摘要：灵芝作为药用菌在中国已有2 000多年的应用历史，是中医药宝库中的珍品，素有“仙草”“瑞草”“瑞芝”的美誉，因其菌盖表面呈环形轮纹，又被古代儒家学者视为“祥瑞”“吉祥如意”的象征。东汉时期的《神农本草经》将灵芝列为上品[1]，是滋补强壮、扶正固本的名贵中药，具

灵芝作为药用菌在中国已有2 000多年的应用历史，是中医药宝库中的珍品，素有“仙草”“瑞草”“瑞芝”的美誉，因其菌盖表面呈环形轮纹，又被古代儒家学者视为“祥瑞”“吉祥如意”的象征。东汉时期的《神农本草经》将灵芝列为上品[1]，是滋补强壮、扶正固本的名贵中药，具有极高的药用价值。《本草纲目》中记载：“灵芝性平，味苦，无毒。主治胸中结、益心气，补中，增智，不忘，久服轻身不老，延年神仙[2]。随着现代科学技术的发展，灵芝已经走进了寻常百姓家，光耀中华医药，造福人类健康。

《中国药典》2020年版收载灵芝药材来源于多孔菌科真菌赤芝Ganoderma lucidum (Leyss. ex Fr.) Karst.或紫芝G. sinense Zhao，Xu et Zhang的干燥子实体。迄今为止，科学研究已证实从灵芝子实体、菌丝体和孢子等不同部位获得400多种生物活性代谢产物，包括灵芝多糖类、多糖肽、三萜类、核苷类、甾醇类、生物碱类、呋喃衍生物类、多肽类、氨基酸、挥发油、微量元素等[3]。其中多糖（包括多糖肽）和三萜类化合物（灵芝醇、灵芝酸及其衍生物）是其主要成分。此外，它还含有其他具有独特生物功能的活性成分，如甾醇、核苷、多酚等。这些活性化合物是灵芝相关治疗和药理功能的主要来源，如抗癌、抗炎、抗糖尿病、抗氧化、调血脂、保护心脏、促进睡眠、抗溃疡、抗病毒、抗衰老、抗菌和免疫调节活性[4]。灵芝多糖和三萜类成分也是灵芝及其产品质量控制标准中的重要指标。《中国药典》2020年版采用紫外-可见分光光度计法，以无水葡萄糖为对照品测定灵芝多糖含量不少于0.9%。课题组在前期研究中对不同栽培条件的赤芝和紫芝子实体中多糖肽含量测定，结果质量分数在1.0%～2.0%[5]。而灵芝子实体中三萜类成分含量也很低，研究学者对不同地区和不同栽培方式的31个灵芝样品的9种三萜酸进行检测，其含量基本都在0.3%左右[6]。灵芝多糖和三萜作为灵芝中最为重要的活性成分，其含量却相对较低，因此，深入研究灵芝多糖和三萜的生物合成机制，对于提高其活性成分的含量和品质、开发新型药物具有重要意义。本研究对近年来灵芝主要活性成分药理作用进行综述，同时对灵芝多糖和三萜类化合物的生物合成进行概述，以期为扩大灵芝临床用药提供参考。

1 灵芝多糖类

灵芝多糖是由单糖通过α或β糖苷键连接形成主链和侧链的一种天然聚合物，它们代表了一类结构多样、具有多种生理特性的生物大分子，是灵芝的主要活性成分。目前已从灵芝子实体和菌丝体（即胞内多糖）中分离鉴定出200多种多糖成分，具有生物活性的灵芝多糖主要由（1→3）、（1→6）-α/β-葡聚糖、糖蛋白和水溶性杂多糖组成。灵芝多糖具有广泛的药理作用[7]，包括抗氧化[8]、免疫调节[9]、保肝[10]、降血糖[11]、抗衰老[12]、抗癌[13-14]、神经保护[15]和预防心肌损伤[16]等特性。

