天然多糖是中药和药食同源资源中的重要活性成分，其结构与功能关系一直是天然药物研究的重点。多糖具有分子量大、分支复杂、糖苷键连接方式多样等特点，常规波谱分析容易出现信号重叠，限制了精细结构的解析。同时，许多天然多糖经口服后如何影响肺等远端器官，仍缺少清晰的机制解释。厘清多糖的结构特征及其与肠道微生物的相互作用，是理解这类天然大分子生物活性的关键。
针对结构解析难点，团队借鉴肠道微生物选择性降解糖链的过程，采用定向酶解结合多维核磁共振的策略，研究中药灵芝均一酸性杂多糖GLFP2的精细结构。结合甲基化分析与菌群功能线索，利用作用于β-(1→6)-半乳糖苷键的酶，定向酶解GLFP2（分子量约35.5 kDa），获得约6.85 kDa的片段。通过比较原多糖与酶解片段的组成、连接类型及核磁信号，解析主链和支链的关键连接特征，提出含β-(1→6)-半乳糖侧链的结构模型。
在活性研究方面，口服GLFP2可改善支原体感染小鼠的呼吸功能，减轻肺部炎症并调节气道黏液分泌。菌群清除与粪菌移植实验表明，其保护效应依赖肠道菌群。宏基因组分析显示，GLFP2干预后，与半乳糖苷键降解相关的糖活性酶基因丰度增加，为糖链结构与菌群功能响应之间的联系提供了依据。进一步研究发现，从GLFP2干预小鼠中分离的肠道菌群来源胞外囊泡（GMEVs），经移植可独立重现主要的肺部保护效应，口服给药亦保留抗炎活性。示踪实验在血液和肺组织中检出囊泡相关信号，肺内信号主要与肺泡巨噬细胞关联。机制研究表明，这些囊泡可激活肺泡巨噬细胞AMPK信号，抑制S100A8/A9等促炎介质，减少中性粒细胞过度活化及胞外诱捕网形成；体外抑制AMPK可阻断上述抗炎作用。
该研究将菌群降解线索用于多糖精细结构解析，揭示菌群囊泡介导的远端免疫调节机制，拓展了以天然多糖调控菌群囊泡、干预远端器官炎症的研究方向。
该成果于2026年10月20日以“Gut microbiota vesicle reprogramming by Ganoderma lucidum polysaccharide alleviates mycoplasmal pneumonia via the gut-lung axis”为题发表于《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》（PNAS）。据统计，这是PNAS近年来发表的第一篇天然多糖的结构与功能的论文。中药学院2024级博士研究生张子木、2023级硕士研究生龚含菲，以及张珍珍副研究员为共同第一作者；孔令义教授、徐文军副研究员、张超研究员为共同通讯作者，中国药科大学为唯一通讯单位。研究获国家自然科学基金面上项目、多靶标天然药物全国重点实验室自主课题及云南省社会发展重点研发计划等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2603618123
灵芝多糖GLFP2通过肠道菌群外囊泡干预支原体肺炎