巨型马勃菌均一多糖CGPA1的分离鉴定及其促进伤口愈合的结构基础与机制研究

本研究针对药用真菌巨型马勃菌(Calvatia gigantea)活性多糖结构不明的问题，通过HPGPC、FTIR、NMR等技术首次分离纯化出均一多糖CGPA1（11.69 kDa），解析其以α-1,6-Gal为主链的独特结构，并通过体外细胞迁移实验和动物模型证实其通过促进上皮再生和胶原沉积加速伤口愈合，为开发新型伤口敷料提供分子基础。

　　

在传统中医药宝库中，巨型马勃菌(Calvatia gigantea)因其卓越的止血和伤口愈合功效被收录于《中国药典》。这种外形如白色巨球的奇特真菌，其孢子粉曾被古代行军医用作天然止血剂。现代研究发现其多糖成分具有抗氧化、抗炎等多重生物活性，尤其在糖尿病伤口修复中表现出调控Akt/Nrf2通路等独特机制。然而，尽管粗提物疗效明确，关键活性成分——多糖的精细结构始终如"黑箱"般未被破解，严重制约了其临床应用开发。

针对这一瓶颈，来自江苏省中国科学院植物研究所等机构的研究团队在《Carbohydrate Polymers》发表突破性成果。研究人员采用热水提取结合多步柱层析技术，从巨型马勃菌子实体中获得水溶性均一多糖CGPA1，通过HPGPC（高效凝胶渗透色谱）测定其分子量为11.69 kDa。运用FTIR（傅里叶变换红外光谱）、甲基化分析和NMR（核磁共振）等技术解析其结构特征，发现该多糖主链由α-1,6-Gal-(1→和α-1,6 (3-MeO)-Gal-(1→构成，侧链含α-Gal和α-Man。SEM（扫描电镜）和AFM（原子力显微镜）显示其呈无定形颗粒链状构象。动物实验证实CGPA1能显著促进皮肤再上皮化和胶原沉积，加速急性伤口愈合。

关键技术方法包括：从安徽?州采购的药材经DEAE-52纤维素柱和HW-55F凝胶柱分级纯化；采用HPGPC测定分子量；通过GC-MS分析甲基化产物确定糖苷键类型；运用600 MHz NMR（包括¹H、¹³C、HSQC和HMBC谱）解析精细结构；建立小鼠全层皮肤缺损模型评估促愈合效果。

研究结果

1. 材料与分离纯化
   通过热水提取-乙醇沉淀获得粗多糖（得率1.23%），经离子交换和凝胶层析得到电泳纯CGPA1，苯酚-硫酸法检测显示单一对称峰。

2. 结构表征
   单糖组成分析揭示CGPA1含Gal(60.01%)、3-MeO-Gal(27.16%)等特殊组分。甲基化数据表明1,6-连接Gal占68.4%， Congo red实验证实无三螺旋结构。2D-NMR中δ 5.18 ppm处的信号确认为α型构型。

3. 形态特征
   SEM显示CGPA1呈不规则颗粒状聚集，XRD衍射峰表明结晶度仅为23.5%，AFM三维图像显示链高度为0.2-1.1 nm。

4. 促愈合效应
   划痕实验证明100 μg/mL CGPA1使MSF细胞迁移率提升至82.3%。小鼠模型中，治疗组第7天即出现完整上皮层，TGF-β1表达量较对照组提高2.1倍。

讨论与结论
该研究首次阐明巨型马勃菌活性多糖的精细结构，其独特的3-甲基化半乳糖结构域可能通过调控TGF-β/Smad通路促进组织修复。相较于既往研究的粗提物，CGPA1的均一性为构效关系研究奠定基础，其无定形形态提示适合开发为可溶性伤口敷料。作者Xiuhua Meng等提出的"甲基化修饰增强生物活性"假说，为设计新型促愈合材料提供新思路。这项成果不仅填补了药用真菌多糖结构研究的空白，更为传统中药的现代化开发树立了从活性追踪到分子机制解析的研究范式。