1.1 灵芝多糖类药理作用

1.1.1 免疫调节 据报道，灵芝的生物活性成分相关的多种治疗或药理作用，主要是由于多糖广泛的免疫调节作用。灵芝被认为是一种免疫调节剂，在许多研究中被证明可以促进和调节免疫系统。大量研究表明，灵芝的免疫调节作用机制包括：改善抗原呈递细胞（树状细胞）的增殖和活性，增强自然杀伤细胞（natural killer cell，NK）和单核巨噬细胞的吞噬活性，以及促进体液和细胞免疫（B和T淋巴细胞）增殖反应，促进免疫球蛋白和细胞因子的产生[17]。灵芝多糖肽（G. lucidum polysaccharide peptide，GL-PP）和小分子灵芝多糖肽（G. lucidum low molecular weight polysaccharides peptide 3，GL-LPP3）抗肿瘤作用和免疫调节作用比较，结果表明GL-PP和GL-LPP3体外无法直接抑制或杀伤肿瘤细胞，但可增强T淋巴细胞免疫功能[18]。Swallah等[4]从灵芝对树突状细胞、巨噬细胞系统和NK细胞先天免疫功能的影响[19]，灵芝对特异性免疫的影响，可能的机制涉及免疫细胞因子、细胞免疫和体液免疫[20]，免疫系统和肠道微生物群之间的联系[21]2个方面叙述了灵芝的免疫调节功能。Li等[22]从灵芝提取物中纯化了2种多糖（G. lucidum polysaccharide 1、2，GLP-1、GLP-2）。体内免疫调节活性表明，GLP-1能更好地保护脾脏和胸腺，更有效地促进造血和提高血清中的IgA水平。

1.1.2 保肝作用 灵芝在各种肝脏疾病中表现出广泛的保肝作用，如非酒精性脂肪性肝病[4]、酒精性肝病、肝癌、病毒性肝炎[23]、乙型肝炎、肝纤维化[24]和四氯化碳（CCl4）引起的肝损伤[25]。灵芝通过多种机制保护肝脏，包括调节肝脏I期和II期酶、抑制β-葡萄糖醛酸酶、抗纤维化和抗病毒作用、调节一氧化氮（nitric oxide，NO）的产生、维持肝细胞钙体内平衡、免疫调节活性和清除自由基[26]。

药物性肝损伤（drug-induced liver injury，DILI）是急性肝衰竭的最常见原因。肝纤维化（hepatic fibrosis，HF）是一种可逆性的肝病，其致病因素较多，灵芝对不同肝纤维化模型，包括对D-半乳糖胺、四氯化碳和甲醛诱导的肝纤维化均具有保护作用，同时对非酒精性脂肪肝纤维化也起到一定保护作用[24]。灵芝多糖（G. lucidum polysaccharide，GLP）显著抑制CCl4诱导的肝纤维形成和炎症，降低CCl4诱导的大鼠氧化应激和肝毒性，具有显著的肝脏保护活性。研究表明灵芝多糖（G. lucidum polysaccharides，GLPS）具有抑制肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）作用。

非酒精性脂肪肝（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）指非过量饮酒或其他肝毒性引起的肝脏脂肪变性，通常占肝总重量的5%～10%，从脂肪变性到肝炎，可进一步发展为肝硬化和肝癌。从灵芝中提取的超支化蛋白聚糖（G. lucidum hyperbranched proteoglycan，FYGL）可以抑制棕榈酸诱导的HepG2肝细胞脂肪变性，增加腺嘌呤核糖核苷酸（adenosinemonophosphate，AMP）激活蛋白激酶和乙酰辅酶A羧化酶的磷酸化，从而抑制甾醇调节蛋白的表达，同时减轻活性氧（reactive oxygen species，ROS）和丙二醛（malondialdehyde，MDA），促进超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和总抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）。酒精性肝损伤是指长期大量饮酒导致的肝细胞受损，过量饮酒会导致酒精性肝炎和肝硬化。研究表明破壁灵芝孢子粉与未破壁灵芝孢子粉具有改善酒精性肝损伤，破壁孢子粉保肝效果比未破壁孢子粉更好[27]。各作用机制总结见表1。

