《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》：Exploring the neuroprotective, antioxidant, and anti-amyloid effects of Ganoderma lucidum compounds in Alzheimer’s disease: insights from experimental and computational approaches
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阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的特征在于淀粉样β蛋白（Amyloid-β, Aβ）聚集与氧化应激，目前有效治疗方案有限。本研究评估了药用真菌灵芝（Ganoderma lucidum）的抗氧化、神经保护及抗淀粉样蛋白生成潜力，其富
阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的特征在于淀粉样β蛋白（Amyloid-β, Aβ）聚集与氧化应激，目前有效治疗方案有限。本研究评估了药用真菌灵芝（Ganoderma lucidum）的抗氧化、神经保护及抗淀粉样蛋白生成潜力，其富含三萜类和甾醇类生物活性化合物。研究人员采用DPPH自由基清除实验评估抗氧化活性，并在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）模型（N2与CL4176品系）中检测神经保护作用。针对候选活性成分的抗Aβ潜力，研究人员结合分子对接（molecular docking）、分子动力学模拟（molecular dynamics simulations）及MM/GBSA结合自由能分析，并进行药代动力学（ADMET）预测。结果显示，灵芝提取物在0.25 mg/mL浓度下的自由基清除率达96.3%；在0.5 mg/mL浓度下，可将氧化应激条件下的线虫存活率提高25%（p < 0.01），并延缓Aβ诱导的麻痹，至68小时仍有17.82%的虫体保持活动能力。分子对接发现环氧灵芝二醇C（Epoxyganoderiol C，结合能–7.8 kcal/mol）、5,6-二氢麦角甾醇（5,6-Dihydroergosterol，–7.9 kcal/mol）及灵芝二醇A（Ganoderiol A，–7.7 kcal/mol）为强效Aβ抑制剂，且在100 ns分子动力学模拟中表现出稳定的RMSD、RMSF、Rg及SASA特征。MM/GBSA分析证实三者与Aβ结合稳定，ΔGbind分别为–71.66、–56.42及–45.45 kcal/mol。ADMET预测显示这些化合物具有良好的药物相似性、高胃肠道吸收率且无毒性风险。综上，灵芝提取物在体外与体内均表现出显著的抗氧化及神经保护作用，其关键成分可稳定结合Aβ并具优良的药代动力学特征，提示其作为AD天然治疗候选物的潜力。
阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种年龄相关的神经退行性疾病，其病理特征包括细胞外淀粉样β蛋白（Amyloid-β, Aβ）斑块沉积、细胞内过度磷酸化的tau蛋白积聚、突触退化及神经元大量丧失。Aβ寡聚体具有高度神经毒性，可触发氧化应激、线粒体功能障碍、炎症及凋亡等下游级联反应。铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）及铝（Al）等金属离子通过与Aβ组氨酸残基结合，促进其β-折叠形成并加速聚集，同时氧化还原活性金属可通过芬顿反应产生活性氧（reactive oxygen species, ROS），加剧神经损伤。目前临床药物如胆碱酯酶抑制剂与美金刚仅能缓解症状，而新型抗Aβ单克隆抗体疗效有限且伴随淀粉样蛋白相关影像学异常风险。因此，开发多靶点天然治疗策略具有重要意义。灵芝（Ganoderma lucidum）作为传统药用真菌，含有三萜类、多糖、酚类及甾醇等活性成分，已显示出抗炎、抗氧化及神经保护作用。本研究结合体内模型与计算方法，系统评估灵芝甲醇提取物的抗AD潜力。
研究人员主要采用秀丽隐杆线虫（C. elegans）AD转基因模型（CL4176品系）进行体内功能验证，并利用DPPH法测定抗氧化活性。在计算层面，研究人员从药用真菌次级代谢物数据库（MeFSAT）筛选灵芝化合物，依据Lipinski规则进行药物相似性过滤，并通过SWISS-ADME与pkCSM平台完成ADME性质及毒性预测。Aβ蛋白结构取自PDB数据库（编号6SZF），经能量优化后采用PyRx进行盲分子对接，并利用Maestro进行100 ns分子动力学模拟（MD）及MM/GBSA结合自由能计算，以评估配体-蛋白复合物的稳定性与相互作用模式。
DPPH自由基清除活性
灵芝提取物呈剂量依赖性清除DPPH自由基，在125 μg/mL浓度下达96%清除率，IC50为13.47 μg/mL，属极强抗氧化水平。
灵芝提取物的神经保护作用
在0.5 mg/mL浓度下，灵芝处理显著增强线虫对百草枯诱导的氧化应激抵抗，存活率达80.79%（p < 0.01），但高浓度（4.5 mg/mL）未进一步提高生存率，提示存在剂量饱和效应。
麻痹实验
在CL4176转基因模型中，0.5 mg/mL处理显著延缓Aβ诱导的麻痹，至62小时仍有35.75%虫体保持运动能力，优于对照组（15%）。高浓度效果下降，可能与细胞毒性有关。
计算分析结果
经过药物相似性与ADME筛选，15种化合物进入分子对接，其中5,6-二氢麦角甾醇（–7.9 kcal/mol）、环氧灵芝二醇C（–7.8 kcal/mol）及灵芝二醇A（–7.7 kcal/mol）结合能最低。MD模拟显示三者与Aβ复合物在100 ns内保持稳定（RMSD < 2.0 ?），且结合主要由范德华力与疏水作用驱动。MM/GBSA结果进一步支持其高亲和力，ΔGbind分别为–71.66、–56.42及–45.45 kcal/mol。金属结合位点预测表明，这些化合物可与Aβ的金属结合残基重叠，可能通过竞争性抑制金属结合发挥双重作用。
讨论部分指出，灵芝活性成分通过抗氧化与抗Aβ聚集的双重机制减轻AD病理变化，且具备良好的血脑屏障穿透性与低毒性风险。结论部分强调，灵芝提取物及其关键成分可作为多靶点AD治疗的天然候选物，后续需在哺乳动物模型中进一步验证其药效与安全性。
