尤其是三萜类化合物具有广泛的药理活性。然而,不同灵芝物种中三萜类化合物的结构多样性与特定生物活性的关系尚不明确,其分子作用靶标网络也亟待系统解析。高锦明/尹霞课题组采用"虚拟筛选-实验验证"的研究策略,针对两种不同灵芝(Ganoderma applanatum、Ganoderma calidophilum)中的三萜类化合物开展了系统研究。
二、系列研究成果
1. 灵芝三萜的神经保护作用及其机制研究
第一项研究发表于《Bioorganic Chemistry》(DOI: 10.1016/j.bioorg.2025.108757),系统研究了G. calidophilum中16种高度氧化的羊毛脂烷型三萜,其中11种为新化合物。研究发现这些化合物特别是gacalitone F(6)能够显著保护谷氨酸诱导的HT22细胞损伤。通过整合网络药理学和代谢组学方法,研究团队阐明了gacalitone F通过调节AMPK/mTOR/SIRT1轴发挥神经保护作用的分子机制。值得注意的是,该化合物还能调节肠道菌群组成,提示其可能通过肠-脑轴机制发挥神经保护作用。这一发现为开发抗神经退行性疾病的多靶点药物提供了新思路。
2. 灵芝三萜的结构多样性及其多靶点作用特性
第二项研究发表于《Food Science and Human Wellness》(DOI: 10.26599/FSHW.2025.9250638),该项研究关注灵芝三萜的结构多样性及其多靶点作用特性。研究团队从G. applanatum中分离得到包括appterpenactones A-C在内的四种新型三萜和一种重排的二萜ganorphenol。研究发现ganorphenol和applanoic acid C能显著抑制谷氨酸诱导的HT22细胞死亡。机制研究表明,applanoic acid C可能通过激活Nrf2/HO-1通路发挥保护作用,而ganorphenol则通过PI3K-AKT-mTOR通路产生神经保护效应。这些发现进一步丰富了灵芝三萜的活性机制认识。
3. Ganoapplanilactone C通过AMPK/mTOR通路改善代谢功能障碍相关脂肪肝病
第三项研究发表于《Antioxidants》(DOI: 10.3390/antiox14060637),聚焦于G. applanatum中的三萜类化合物对代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)的治疗潜力。研究团队从该灵芝中分离出四种主要三萜类化合物,发现具有独特C-23螺环5/7系统的ganoapplanilactone C(GATC)在高脂饮食诱导的斑马鱼模型中表现出最显著的降脂效果。研究证实,GATC通过激活AMPK/mTOR信号通路,显著改善肝脏脂质堆积和氧化应激状态。分子对接研究表明,GATC的螺环酮系统和羟基是其与靶蛋白结合的关键结构特征。该工作为MASLD的治疗提供了新的候选化合物。
三、研究方法与创新点
该系列研究采用了多种先进技术方法:活性导向分离技术,通过生物活性追踪指导化合物的分离纯化;虚拟筛选与分子对接,预测化合物潜在靶标和作用机制;多组学整合分析,结合代谢组学和网络药理学解析作用网络;细胞模型与斑马鱼模型体内外实验双重验证。
创新性体现在:系统阐明了不同结构灵芝三萜的特定生物活性谱,发现了多个新型灵芝三萜化合物及其独特作用机制,提出了"结构-活性-靶标"关联模型,为灵芝精准应用提供依据。
该系列研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金等项目的资助。研究成果不仅具有重要理论价值,也为开发抗代谢性疾病和神经退行性疾病的新型药物提供了候选化合物,具有广阔的临床应用前景。
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