1.1.3 降血糖、调血脂作用 糖尿病是一种以高血糖为病症的慢性代谢性疾病，其中2型糖尿病（diabetes mellitus type 2，T2D）是由胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能障碍共同导致的。高脂血症是指脂肪代谢或者运转异常使人体血液中的血脂异常升高，是常见病、多发病，更是导致心脑血管疾病的元凶。越来越多的报道研究了灵芝对改善血糖、血脂异常的保护作用（表2），从灵芝中提取的一种天然蛋白多糖FYGL能改善体内的高血糖和高脂血症，从菌草灵芝中提取得到的灵芝多糖肽GL-PP通过调节肠道菌群结构和参与肝脂质和胆固醇代谢的基因来改善脂质代谢紊乱。从灵芝菌丝体中获得的灵芝多糖（GLP、F31）、灵芝多糖和铬的螯合物（GLP-Cr）、灵芝破壁孢子粉（sporoderm-broken spore powder of G. lucidum，SSPL）和灵芝提取物均能预防高血脂症。

1.1.4 抗氧化 大量的自由基会导致体内的氧化还原失衡，从而导致组织的氧化损伤。氧化应激对蛋白质、脂质和脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）的损害是疾病发生发展的一个重要因素。从灵芝中分离出的多糖肽（G. lucidum polysaccharide peptide，GL-PWQ3）在大鼠肾小管上皮细胞（rat renal tubular epithelial cells 52E，NRK-52E）中表现出强的抗氧化活性，可减少脂质过氧化产物如MDA的含量，增强抗氧化酶如SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-px）以及其他抗氧化酶的活性[41]。灵芝具有抗氧化活性，可抑制核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）通路上的氧化应激和细胞凋亡，并保护组织免受活性氧毒性和维持身体的氧化状态[42]，对各种因素引起的各种脏器如脑、心脏等的脂质过氧化损伤具有明显的保护作用，包括对体外培养的小鼠巨噬细胞、胰岛细胞、大鼠大脑皮层细胞和血管内皮细胞等。

1.1.5 抗肿瘤癌症仍然是世界上最致命的疾病之一，从灵芝中提取的多糖已被证明具有化学预防和抗肿瘤活性。灵芝破壁孢子水提取物（broken spores of G. lucidum water extract，BSGWE）通过诱导细胞凋亡抑制体外骨肉瘤细胞的增殖和迁移，在小鼠同种异体移植骨肉瘤免疫检查点阻断治疗模型中缓解了体重减轻和脾萎缩的并发症[43]。菌草GL-PP可抑制肿瘤血管新生、抑制癌细胞侵袭迁移、抑制黑色素瘤转移等作用，其抗肿瘤作用机制见表3。

1.1.6 抗炎作用 溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC），是一种结肠粘膜及粘膜下层的炎症过程，具有难治愈、病程长、易发作等特点，已成为全球性健康问题。Liu等[51]采用超声降解处理灵芝β-D-葡聚糖（GLP，2.42×106）得到2个降解组分GLPC（6.53×105）和GLPN（3.49×104），两者均能显着抑制脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的Caco-2细胞中肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、巨噬细胞移动抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）和单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）等细胞因子的表达。GLPN比GLPC表现出更好的抗UC活性，表明通过物理降解降低相对分子质量（molecular weight，Mw）可以提高灵芝β-D-葡聚糖的抗炎活性。GLP可通过阻断炎症细胞浸润、抑制细胞因子分泌、抑制跨膜神经纤毛蛋白-1（neuropilin-1，NRP1）激活、调节肺炎细胞凋亡和自噬等多种机制，对LPS诱导的小鼠急性肺炎具有保护作用[52]。类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种慢性自身免疫性疾病，其特征是炎症、自身免疫功能障碍以及软骨破损[53]。GLP在抗炎、免疫调节、抗血管生成和骨保护作用方面对RA的保护作用主要机制见表4。

1.1.7 对缺血/再灌注（ischemic/reperfusion，I/R）损伤的保护作用 缺血/再灌注（I/R）损伤是由血液和氧供应中断以及随后的再灌注引起的复杂的一系列病理生理反应。缺血后再灌注促进炎症反应、氧化应激的广泛激活及细胞凋亡，导致严重的疾病，如多器官功能障碍综合征，肺损伤是最早和最严重的远端器官损伤[60]。在I/R小鼠模型中，菌草灵芝多糖肽（GL-PPSQ2）能显著提高小鼠存活率，缓解肠道黏膜出血、肺通透性和肺水肿；促进肠紧密连接，降低回肠和肺炎症、氧化应激和细胞凋亡；抑制网相关蛋白髓过氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）和瓜氨酸组织酮H3（citrullinated histone H3, CIT3）表达。表明GL-PPSQ2通过抑制氧化应激、炎症、细胞凋亡和细胞毒性网的形成，从而缓解肠道I/R及其诱导的肺损伤[61]。氧自由基是肾缺血再灌注损伤（renal ischemia and reperfusion injury, RIRI）发病机制的关键因素，GL-PP可清除氧自由基，减少氧化应激，减轻过量ROS引起的线粒体和内质网应激依赖性细胞凋亡，从而对RIRI起保护作用[62]。

