灵芝高氧化三萜通过AMPK/mTOR/SIRT1通路调控氧化应激与肠脑轴发挥神经保护作用

本研究针对神经退行性疾病中谷氨酸兴奋毒性和氧化应激的关键病理机制，从药用真菌灵芝中分离鉴定16个高氧化羊毛脂烷型三萜（含11个新化合物），发现化合物1、5-8能显著缓解HT22细胞和斑马鱼模型的谷氨酸损伤。通过整合网络药理学与代谢组学，揭示gacalitone F（6）通过激活p-AMPK/SIRT1、抑制p-mTOR通路调控抗氧化酶（SOD/CAT）活性，同时调节肠道菌群组成，为开发兼具神经保护与膳食功能的双效制剂提供新策略。

　　

神经退行性疾病如阿尔茨海默病（AD）正成为全球健康重大威胁，其核心病理特征包括淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau蛋白过度磷酸化以及神经元不可逆损伤。在这些复杂机制中，谷氨酸介导的兴奋毒性扮演关键角色——当神经递质谷氨酸过度激活NMDA受体时，会引发钙离子超载、线粒体功能障碍和活性氧（ROS）爆发，形成恶性循环。更棘手的是，现有治疗药物多靶向单一病理环节，难以阻断疾病进展。面对这一困境，传统药用真菌灵芝（Ganoderma）因其丰富的三萜类成分和广泛的神经保护作用，成为研究热点。

西北农林科技大学化学与药学院的研究人员从热带灵芝（Ganoderma calidophilum）中发掘出16个高氧化羊毛脂烷型三萜，通过多维度研究揭示了其独特的神经保护机制，相关成果发表于《Biomedicine》。研究采用硅-湿实验结合策略，运用核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRESIMS）完成化合物结构解析；通过HT22细胞和斑马鱼模型评估谷氨酸损伤保护效果；结合网络药理学预测与代谢组学验证关键通路；采用Western blot检测AMPK/mTOR/SIRT1通路蛋白表达；最后通过16S rRNA测序分析肠道菌群变化。

在"结构解析"部分，研究从25公斤灵芝子实体中分离得到化合物1-16，其中化合物1的结构通过HRESIMS确定分子式为C₃₀H₄₀O₇，其¹H NMR显示6个甲基单峰和1个甲基双峰特征信号，最终鉴定为新颖的羊毛脂烷骨架三萜。

"神经保护活性评价"显示，化合物1和5-8在100 μM浓度下使谷氨酸损伤的HT22细胞存活率提升40-60%，同时显著降低斑马鱼模型中的ROS水平。机制研究表明，这些化合物能恢复超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，抑制脂质过氧化产物MDA生成。

"机制研究"部分通过分子对接发现gacalitone F（6）与AMPKα亚基结合能达-9.1 kcal/mol。Western blot证实其可显著上调p-AMPK和SIRT1表达，同时抑制p-mTOR，激活下游FOXO3转录因子。代谢组学分析显示，该化合物还能提升胆碱水平，促进乙酰胆碱合成。

"肠脑轴调控"是研究的创新亮点。16S rRNA测序显示gacalitone F（6）处理组肠道菌群中Akkermansia菌丰度增加3.2倍，该菌已被证实与神经炎症缓解密切相关。

这项研究首次系统阐明灵芝三萜通过"多靶点-多通路"协同发挥神经保护作用的机制：在分子层面调控AMPK/mTOR/SIRT1信号轴，在细胞层面缓解氧化应激，在系统层面重塑肠道菌群稳态。特别值得注意的是，gacalitone F（6）展现出的"药物-膳食"双功能特性，为开发既能预防神经退行性疾病又具备食品安全性的天然制剂提供了模板。该成果不仅深化了对传统药用真菌科学价值的认识，更为突破现有神经保护药物开发瓶颈提供了新思路。