近日，湖北中医药大学药学院中药资源与中药化学湖北省重点实验室、湖北时珍实验室叶晓川教授团队联合中国医学科学院药用植物研究所邹忠梅课题组在茯苓多糖结构及抗抑郁作用机制研究中取得新进展，相关研究成果以“Structural characteristics and potential antidepressant mechanism of a water-insoluble β-1,3-glucan from an edible fungus Wolfiporia cocos”为题在线发表于大分子领域国际知名期刊Carbohydrate Polymers（中科院1区，IF：10.7，TOP期刊）。本校博士生罗心遥为论文的第一作者；叶晓川教授和邹忠梅研究员为本文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重点研发项目（茯苓物质基础研究升级及质量标准体系构建，No.2017YFC1703004）和中国医学科学院创新工程平台项目（药物研究院平台建设—基于系统论的创新药物研究体系建设，2022-I2M-2-002）的支持。
茯苓为多孔菌科真菌茯苓Wolfiporia cocos (F.A. Wolf) Ryvarden & Gilb.的干燥菌核，是一种药食两用中药，具有健脾、宁心、利水渗湿三大传统功效。茯苓水不溶性多糖是占茯苓干燥菌核的70%以上，但因其水不溶性在临床应用中被丢弃而造成巨大的资源浪费。叶晓川教授课题组前期研究发现茯苓水不溶性多糖对肠道菌群、脑肠肽和神经递质具有一定的调节作用，具有显著的抗炎免疫调节活性。进一步采用脂多糖（LPS）诱导的小鼠急性抑郁模型和慢性不可应急(CUMS)抑郁大鼠模型药效学结果显示，茯苓的水不溶性多糖可通过调节神经递质和炎症因子发挥抗抑郁作用，但是茯苓水不溶性多糖的结构及其抗抑郁作用机制尚不明确。
本论文从茯苓中提取分离出一种茯苓水不溶性多糖（Wβ），通过分析发现Wβ是一种半纤维素β-葡聚糖，也是一种蛋白多糖，具有凝胶性，分子量大小为8.12 × 104 Da。由于多糖的水不溶性，结构分析较为困难。目前对于茯苓水不溶性多糖的结构解析主要集中在主链的研究上，对侧链的研究报道较少。本论文的核磁共振结果表明，Wβ的主链由(1→3)-β-D-Glcp糖苷键组成，但未观察到分支信息。我们发现，Wβ在DMSO中的溶解度较差，样品溶液是一种具有高粘度的溶液，这样的样品溶液是凝胶状溶液，而不是真溶液，这会导致核磁结构的信息不全面。而有文献报道，真菌的碱溶性多糖多由具有支链的β-葡萄糖组成。为了进一步验证Wβ是否具有支链，采用甲基化法分析Wβ糖苷键。结果发现Wβ除了具有β-1,3 糖苷键外还存在β-1,2,3、β-1,3,4和β-1,3,6糖苷键。综合分析结果显示，Wβ是一种以β-1,3 糖苷键为主链，存在β-1,2,3、β-1,3,4和β-1,3,6糖苷键为支链口，连接更多的β-1,3 糖苷键，并以三螺旋结构形式形成具有一定空间的大分子。
基于CUMS抑郁大鼠模型的药效学再次验证Wβ具有抗抑郁作用。进一步采用16S rRNA、非靶向及靶向代谢组学、Western Blot等技术初步阐释Wβ抗抑郁可能的作用机制：Wβ通过对肠道菌群的调节作用，以肠道代谢物及微生物成分SCFAs和LPS作为信号分子，从两个方向对色氨酸代谢通路进行调控作用，从而调节抑郁大鼠机体的神经递质和炎症因子的含量水平，基于“肠-脑轴”发挥抗抑郁作用。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122779