1.1.8 缓解高尿酸血症和调节蛋白尿 高尿酸血症（hyperuricemia，HUA）影响人类健康，并与常见慢性疾病的发病机制有关。GL-PP能以剂量相关的方式降低HUA小鼠的血尿酸；抑制肝脏和血液中腺苷脱氨酶的活性，从而显著减少尿酸的产生，并通过降低葡萄糖转运体9的表达和增加肾脏中有机阴离子转运体1的表达来增加尿酸的排泄。表明GL-PP可通过调节腺苷脱氨酶和尿酸转运蛋白缓解高尿酸血症[63]。在阿霉素（doxorubicin，DOX）诱导的肾病模型中，蛋白尿是肾损伤的标志，肾脏疾病与肾素-血管紧张素系统密切相关。GL-PP（100 mg/kg）ip 4周后，能显著抑制DOX小鼠肾脏中肾素受体的过表达，降低尿肾素活性、血管紧张素Ⅱ水平和过氧化氢水平，有效减轻了DOX引起的肾小球和肾小管损伤，包括蛋白尿、足细胞损伤、炎症、氧化应激、细胞凋亡和纤维化[64]。

1.2 灵芝多糖生物合成途径

灵芝多糖的生物合成包括3个阶段：糖供体的合成、糖重复单元的连接及聚合和多糖的输出。糖供体作为灵芝多糖合成的物质基础，其合成途径见图1。灵芝起始合成途径为葡萄糖通过葡糖激酶（glucokinase，GK）转化成葡萄糖-6-磷酸后，其代谢主要有2条途径，一条从葡萄糖-6-磷酸到葡萄糖-1-磷酸，这是灵芝多糖合成的必经途径；另一条从葡萄糖-6-磷酸到果糖-6-磷酸，此后进入糖酵解途径合成乳糖[65]。葡萄糖-6-磷酸通过葡萄糖磷酸变位酶（phosphoglucomutase，PGM）、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucose pyrophosphorylase，UGPase）、dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶（dTDP-glucose pyrophos- phorylase，dTGPase）和差向异构还原酶（dTDP epimerase reductase，dTGER）等酶的调控下合成核苷酸糖供体，包括UDP-葡萄糖、UDP-半乳糖、GDP-甘露糖、dTDP-鼠李糖等各种核苷酸糖（NDP-sugar），为重复单元的组装链接提供前体，最终通过聚合形成灵芝多糖。UGPase和dTGPase是影响灵芝多糖种类和单糖构成的关键酶，这为进一步研究灵芝多糖合成相关关键基因的调控提供了借鉴。灵芝作为食药用真菌，其多糖合成途径中有糖基转移酶的参与。真菌中的糖基转移酶会参与真菌细胞壁的合成，大部分真菌细胞壁中都含有β-1,3-葡聚糖，与β-1,3-葡聚糖合成相关的β-葡聚糖合成酶可利用UDP-葡萄糖作为底物，催化形成多糖[66]。

