高羊肚菌子实体新型多糖(MEPS)的化学结构解析及其免疫调节功能研究

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Carbohydrate Research 2.4

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  为探究蘑菇多糖结构与免疫调节活性关联,研究人员对高羊肚菌子实体碱提多糖(MEPS)开展研究。通过多种分析确定其重复单元结构,发现 MEPS 可诱导小鼠腹腔巨噬细胞极化为 M2 型并上调 IL-10 表达,为蘑菇多糖开发提供新方向。

  

研究背景与意义


在生命科学与健康医学领域,蘑菇因兼具营养与药用价值备受关注,其含有的多糖类成分因无副作用且具备多样生物活性,成为研究热点。目前,尽管已有多种蘑菇多糖(如香菇多糖、裂褶菌多糖)被证实具有免疫调节、抗癌等功效,但不同蘑菇来源的多糖结构差异显著,且结构与功能的关联性尚未完全明晰。尤其是羊肚菌属(Morchella)蘑菇,虽在传统医学中应用已久,其多糖的化学结构和免疫调节机制仍需深入探索。已有研究表明,不同羊肚菌物种(如M. esculentaM. sextelata)的多糖组成和活性存在差异,因此挖掘新型羊肚菌多糖并解析其结构与功能,对拓展蘑菇多糖的应用具有重要科学意义。

为填补这一研究空白,来自相关机构的研究人员针对高羊肚菌(Morchella elata)子实体开展研究,旨在阐明其新型多糖的化学结构及其免疫调节能力,相关成果发表于《Carbohydrate Research》。

主要研究方法


研究人员采用碱提取法从高羊肚菌子实体中获得粗多糖,经透析和琼脂糖 - 6B 柱层析纯化得到目标多糖 MEPS。通过气相色谱(GLC)、气相色谱 - 质谱联用(GLC-MS)分析单糖组成及摩尔比;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、一维核磁共振(1H、13C、DEPT-135)和二维核磁共振(TOCSY、HMQC、NOESY、DQF、ROESY、HMBC)技术解析多糖的化学结构;以 BALB/c 小鼠腹腔巨噬细胞为模型,通过体外实验检测 MEPS 对巨噬细胞极化的影响,测定 M2 型极化相关细胞因子白细胞介素 - 10(IL-10)的表达水平。

研究结果


蘑菇鉴定与多糖基本性质

通过分子测序和 NCBI 数据库比对,确认实验所用蘑菇为高羊肚菌(Morchella elata),其 accession 号为 PP963824。MEPS 分子量约为 182,000 Da,单糖组成分析表明其由葡萄糖、甘露糖、半乳糖和岩藻糖组成,摩尔比接近 3:2:1:1。

化学结构解析

光谱分析显示,MEPS 重复单元主链为→6)-β-D - 吡喃甘露糖(Manp-)(1→3)-α-D - 吡喃葡萄糖(Glcp-)(1→4)-α-D - 吡喃葡萄糖(Glcp-)(1→,在 (1→4)- 连接的 α-D - 吡喃葡萄糖残基的 C-3 位存在分支,分支结构为 α-D - 吡喃甘露糖(Manp-)(1→4)-α-D - 吡喃葡萄糖(Glcp-)(1→4)-α-D - 吡喃半乳糖(Galp-)(1→。此外,分支链的 α-D - 吡喃葡萄糖残基的 C-3 位连接有一个末端 β-L - 吡喃岩藻糖残基。

免疫调节活性

体外实验表明,MEPS 具有显著的巨噬细胞极化特性,能够诱导 BALB/c 小鼠腹腔巨噬细胞向替代表型 M2 型极化。进一步研究证实,MEPS 可诱导 M2 型极化细胞因子 IL-10 的表达,表明其通过调控细胞因子分泌发挥免疫调节作用。

研究结论与讨论


本研究从高羊肚菌子实体中分离并鉴定了新型多糖 MEPS,明确了其化学结构为含有特定分支的杂多糖,且揭示了其通过诱导巨噬细胞向 M2 型极化、上调 IL-10 表达的免疫调节机制。与已报道的其他羊肚菌多糖(如M. esculenta的 MEP2、M. sextelata的 MSP-I/II)相比,MEPS 的单糖组成和结构差异显著,进一步印证了羊肚菌属多糖的结构多样性与其功能特异性的关联。该研究不仅丰富了蘑菇多糖的结构 - 功能数据库,为羊肚菌的药用开发提供了科学依据,也为新型免疫调节药物和功能性食品的研发开辟了新方向。未来可进一步探索 MEPS 在体内的作用机制及与其他免疫细胞的相互作用,为其临床应用奠定基础。
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