目的 研究虫草菌丝(cultured mycelium Cordyceps sinensis,CMCS)对四氯化碳(CCl4)诱导肝纤维化模型小鼠肝腺苷酸活化蛋白激酶/沉默信息调节因子 1(AMPK/SirT1)信号通路的作用机制.方法 将C57BL/6小鼠(n=40)按体重分层随机分为 5 组:正常对照组、CMCS对照组(3.0 g/kg)、模型对照组、CMCS 1.5 g/kg组(1.5 g/kg)和CMCS 3.0 g/kg组(3.0 g/kg),采用腹腔注射10%CCl4(2 mL/kg)诱导小鼠肝损伤模型.造模与给药2 周后,检测血清ALT、AST、TBil水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肝炎症;天狼星红染色观察肝胶原沉积;Jamall's法检测肝羟脯氨酸(Hyp)含量;流式蛋白定量技术(cytometric bead array,CBA)检测肝组织 IL-6、MCP-1、IFN-γ、TNF、IL-10、IL-12p70 水平;免疫组化观察肝组织 Collagen Ⅰ和 SirT1 表达情况;RT-qPCR 检测肝组织 Prkaa1、Prkaa2、Lkb1 和p53 水平.结果 CCl4 染毒 2 周后,模型对照组血清ALT、AST、TBil水平均明显升高(P＜0.05);HE染色和天狼星红染色分别提示肝内大量炎症细胞浸润和胶原沉积;肝Hyp含量及IL-6、MCP-1、TNF表达明显增多(P＜0.05),IL-10 和IL-12p70 表达明显减少(P＜0.01);免疫组化染色提示肝组织Collagen I表达增多;SirT1在肝窦间隙表达减少,在胶原沉积处表达增多;RT-qPCR检测提示肝组织Prkaa1、Prkaa2、Lkb1 表达下降,p53 表达增多(P＜0.05).CMCS 可显著降低纤维化小鼠血清 ALT、AST 水平;降低肝组织 IL-6、MCP-1、TNF 表达(P＜0.05),上调IL-10、IL-12p70 水平(P＜0.05);减少肝炎细胞浸润、胶原形成和Hyp含量,促进肝窦内SirT1 表达,上调肝Prkaa1、Prkaa2、Lkb1 表达(P＜0.05);减轻肝内CollagenⅠ、p53 表达(P＜0.05).与CMCS 1.5 g/kg组相比,CMCS 3.0 g/kg组抑制肝炎症、胶原沉积及上调AMPK/SirT1 表达更为明显(P＜0.05).结论 CMCS可通过上调AMPK/SirT1 信号通路而发挥抗CCl4 诱导小鼠肝纤维化的作用.

爪哇虫草菌是广谱性虫生真菌,具有防治膜翅目社会性昆虫红火蚁Solenopsis invicta的生防潜能.为探究蚁巢弃尸堆中携菌虫体在侵染循环链的关键作用,探讨腐生条件下爪哇虫草Cordyceps javanica响应寄主的分子致病机制,本研究通过向培养基添加冷冻干燥的虫尸粉进行诱导,对诱导前后的菌丝孢子混合体进行转录组测序分析.结果表明,与纯培养条件相比,菌株经虫尸粉诱导后发掘新基因1912个,有379个得到功能注释.显著差异表达基因有242个,上调表达基因111个,下调表达基因131个;GO富集分析表明,生物学过程的代谢过程和细胞过程、细胞组分的细胞结构体及分子功能中参与催化活性和结合相关的基因可能在爪哇虫草响应寄主过程中发挥了重要作用;KEGG分类和富集分析表明,代谢过程分类的色氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解、糖酵解/糖原异生和乙醛酸和二羧酸酯代谢,遗传信息过程分类的碱基切除修复和内质网的蛋白质加工,环境信息过程分类的ABC转运蛋白和丝裂原活化蛋白激酶信号通路,细胞过程分类的自噬和过氧物酶体通路是爪哇虫草的主要代谢途径.随机筛选8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,这些基因的表达模式与转录组数据分析结果基本一致.本研究结果表明,爪哇虫草在适应腐生环境过程中与氨基酸代谢和能量代谢相关的基因活跃,这可能是其在垂直和水平扩散过程中需维持侵染力,为自身提供营养并转化为能量和中间产物等物质所致.

