《Carbohydrate Polymers》：Structure and hepatoprotective activity of autophagy-related Butyriboletus roseoflavus polysaccharide
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酒精性肝病（ALD）治疗挑战大，新型多糖BRP2从Butyriboletus roseoflavus中分离，结构含α-Gal和β-Fuc等寡糖链，可改善急性/慢性ALD小鼠模型肝脂沉积和DNA损伤，通过调控肠道菌群（富集Akkermansia，抑制Desulfovibrio），降低TMAO水平，激活AMPK/Sirt1/mTORC1通路促进自噬。
孙振|张环|叶尔肯比克·迪莉达|王璐|张永峰|王春月|孔凡格|李宇|王迪|李兰州
中国教育部食用与药用真菌工程研究中心，吉林农业大学植物保护学院，长春，130118，中国
摘要
酒精性肝病（ALD）由于有效药物治疗方法的缺乏而成为一个日益严重的治疗挑战。本文从Butyriboletus roseoflavus中分离出一种新型多糖BRP2，并对其结构进行了表征。该多糖的骨架由→6)-α-Galp-(1→, →2,6)-α-Galp-(1→, 和 →2,6)-β-Manp-(1?→?3)-β-Fucp-(1→ 组成。这种独特的多糖在急性和慢性ALD模型中显著改善了肝脏脂肪变性和DNA损伤。机制上，BRP2通过富集Akkermansia菌群并抑制Desulfovibrio菌群，从而重塑了肠道微生物群，导致微生物代谢物三甲胺N-氧化物（TMAO）的水平显著降低。TMAO水平的降低减轻了AMPK磷酸化的抑制，并增强了Sirt1去乙酰化酶的活性，进而抑制了mTORC1信号通路。这一系列作用显著激活了肝脏保护性自噬，表现为p62/SQSTM1水平下降和LC3-II水平上升。总体而言，本研究揭示了一条由BRP2驱动、依赖微生物群和TMAO的通路，该通路通过AMPK/Sirt1/mTORC1介导的自噬轴来缓解ALD，为基于多糖的肝脏疾病干预提供了新的见解。
引言
酒精性肝病（ALD）包括从脂肪肝到肝炎、肝硬化和肝细胞癌等多种肝脏损伤（Chao等人，2023年）。它导致了全球大量的死亡病例，且与ALD相关的死亡人数正在增加——这一趋势预计将持续（Liu等人，2023年；Ventura-Cots等人，2022年）。
越来越多的证据表明，长期饮酒、高饱和脂肪饮食或接触肝毒性物质会破坏肠道屏障的完整性，引发肠道菌群失调。在人类和啮齿动物中，长期饮酒会逐渐损害肠道屏障。由此导致的通透性增加促进了病原菌的扩散，使细菌、真菌及其相关的病原体分子模式或内毒素进入血液循环并到达肝脏，从而引发炎症和疾病进展（Ha等人，2022年）。饮酒会选择性富集某些革兰氏阴性菌群，如Prevotella、Desulfovibrio和Helicobacter，这些菌群的丰度与肝脏炎症和损伤相关（LeBrun等人，2020年）。研究表明，肠道细菌Akkermansia的减少与酒精性肝炎的严重程度升高有关（Lang等人，2020年）。这些关键细菌还调节自噬过程。例如，某些病原菌如Helicobacter和Prevotella可能抑制自噬活性，而有益菌如Akkermansia则被认为能促进自噬，从而帮助维持肠道和肝脏的稳态。
从机制上看，乙醇代谢会产生乙醛和活性氧，这些物质会损害溶酶体功能并抑制自噬体-溶酶体的融合，从而阻碍自噬过程。结果，自噬相关蛋白LC3-II的水平降低，而p62/SQSTM1积累，表明自噬降解受到抑制。LC3-II和p62的表达受上游激酶ULK1的调控（Ding等人，2023年），其活性同时受到mTORC1介导的抑制和AMPK依赖的激活（Qian等人，2021年），从而在整体上控制着自噬的启动。这种自噬的抑制加剧了ALD的关键病理特征，包括脂肪肝、炎症和纤维化。
已有几种物质，包括tiopronin、bifendate和silibinin（Sil），被用于减轻肝细胞损伤（Gohari Mahmoudabad等人，2023年；Wang等人，2025年）。然而，它们的临床应用受到不良反应、生物利用度低以及疗效和安全性证据不足的限制（Song等人，2018年；Wang等人，2025年）。尽管肝脏移植目前被认为是晚期ALD的最终治疗方法，但由于供体短缺、住院时间延长和终身免疫抑制，它给患者和医疗系统带来了巨大的经济负担（Gao等人，2025年）。因此，寻找新的安全有效药物来预防或治疗ALD至关重要。作为现有临床治疗的替代方案，天然产物因其显著的治疗效果和良好的安全性而受到广泛关注（Yuan等人，2019年）。迄今为止，多糖及其衍生物展示了多样的生物活性，使其成为多种应用领域极具前景的候选物质（Dou等人，2025年；Niu等人，2025年）。除了已知的广谱生物活性外，来自Ganoderma lucidum和Hericium erinaceus等来源的蘑菇多糖因其显著的肝脏保护潜力而成为研究重点（Yang等人，2020年）。我们之前的研究表明，Morchella esculenta中的多糖通过泛素特异性肽酶10（Usp10）/核因子κB（NF-κB）/核因子红系-2相关因子2（Nrf2）信号通路调节慢性饮酒小鼠肝脏中的细胞因子水平和氧化应激（Teng等人，2023年）。