2 灵芝三萜类

2.1 灵芝三萜类药理研究

2.1.1 抗病毒作用 灵芝可作为一种有前途的抗病毒药物，用于治疗许多病毒性疾病，如登革热病毒、人类肠道病毒71（EV71）和新冠病毒（COVID-19）[67]。登革热病毒（DENV）属于黄病毒科，是一种通过蚊子传播给人类的致命微生物，可引起出血热和休克综合征。药用真菌灵芝中的三萜类化合物被认为是具有抗病毒药理活性的化合物，Bharadwaj等[68]从灵芝中分离出4种三萜类化合物（灵芝酮三醇、灵芝醇A、灵芝酸C2和灵芝孢子酸A）为病毒蛋白酶抑制剂。体外病毒感染抑制实验表明，灵芝酮三醇是一种具有强效生物活性的三萜类化合物。EV71型感染与多种临床疾病有关，Zhang等[69]研究表明，灵芝的三萜化合物（G. lucidum triterpenoids，GLTA）和灵芝酸Y可通过干扰病毒颗粒，限制病毒对宿主细胞的吸附，抑制了EV71的病毒核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）复制，来防止EV71的感染。此外，灵芝三萜可作为一种新型的、有前途的抗冠状病毒活性天然化合物来源，在抗COVID-19病毒过程中发挥了重要作用，它们可以抑制病毒进入宿主细胞、细胞内吸附、核酸合成、病毒复制以及最终的病毒增殖[70]。

2.1.2 保肝作用 酒精性肝损伤主要是由过度饮酒引起的，已成为威胁人类健康的全球性公共健康问题。Guo等[71]研究表明灵芝醇提取物（G. lucidum ethanol extract，GLE）能抑制高水平的血清TG、TC、LDL-C、AST和ALT，降低MDA水平，乳酸水平增加CAT、GSH、SOD以及酒精脱氢酶水平，显著改善了酒精引起的肝脏氧化应激。此外，GLE可显著调节与脂肪酸代谢、乙醇分解代谢和肝脏炎症反应有关的关键基因的mRNA水平。从灵芝中提取并分离出的1种三萜类化合物Resinacein S喂养高脂饮食小鼠，能明显改变肝细胞的脂质代谢，对脂肪变性和肝损伤具有保护作用。非酒精性脂肪肝相关基因与Resinacein S诱导的差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）之间的交叉蛋白，尤其是蛋白质-蛋白质相互作用网络（protein-protein interaction network，PPI）网络分析中的枢纽蛋白，可用于确定Resinacein S抗非酒精性脂肪肝的靶标[72]。肝细胞癌是一种高度转移的癌症，富含灵芝酸的GLE处理以剂量相关性方式降低HepG2细胞的诱导侵袭，通过抑制细胞质中细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2）和蛋白激酶B的磷酸化，以及降低细胞质中激活蛋白-1和NF-κB的水平来实现对基质MMP-9表达水平的抑制。口服GLE也显着抑制荷瘤小鼠的转移数量、受影响器官的数量、肿瘤灶的数量以及小鼠血清中的MMP-2和-9活性[73]。

2.1.3 调血脂 据报道，灵芝三萜类化合物有助于预防和改善高脂血症，肠道微生物群的调节被认为是预防和治疗高脂血症的潜在因素和新措施。灵芝三萜类化合物（G. lucidum triterpenoids，GP）对高脂饮食诱导的大鼠高脂血症和肠道微生物群调节的影响。GP富含灵芝酸G、B、H、A和F，能显著增加拟普雷沃氏菌属Alloprevotella和降低肠道核心菌属Blautia比例，从而逆转高脂饮食引起的肠道微生物群失调，可作为一种功能性食品用于改善脂质代谢紊乱和高脂血症[74]。灵芝酸A是灵芝中含量最丰富的三萜类化合物之一，能明显抑制高脂饮食小鼠体质量和附睾白色脂肪组织的异常增长，改善血清和肝脏中与脂质代谢相关的生化指标；提高肠道中短链脂肪酸的水平，促进胆汁酸排泄；对初级胆汁酸生物合成、脂肪酸生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢、肌醇磷酸盐代谢等有明显的调控作用。表明灵芝酸A具有缓解脂质代谢紊乱和改善肠道微生态失衡作用[75]。

2.1.4 护肾作用 常染色体显性遗传性多囊肾病（autosomal dominant polycystic kidney disease, ADPKD）是一种最常见的危及生命的单基因遗传疾病，其特征是肾脏充满液体的囊肿渐进性增大。从灵芝总三萜中分离提取含量较高的灵芝酸A、灵芝酸B、灵芝酸C2等12中单体成分，在体外犬肾细胞（madin-darby canine kidney cells，MDCK）囊泡模型中进行药效学研究，发现灵芝酸A单体能够更加显著的抑制体外囊泡的发展，该抑制作用呈剂量相关性，且抑制作用可逆。进一步通过胚胎肾囊泡模型比较灵芝酸A和灵芝总三萜的活性，发现灵芝酸A对MDCK和胚胎肾囊泡的抑制效果显著优于灵芝总三萜的活性，证实灵芝酸A可能是灵芝总三萜中抑制多囊肾囊泡发展的主要有效成分，具有研发为治疗显性遗传性多囊肾病药物的潜力[76]。

