来自福克酵母菌（Tremella fuciformis）菌茎的多糖通过DAF-16相关的长寿调控机制延长了秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的寿命

《Food Bioscience》：Polysaccharides from Tremella fuciformis stem extend lifespan in Caenorhabditis elegans through DAF-16-associated longevity regulation

　　

摘要

海藻菌（Tremella fuciformis）的多糖因其潜在的健康益处而受到广泛关注，但来自未充分利用的菌茎副产品的多糖的抗衰老活性和延长寿命的调控机制仍不甚明了。本研究旨在表征一种从菌茎中提取的多糖成分（TFP-0），并探讨其在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中的延寿效果及其背后的调控机制。研究结合了结构分析、寿命和生理评估、氧化应激测量、转录组分析、定量PCR（qPCR）、突变体寿命测定、荧光报告基因分析以及DAF-16核定位实验。结果表明，TFP-0显著延长了寿命，改善了与衰老相关的生理表现，且没有明显的生殖成本；同时减少了活性氧（ROS）和脂褐素的积累，并增强了SOD和CAT的活性。转录组分析显示，FoxO相关的信号通路是与TFP-0作用相关的关键途径，这一结论得到了qPCR数据的支持，结果显示daf-2基因表达下调，而daf-16、jnk-1、skn-1和gst-4基因的表达受到调节。进一步遗传验证表明，TFP-0的延寿效果在daf-16突变体中消失，在daf-2和jnk-1突变体中未受显著影响。TFP-0还促进了DAF-16在细胞核中的积累，而增强的gst-4p::GFP报告基因活性进一步证明了其在应激响应调控中的作用。综上所述，这些结果支持DAF-16相关的长寿调控机制在TFP-0介导的寿命延长中起着重要作用，MAPK和其他应激响应通路也可能有所贡献。本研究为海藻菌菌茎副产品的增值利用提供了生物学依据。

引言

衰老是一个复杂且渐进的生物过程，涉及细胞内稳态、代谢、蛋白质稳态和应激响应调节的逐渐紊乱，因此由多个相互关联的信号通路共同调控，而非单一分子通路（López-Otín等人，2023年）。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）因其较短的寿命、遗传易操作性以及主要长寿调控机制的保守性而被广泛用于衰老和长寿研究（Zheng等人，2025年）。其中，胰岛素/胰岛素样生长因子-1信号通路是研究最为透彻的通路之一，DAF-16/FOXO在其中作为与代谢、抗应激和长寿相关基因的主要转录调控因子（Lee & Lee，2022年）。长寿调控还涉及IIS与其他保守通路的广泛相互作用，包括MAPK、SKN-1/Nrf和AMPK信号通路，这些通路共同协调细胞对衰老过程中的代谢和环境变化的响应（Bong等人，2025年；Turner等人，2024年）。这些明确且遗传易操作的调控网络使得秀丽隐杆线虫特别适合用于评估天然生物活性化合物的抗衰老效果及其潜在的分子机制。

在这种情况下，可食用和药用真菌中的多糖因具有抗氧化和抗衰老特性而受到越来越多的关注， recent研究开始揭示它们对保守的长寿调控通路的影响（Liu等人，2022年）。例如，灵芝多糖已被证明可通过DAF-16和SKN-1依赖的机制延长秀丽隐杆线虫的寿命并增强其抗氧化应激能力，而红木层孔菌的多糖则通过IIS和MAPK信号通路调节寿命（Xie等人，2025年）。这些发现表明，真菌多糖可通过多种相互关联的调控通路影响衰老，为其他可食用真菌中的多糖研究提供了机制基础。海藻菌是一种广泛食用的可食用和药用真菌，其多糖在抗氧化、抗炎、免疫调节和抗衰老活性方面已被广泛研究（Li等人，2025年）。利用秀丽隐杆线虫的研究进一步将这些生物学效应与长寿相关信号通路联系起来：降解后的海藻菌多糖增强了抗应激能力，并改变了与衰老相关的基因（如skn-1、hsf-1和sod-3）的表达（Lee等人，2023年），而天然海藻菌多糖通过胰岛素样信号通路和SKN-1信号通路保护线虫免受DEHP诱导的氧化损伤（Zhang等人，2025年）。因此，现有证据支持海藻菌多糖的抗衰老潜力，并提示其作用可能涉及多个保守的长寿和应激响应通路；然而，这些通路的功能角色尚未完全阐明。