Butyriboletus属包括外生菌根真菌，其中Butyriboletus roseoflavus（Hai B. Li & Hai L. Wei）D. Arora & Frank，2014年）是中国西南部特有的新物种，这一发现基于2014年对模式标本和补充样本的综合形态学和系统发育分析（Arora & Frank，2014年；Li等人，2013年）。B. roseoflavus通过其淡粉色至玫瑰色的菌盖、柠檬黄至金黄色的菌肉以及基部增大的菌柄（具有相同的黄色网状结构）与其他同类菌种有明显的形态差异（Li等人，2013年）。B. roseoflavus多糖被认为是该菌的主要生物活性成分（Tian等人，2022年）。然而，目前尚无研究探讨B. roseoflavus多糖的抗ALD活性。关于多糖结构及其治疗机制的科学研究仍然相对有限。
在本研究中，从B. roseoflavus中纯化出一种具有保护肝脏作用的多糖BRP2，并对其结构进行了表征，其骨架由→6)-α-Galp-(1→, →2,6)-α-Galp-(1→, 和 →2,6)-β-Manp-(1?→?3)-β-Fucp-(1→ 组成。利用急性和慢性ALD小鼠模型，BRP2通过激活自噬来减轻肝脏损伤，这一发现为未来B. roseoflavus在ALD管理中的应用提供了理论基础。
从中国浙江省丽水市收集了B. roseoflavus的子实体。通过70°C下热水提取2.5小时（液固比为20:1）从中分离出多糖。提取后，使用Sevag试剂去除水溶性提取物中的蛋白质。然后通过乙醇沉淀获得粗多糖。
粗多糖在DEAE-52柱上通过逐步洗脱（0, 0.1, 和 ...）进行分离。
从B. roseoflavus中热水提取的粗BRP使用DEAE-agarose柱进行纯化。得到三种多糖组分，分别命名为BRP-A、BRP-B和BRP-C，它们通过逐步增加NaCl浓度（0, 0.1, 和 0.3 M）进行洗脱（图1A）。BRP-B和BRP-C显著减轻了HepG2细胞中的乙醇诱导损伤（P < 0.05；图1B）。由于BRP-B的产量较高，进一步使用Sephacryl? S-400（图1C）和Chromdex 200 pg柱进行纯化（图1D）。
在本研究中，从B. roseoflavus中分离出一种名为BRP2的多糖，并对其结构进行了表征，其主要链由→6)-α-Galp-(1→, →2,6)-α-Galp-(1→, 和 →2,6)-β-Manp-(1?→?3)-β-Fucp-(1→ 组成，其中→2,6)-α-Galp-(1?→?或 →2,6)-β-Manp-(1?→?的C-2位点部分被α-Fucp-(1→, α-Manp-(1→, α-Fucp-(1?→?6)-α-Glcp-(1→, 或 α-Manp-(1?→?6)-α-Glcp-(1→)取代。在急性和慢性ALD模型中，BRP2的给药显著减轻了肝脏损伤。
本研究从B. roseoflavus中分离出了BRP2这种中性多糖，其主要链由→6)-α-Galp-(1→, →2,6)-α-Galp-(1→, 和 →2,6)-β-Manp-(1?→?3)-β-Fucp-(1→ 组成，并证明了其在急性和慢性ALD小鼠模型中的肝脏保护作用。研究结果表明，BRP2主要通过激活自噬来缓解ALD，为其作为ALD辅助治疗的潜在应用奠定了基础。
孙振：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学，数据管理，概念化。
张环：数据管理。
叶尔肯比克·迪莉达：数据管理。
王璐：形式分析。
张永峰：验证。
王春月：方法学，数据管理。
孔凡格：验证，方法学。
李宇：监督。
王迪：撰写 – 审稿与编辑，监督，资金获取，概念化。
李兰州：撰写 – 审稿与编辑，监督，资金获取。
所有动物实验均符合《实验室动物伦理审查指南》、《实验动物护理和使用指南：第八版》以及吉林大学机构动物护理和使用委员会的规定（伦理编号：SY202502016和SY202406016）。
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
本研究得到了吉林省科技发展计划（20250102319JC）和中国农业研究体系（CARS-20（食用蘑菇）专项资金的支持。
