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香菇多糖的结构差异与不同抗高尿酸通路的关联

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香菇与日益严重的健康问题

血液中尿酸升高,即高尿酸血症,正在全球范围内变得更加普遍,最为人所知的后果是引发剧烈疼痛的痛风。它还与肾脏损伤、肝功能问题和慢性炎症有关。许多现有药物可以有效降低尿酸,但可能引发严重副作用,因此人们对更安全、以食物为基础的替代方案兴趣浓厚。本研究探讨来自香菇(Lentinula edodes)的天然多糖能否帮助控制尿酸并保护器官——以及它们分子结构的细微差异如何改变作用途径。

蘑菇里的两位“亲属”:相似却不相同

研究者从香菇中分离出两种主要多糖,命名为 LEP20 和 LEP50,采用分级乙醇按大小和形状分离。通过色谱和核磁共振等详细化学检测发现,两者均由葡萄糖构成的链状多糖,但构型差异显著。LEP20 为 (1→3)-β-D-葡聚糖,带有频繁的侧链,形成较刚性的螺旋结构,这类结构常见于具有免疫活性的蘑菇纤维。LEP50 则为 (1→4)-α-D-葡聚糖,支链较少,更像我们易于消化的淀粉类糖。这些结构上的对比——键结方向、支链模式与分子量——为两种化合物沿不同生物学途径发挥作用奠定了基础,尽管它们来自同一蘑菇。

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保护肾脏、肝脏与肠道

为了测试它们的效果,研究团队在大鼠身上用化学物质模拟人类高尿酸血症。LEP20 和 LEP50 均显著降低了血液中的尿酸水平,并减少了黄嘌呤氧化酶的活性——该肝脏酶将嘌呤转化为尿酸。两者还改善了肾功能常规指标(肌酐和尿素氮)和肝损伤指标(AST 与 ALT),组织学检查显示这些器官的瘢痕化、肿胀和炎性细胞侵入减少。在肾脏方面,这两种多糖有利于尿酸的处理:它们下调了将尿酸重吸收到血液的转运蛋白,并上调了将其排出的转运蛋白。LEP20 在缓解炎症、增强抗氧化防御以及恢复肾脏和肝脏微观结构方面一贯比 LEP50 更强效。

肠道作为控制中枢

鉴于肠道及其微生物群已被证明对尿酸和炎症有重要影响,研究者对肠道进行了详细检查。高尿酸大鼠表现出肠黏膜受损、“紧密连接”蛋白降低(这些蛋白通常封闭屏障)以及更高水平的炎性分子。任一多糖的处理都部分逆转了这些问题,且 LEP20 再次表现出更强的保护作用。通过 DNA 测序,团队发现两种化合物都重塑了肠道微生物群,但方式不同。LEP20 有利于产生短链脂肪酸的益生菌如Blautia 和 Lactobacillus 的生长,并抑制潜在有害菌株。这种转变提升了关键微生物酸的水平——尤其是丁酸,已知能加强肠道屏障并抑制炎症。LEP50 也改善了微生物群,但更明显地影响与嘌呤代谢相关的菌种和功能,嘌呤代谢是将膳食及体内来源转化为尿酸的化学通路。

不同路径通向降低尿酸

为将这些微生物学变化与体内化学过程联系起来,团队对大鼠粪便中的数百种小分子进行了谱系分析。LEP20 主要改变了脂类相关和色氨酸代谢通路,并提升了与抗氧化保护和抗炎作用相关的代谢物。相比之下,LEP50 对嘌呤和核苷酸代谢的影响更为明确。值得注意的是,LEP50 降低了次黄嘌呤(黄嘌呤氧化酶将其转化为尿酸的直接前体),并增加了某些与胆汁酸相关的化合物,可能有助于尿酸的清除。当科学家将微生物、代谢物与健康指标匹配分析时,他们发现“有益”细菌及其产物与较低的尿酸、更好的肾肝功能检测值以及更有利的尿酸转运模式相关,而“有害”细菌与嘌呤分解产物则与较差的结局相关联。

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对高尿酸人群的意义

总体而言,研究表明来自香菇的两种密切相关的纤维都能缓解高尿酸并保护肾、肝与肠道——但它们通过不同的主要途径发挥作用。β-葡聚糖型的 LEP20 倾向于通过有益微生物及其短链脂肪酸强化肠道屏障、抑制炎症并提升抗氧化能力;α-葡聚糖型的 LEP50 则更直接影响嘌呤代谢和尿酸产生。对普通读者而言,结论是并非所有“蘑菇多糖”都可互换:其微观结构决定了它们如何与微生物组及机体代谢相互作用。这一认识可为未来功能性食品或补充剂的设计提供指导,通过组合特定的蘑菇纤维,更安全、更有效地管理高尿酸血症及相关疾病。

引用: Xiong, X., Liu, P., Liu, L. et al. Structural divergence of lentinula edodes polysaccharides is associated with distinct anti-hyperuricemia pathways. npj Sci Food 10, 64 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00714-w

关键词: 高尿酸血症, 香菇, 多糖, 肠道微生物群, 尿酸