肾纤维化被认为是几乎所有慢性肾脏疾病到肾脏疾病末期的途径。灵芝酸A可呈剂量依赖性地抑制由单侧输尿管结扎模型引起的肾纤维化的进展，减轻其肾间质的细胞外基质沉淀和肾小管上皮细胞的上-间充质转化过程，显著降低小管损伤指数和纤维化面积、改善由纤维化引起的肾功能下降[77]。通过抑制TGF-β/Smad和MAPK信号传导通路来阻碍肾纤维化。结果表明灵芝酸总三萜及其纯化单体灵芝酸A可能是一种潜在的治疗肾纤维化药物。

2.1.5 改善认知功能障碍和抗疲劳 化疗相关疲劳是化疗患者面临的一个严重问题。研究表明，从中药灵芝中提取的灵芝酸（ganoderic acids，GA）具有多种药理活性，包括抗肿瘤、抗炎和免疫调节。Abulizi等[78]研究发现，GA能够改善由化疗药物5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil, 5-FU）引起的荷瘤小鼠的肌肉质量和线粒体功能，增加糖原和三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）含量，降低乳酸和LDH活性，从而对抗外周肌肉疲劳。GA还能通过抑制Toll样受体4/髓样分化因子88/核因子-κB（toll-like receptor 4/myeloid differentiation primary response 88/nuclear factor-κB，TLR4/Myd88/NF-κB）通路，减少中枢疲劳相关行为，并下调海马中白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、环氧化酶-2（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和环氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX2）的表达。综上所述，GA有助于减轻荷瘤小鼠因5-FU化疗引起的外周和中枢疲劳症状。

2.1.6 抗炎作用 Zhang等[12]采用超高效液相色谱-三重四极杆飞行时间质谱法（ultra-high performance liquid chromatography-triple quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry, UHPLC-Triple TOF-MS/MS）从新日本灵芝（Ganoderma neo-japonicum Imazeki）中鉴定了47种三萜类化合物。将粗提取物通过柱色谱纯化得到6个流分，分别为Fr. (a)～(f)，其中Fr.(c)能降低LPS刺激RAW264.7巨噬细胞中的炎性细胞因子和ROS水平，能下调NF-κB信号通路相关蛋白的表达水平，并上调Nrf2和血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）蛋白水平。

2.1.7 抗癌作用 肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是全球癌症相关死亡的第四大疾病。越来越多的证据表明灵芝中的三萜类化合物是重要的保肝药物，具有抑制肝细胞增殖、侵袭、诱导细胞凋亡和提高免疫力等治疗肝细胞癌的作用。其机制主要包括：通过NF-κB和TGF-β1/Smads通路显着改善肝纤维化，减轻机体生理状态，降低肝脏病理指标，减少促炎细胞因子，减少肝胶原纤维沉积[79]；通过体内调节增强子相关长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）抑制肝细胞癌[80]；通过下调半乳糖凝集素-1水平来调节肿瘤微环境并增强化疗和免疫治疗效果[81]。