农业和蘑菇副产品的增值利用日益受到重视，这是提高资源利用效率和减少加工废物的努力的一部分。例如，植物来源的废弃物可以成功再用作可食用蘑菇的培养基质，并影响蘑菇的产量、品质和酶活性（AC?OZ等人，2026年）。在此背景下，海藻菌加工过程中产生的菌茎是一种未充分利用的副产品，具有进一步的增值潜力。现有关于海藻菌菌茎的研究主要集中在加工特性和食品应用上，包括改善菌茎膳食纤维结构和将其粉融入食品中（Wang等人，2024年）。更重要的是，尽管先前研究已证明海藻菌多糖具有抗氧化和抗衰老潜力，并报告了几种与衰老和应激相关基因的变化，但这些效应背后的调控通路很少通过综合组学筛选和遗传验证进行探讨。特别是对于来自海藻菌菌茎副产品的多糖而言，这一缺口尤为明显。因此，本研究对一种从菌茎中提取的多糖成分（TFP-0）进行了表征，并系统评估了其对秀丽隐杆线虫寿命、与衰老相关的生理特征和氧化状态的影响。首先通过转录组分析确定候选调控通路，随后通过qPCR验证和利用突变体菌株、荧光报告基因菌株及DAF-16核定位分析进行功能评估。通过结合通路级筛选和遗传验证，本研究旨在阐明TFP-0介导的寿命延长的调控机制，并为海藻菌菌茎副产品的增值利用提供生物学依据。

章节摘录

材料与试剂

海藻菌菌茎副产品来自中国福建古田的一家当地可食用真菌农场。空气干燥后，将其研磨成粉末，并通过热水提取制备多糖。使用10纳米陶瓷膜分离可溶性多糖，得到海藻菌菌茎多糖（TFP-0）。干燥后的TFP-0由福建鸿泰来生物科技股份有限公司（中国福州）提供。

结构与理化性质

基于使用葡聚糖标准的SEC-RI分析，TFP-0的相对分子量约为280.5 kDa（图2A）。单糖组成分析显示，TFP-0主要由甘露糖（46.43%）组成，其次是岩藻糖（20.44%）、木糖（20.25%）和葡萄糖醛酸（12.88%）（图2B，表3），这与之前报道的海藻菌多糖的甘露糖丰富特性一致（Yuan等人，2022年）。

FT-IR光谱结果

结论

本研究证明，来自海藻菌菌茎的TFP-0可延长秀丽隐杆线虫的寿命，改善与健康寿命相关的表型，同时降低氧化应激并增强抗氧化防御能力。通过结合转录组通路筛选、分子分析和遗传验证，本研究将之前对海藻菌多糖生物活性的研究延伸到了对其长寿调控机制的功能研究。

作者贡献声明

黄卢强：项目管理和研究设计。赵兰：软件开发和研究。陈慧斌：写作、审稿与编辑、项目管理和资金筹措。林若金：初稿撰写、方法设计和研究。吴立婷：初稿撰写、方法设计和研究。吴协贤：数据可视化、数据分析。周琦：数据可视化、数据分析

伦理声明

本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。由于秀丽隐杆线虫属于无脊椎动物，不受实验室动物实验的机构伦理审批要求，因此无需伦理委员会批准。所有实验均符合相关机构指南和ARRIVE指南。

本工作得到了福建省科学技术厅、福建省区域发展科技计划（项目编号：2024N3011）、福建省青年人才培养基金会（项目编号：2026350551）、福建省科技创新重点项目（校企合作项目）（项目编号：2024XQ009）以及闽江学者计划杰出教授项目的支持。

作者声明不存在利益冲突。

致谢

本工作得到了福建省科学技术厅、福建省区域发展科技计划（项目编号：2024N3011）、福建省青年人才培养基金会（项目编号：2026350551）、福建省科技创新重点项目（校企合作项目）（项目编号：2024XQ009）以及闽江学者计划杰出教授项目的支持。我们感谢这些平台的支持

Ruojin Lin|Liting Wu|Qi Zhou|Xiexian Wu|Lan Zhao|Luqiang Huang|Huibin Chen

福建师范大学生命科学学院，福州350117，中国