Sucrose-nonfermenting 1(SNF1)蛋白激酶调节大量基因的转录,改变代谢酶的活性,并控制各种营养反应性细胞发育过程.本研究通过 LC-MS 非靶向代谢组学技术比较蛹虫草 Cordyceps militaris 野生型菌株 Cm01 和CmSnf1基因过表达菌株菌丝体的化学成分,从整体代谢物水平阐明CmSnf1基因过表达对蛹虫草代谢产物积累的影响.研究表明:CmSnf1基因过表达后,在LC-MS正负离子模式下检测出 547 种差异代谢物,同野生型菌株相比,220 种产物上调和 327 种下调.尤其显著的是黄酮类物质2-香叶基-3,4,2',4'-四羟基二氢查耳酮上调了140.55倍,甘油磷脂代谢中的磷脂酰丝氨酸(PS)下调了 47.53 倍.差异代谢产物参与甘油脂代谢、氨基酸生物合成和降解、半乳糖代谢、丙酮酸和酮类化合物代谢等多种途径.CmSnf1 过表达菌株与野生型相比在酮类化合物代谢上具有优势,推测CmSnf1基因在蛹虫草药用功效中发挥着重要的作用.

虫草菌粉是从新鲜冬虫夏草中分离得到菌丝体经发酵培养而得,近年来因其显著的药理活性而受到广泛关注.虫草菌粉中中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉2种菌丝体的化学成分和药理活性具有明显差异,通过对二者的研究进展进行较为全面客观的文献整理分析,以期为虫草菌粉的进一步研究和开发利用提供参考.

目的 探讨虫草菌丝中的3种活性成分(虫草素、腺苷、麦角甾醇)对血管新生和肝内皮细胞功能的影响.方法 采用鸡胚绒毛尿囊膜实验和转基因斑马鱼实验分别观察虫草素、腺苷、麦角甾醇对新生血管面积、功能血管数量及碱性磷酸酶变化的影响;MTT法测定3个化合物对人肝癌SK-HEP-1细胞的细胞毒活性;采用血管内皮生长因子(VEGF)诱导SK-HEP-1细胞增殖为模型,以索拉非尼为阳性对照药,MTT法测定3个化合物对细胞增殖的影响,Transwell法观察细胞迁移,Matrigel管腔形成实验观察细胞管腔形成情况,荧光探针法检测胞内一氧化氮(NO)的量和一氧化氮合酶(NOS)活性.结果 虫草菌丝中腺苷、麦角甾醇能够显著抑制鸡胚绒毛尿囊膜血管新生、减少转基因斑马鱼功能血管数量,而虫草素能够促进鸡胚绒毛尿囊膜血管新生;与对照组相比,VEGF可诱导SK-HEP-1细胞增殖,促进细胞迁移和管腔形成,并可使其胞内NO水平和NOS活性显著升高;与模型组相比,虫草素、腺苷、麦角甾醇呈剂量依赖性地抑制SK-HEP-1细胞增殖,腺苷、麦角甾醇能抑制SK-HEP-1细胞迁移,3者均可不同程度地抑制SK-HEP-1细胞管腔形成,且剂量依赖性地降低胞内NO水平和NOS活性.结论 虫草菌丝中的虫草素、腺苷、麦角甾醇对SK-HEP-1细胞增殖、迁移、管腔形成有不同程度的抑制作用,其中腺苷的作用尤为明显;其机制与抑制细胞内NO水平和NOS活性有关.

目的:建立一种快速分析发酵虫草菌丝粉中挥发性成分的方法,并用于不同菌种发酵虫草产品的鉴别和特征性成分的寻找.方法:利用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用(HS-SPME/GC-MS)技术测定发酵虫草菌丝粉的挥发性成分,在优化萃取头、萃取温度、吸附时间、预平衡时间和解吸时间等萃取条件的基础上,建立发酵虫草菌丝粉的HS-SPME/GC-MS测定方法,用峰面积归一化法计算各成分的相对含量,采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)2种化学计量学方法对数据进行分析.结果:最佳萃取条件为DVB/CAR-PDMS萃取头、萃取温度90℃、吸附时间80 min、预平衡时间40 min、解析时间2min.利用建立的HS-SPME/GC-MS方法从金水宝胶囊、百令胶囊、宁心宝胶囊、至灵胶囊和心肝宝胶囊5种发酵虫草制剂中分别鉴定出56、71、72、81和75个化合物,主要包括酯类、醇类、羧酸类、醛类、烃类、酮类、杂环类化合物等.通过化学计量学方法对HS-SPME/GC-MS数据进行处理,实现了不同发酵虫草制剂和伪品的鉴别,并寻找到5种发酵虫草产品中的特征挥发性成分,分别为马索亚内酯、吡嗪酰胺、2-吡咯烷酮、棕榈酸乙酯和棕榈酸.结论:HS-SPME/GC-MS方法可用于发酵虫草产品中挥发性成分的快速分析.结合化学计量学方法对不同发酵虫草制剂进行鉴别和差异性成分寻找,为特征性指标成分的确定提供了一条新思路,为发酵虫草制剂质量标准的制定和提升提供了科学依据.