2.2 灵芝三萜基本生物合成途径

灵芝三萜类化合物，大多为高度氧化的羊毛甾烷衍生物，包括灵芝酸、灵芝醇、赤芝酸和赤芝酮等，其中最主要的成分为灵芝酸。灵芝作为一种次生代谢产物，其原料中三萜类化合物的含量相对较低，极大地限制了其开发和应用。通过代谢调节活性三萜类化合物的生物合成来提高活性三萜类化合物的产量具有重要意义。关于灵芝三萜的生物合成，已知的是通过甲羟戊酸（mevalonic acid，MVA）途径，从乙酰辅酶A（acetyl-coenzyme，CoA）开始，经一系列的反应合成MVA，再合成灵芝三萜的前体物羊毛甾醇。整个三萜MVA途径合成过程[82]（图2）涉及的关键催化酶包括AACT、HMGS、HMGR、MK、MPK、MVD、IDI、FPS、SQS、SE和LS[83]。灵芝三萜的生物合成过程复杂、精细，涉及功能基因、信号分子和环境因子等多种因素共同调控[84]。功能基因通过编码关键酶类如合成途径中的限速酶，来直接影响三萜的合成速率和产量。MVA途径揭示了11种酶在羊毛甾醇生物合成过程中的作用，此外多种细胞色素P450氧化酶参与氧化、还原和酰化等反应，羊毛甾醇被转化为不同结构的灵芝三萜。同时，ROS、NO和钙离子（Ca2+）等信号分子能够激活或抑制特定的信号转导途径，调控转录因子活性来影响三萜合成相关基因的表达。此外，高温、植物激素如茉莉酸甲酯和水杨酸、诱导物等环境因素能够直接或间接地影响细胞内的代谢活动和信号转导过程，从而改变功能基因的表达模式和三萜的合成速率。

3 其他

3.1 甾醇类

过氧化麦角固醇是属于类固醇家族，存在于许多真菌中，具有抗氧化、抗炎、抗癌和抗病毒活性。Jeong等[85]研究灵芝中的过氧麦角甾醇抑制3T3-L1脂肪细胞的分化和脂质积累，能在蛋白质和mRNA水平上抑制三酰甘油合成以及脂肪细胞分化；抑制脂肪酸合成酶[脂肪酸合酶（fatty acid synthase，FAS）、脂肪酸转运酶（fatty acid transporter，FAT）和乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-COA carboxylase，ACC）]等脂肪生成因子的表达。此外，它还能抑制有丝分裂克隆扩增（mitotic clonal expansion，MCE）阶段参与细胞增殖和激活早期分化转录因子的有丝分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPKs）的磷酸化，是肥胖症和相关代谢疾病的预防和治疗药物。Zhao等[86]研究灵芝甾醇保护大鼠大脑皮质神经元免受缺氧/复氧（hypoxia/reoxygenation，H/R）损伤。H/R损伤导致神经元死亡，灵芝甾醇（Ganoderma sterol，GS）和GS1预处理（1 μg/mL）显著减弱了MTT减少的下降，GS1对神经元的保护作用更为明显。将皮层神经元暴露于H/R中，显著增加了ROS特异性荧光剂DCF-DA的荧光强度和MDA的产生。GS和GS1预处理皮层神经元，可减弱DCF-DA形成的增加，同时GS可显著降低MDA含量。此外，GS可增加总SOD和Mn-SOD活性，表明Mn-SOD参与了GS诱导的对H/R的神经保护作用。脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemia and reperfusion injury，I/R）是指脑缺血一定时间后恢复血液灌注，出现脑组织细胞损伤进行性加重，脑损伤后出现不同程度的运动障碍。实验通过复制大鼠大脑中动脉阻断再灌注模型（middle cerebral artery occlusion/reperfusion，MCAO/R），研究GS对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响。结果表明GS能够降低I/R大鼠脑梗死体积、脑水肿程度和和行为学评分，减轻受损大鼠皮层脑组织的病理改变，抑制脑组织中MDA的生成，提高Mn-SOD的活性。GS可减轻I/R引起的运动障碍，可能与其保护大鼠缺血区神经元的活性有关[87]。

麦角甾醇的生物合成途径与灵芝三萜类化合物的合成过程类似，均从CoA开始，经过一系列酶促反应转化为MVA，为后续环化反应提供碳骨架。随后，MVA在细胞质中进一步转化为异戊烯焦磷酸（isopentenyl pyrophosphate，IPP）和二甲基烯丙基焦磷酸（dimethylallyl pyrophosphate，DMAPP），通过一系列的加成反应，形成更长的碳链，进而参与羊毛甾醇的合成。羊毛甾醇通过一个复杂的过程转化为麦角甾醇，这一过程涉及多种酶的催化，包括羊毛甾醇14-α-去甲基化酶、固醇C-14还原酶、固醇C-4甲氧基氧化酶；固醇C-3脱氢；固醇C-3酮还原酶；固醇C-24甲基转移酶；固醇C-8异构酶；固醇C-5/22去饱和酶等催化的各种去甲基化、还原和去饱和反应[88]。

3.2 核苷类

腺苷及其衍生物作为灵芝胞外信号分子，在免疫调节、抗炎和抗癌、降脂和抗动脉粥样硬化等方面也发挥着积极作用[89]。灵芝腺苷提取物（adenosine extract of G. lucidum，AEGL）对HFD诱导的高脂血症载脂蛋白E-/-小鼠的抗高脂血症作用，并通过多组学分析探讨了其潜在的生物学机制。与单纯高脂饮食组相比，AEGL治疗8周可显著降低血清和肝脏中TC、TG和LDL-C水平。AEGL治疗后肝脏脂肪变性明显改善，但无肝肾损伤。表明调节参与过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR）信号通路的蛋白质的表达和乙酰化/质子酰化可能是AEGL降脂作用的潜在机制之一[90]。腺苷生物合成以焦磷酸核糖（phosphoribosyl pyrophosphate, PRPP）为起始原料经过多步酶促反应合成5′-单磷酸肌苷（inosine 5′-monophosphate，IMP）、5′-单磷酸腺苷（adenosine 5′-monophosphate，AMP）、5′-单磷酸黄苷（xanthosine 5′-monophosphate，XMP）和5′-单磷酸鸟苷（guanosine 5′-monophosphate，GMP）。其中，嘌呤核苷磷酸化酶（purine nucleoside phosphorylase，PNP）催化核苷和脱氧核苷生成腺苷或腺嘌呤，腺苷激酶（adenosine kinase，ADK）可逆性催化腺苷到AMP[89]。

3.3 酚类化合物

酚类化合物也是灵芝的生物活性物质之一。一般来说，多酚的生物活性可能是由于它们具有抑制脂氧合酶、螯合金属和清除自由基的能力。Kumari等[91]探讨了灵芝甲醇提取物的体外抗氧化性能和自由基清除机制。另一项研究表明，灵芝子实体孢子和菌丝的酚类提取物比相应的多糖提取物具有更高的抗氧化潜力，表明游离酚类化合物对与多糖相关的抗氧化剂有重要贡献[92]。灵芝的酚类成分也得到了广泛的研究，酚酸是最突出的一类，包括没食子酸、原儿茶酸、叶绿素酸、肉桂酸、对香豆酸和对羟基苯甲酸。这些物质被认为有助于其抗酪氨酸酶、抗菌、抗氧化和抗炎特性[93]。

4 结语与展望

灵芝在我国已有两千多年的药用历史，是我国民间广泛使用的传统名贵中药材，对维护人体健康发挥着重要作用。其丰富的化学成分和多样的药理活性，在现代医学研究领域展现出了巨大的潜力。灵芝多糖（肽）和三萜是灵芝众多化学成分中最主要的活性成分，近年来在抗肿瘤、抗炎、保肝护肾、调节免疫、调血脂、降血糖等方面具有优异的药用潜力，是一种良好的药食同源物质，具有广阔的开发前景。灵芝多糖是一类具有多种生物活性的高分子化合物，主要包括β-葡聚糖和杂多糖等，在增强免疫力、保肝、抗肿瘤等方面表现出显著的药理作用。灵芝多糖的生物合成主要发生在灵芝菌丝体中，其过程涉及多个糖基转移酶的参与[94]。三萜类化合物是灵芝中的另一类重要活性成分，具有抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等生物活性，其生物合成主要发生在灵芝子实体中，其过程同样涉及多种催化酶的参与。目前，灵芝活性成分的提取与纯化技术尚不成熟，导致效率和纯度低，影响产品的质量和疗效。尽管灵芝活性成分在实验室研究中表现出显著的药理作用，但临床应用研究不足，缺乏大规模临床试验数据支持，使得灵芝在临床上的应用受到一定限制。未来研究集中在灵芝多糖和三萜化合物的药理机制及其生物合成和代谢调控，利用分子生物学、细胞生物学、基因工程及组学技术，有望提高灵芝活性成分的提取效率和产量。灵芝药理活性研究的深入将推动临床应用研究，生物合成研究为人工合成和栽培提供理论支持。

来 源：罗虹建，鲁国东，林占熺，林冬梅．灵芝主要活性成分药理作用及生物合成研究进展 [J]. 中草药, 2025, 56(9): 3366-3379.

来源：天津中草药一点号