药食用真菌是世界公认的具有良好疗效的药食同源物质.然而,其中主要生物活性的成分尚未研究透彻.在本研究中,我们研究了虫草头孢Cephalosporium sinensis、蝙蝠蛾被孢霉Mortierella hepiali、猴头菌Hericium erinaceus、灵芝Ganoderma lingzhi、蜜环菌Armillaria mellea、牛樟芝Antrodia cinnamomea等6种菌丝体的正己烷、氯仿、乙酸乙酯和甲醇提取物的降糖降脂活性.我们通过人类肝癌细胞株HepG-2建立了胰岛素诱导的胰岛素抵抗模型和油酸(OA)诱导的甘油三酯(TGs)沉积模型,并对24种提取物的降糖降脂活性进行了功能评价.结果表明在无细胞毒性的作用浓度下＜300μg/mL),猴头菌和灵芝的正己烷、氯仿、乙酸乙酯、甲醇提取物以及虫草头孢的正己烷提取物剂量依赖性的增加HepG-2细胞葡萄糖的消耗;虫草头孢的正己烷、乙酸乙酯、甲醇提取物以及灵芝的正己烷、乙酸乙酯提取物和蝙蝠蛾被孢霉的正己烷提取物剂量依赖性的抑制OA诱导的TGs合成.这些结果表明,药食用真菌可以被用来调控糖脂代谢紊乱.

研究本试验中6 株不同来源的蛹虫草菌株(150707, 150715, 150725, 150808, 52244, 51762)的菌丝生长特性及其多糖产量.测定这6 株蛹虫草菌丝生长速度、分生孢子产量,利用水提醇沉法提取不同菌株粗多糖.研究发现在不同培养基上不同来源的这6 株蛹虫草菌丝生长速度、产分生孢子量、多糖得率不同,在加富 PDA 培养基上生长速度较快,但是在血平板培养基上孢子产量及多糖得率较优.分析得出150707、52244 两个菌株孢子产量和多糖产量相对较高,为优势菌株,血平板培养基为蛹虫草孢子及多糖产量较优培养基.

蛹虫草已经成为我国乃至东南亚地区极其重要的食药用真菌,虽然其子实体已经实现规模化生产,但在产业发展中遇到许多问题,真菌病害为其中之一,如引起蛹虫草“白毛病”病害的虫草生齿梗孢Calcarisporium cordcipiticola.本研究以虫草生齿梗孢为对象,研究了其生物学特性、发病特性及侵染特点.结果表明:该病原菌菌丝分枝较多,短时间内产生大量分生孢子;最适生长温度为25℃,此温度有利于该病害快速传播;其分生孢子比蛹虫草分生孢子耐紫外能力强.栽培过程中该病害多发生在蛹虫草生长发育后期,可以侵染培养基表面、子实体底部、中部和顶端等各个部位.人工接种发现该病原菌可以侵染蛹虫草生长发育的任意阶段,后期子实体被白毛覆盖.对峙实验发现虫草生齿梗孢菌丝逐渐生长到蛹虫草菌丝上,但未发现两菌丝互相缠绕的现象.对该病原菌基本生物学研究,将为建立该病害的早期检测及预防方法提供依据.

结合形态学与ITS序列分析对7株野生虫草真菌进行分类鉴定.MTT法分析它们的菌丝体醇提取物对肝癌HepG2细胞增殖的抑制活性.鉴定结果表明菌株MF7、MF9、MF14为细脚棒束孢Isaria tenuipes,菌株MF11、MF12、MF13为蝉棒束孢Isaria cicadae,菌株MF10为球孢白僵菌Beauveria bassiana;MTT结果显示分离到的3株细脚棒束孢和3株蝉棒束孢的菌丝体醇提取物对HepG2的抑制活性较差,IC50均大于500μg/mL;球孢白僵菌MF10对HepG2细胞有一定抑制作用,IC50值为221.6μg/mL,略强于蝙蝠蛾拟青霉发酵菌丝粉产品金水宝胶囊(IC50=364μg/mL)和中华被毛孢发酵菌丝粉产品百令胶囊(IC50=268.7μg/mL).另外,发现供对比试验的3株蛹虫草菌株(MF1、MF5、MF15)对HepG2细胞均有较好的抑制作用,其中MF15的发酵菌丝体醇提取物活性最强,IC50为55.56μg/mL,暗示蛹虫草发酵菌丝体具有重要的研究价值.