人参皂苷抗衰老机制的研究进展

1 衰老机制 1. 1 中医延年学说
中医延年学说对人体衰老或早衰的认识源远流 长, 内容极其丰富, 为大多数学者公认。而有较好之 实际效验者, 当以脏腑虚衰说, 脏腑虚衰说又以肾虚 致衰之说为最 [ 4 ] 。肾虚致衰是肾元 之阳气和肾藏 之精气亏损、虚少, 五脏气血津液生化无源导致的诸
收稿日期: 2009 - 11- 01 作者简介: 雷秀娟, 女 ( 1984- )在读硕士。 * 通讯作者 基金来源: 国家科技支撑 计划项 目 ( 2007BA I38B02 ) ; 吉林 市科 技发 展计划项目 ( 200813)。
氨基酸和生物资源 2010, 32( 1 ) : 44~ 47 Am ino A cid s& B iotic R esources
人参皂苷抗衰老机制的研究进展
雷秀娟1, 冯 凯 2, 孙立伟 2* , 姜 锐2, 申 野 2, 李昌禹1, 王英平 1
( 1 中国农业科学院特产研究所, 吉林 吉林, 132109; 2 北华大学生命科学中心, 吉林 吉林, 132013)
衰老模型小鼠皮肤中 SOD活力、羟脯氨酸含量明显 升高, 丙二醛 ( MDA) 含量显著降低, 血中 CAT、谷胱 甘肽过氧化物酶 ( GSH 2Px ) 活力显 著升高, 其机制 可能为人参皂甙水解后生成皂甙元, 即人参二醇、人 参三醇、齐墩果酸等。特别是人参皂甙 Rb1和 Rg1 , 其在人参中是主要的活性化合物, 这些物质可促进 细胞的新陈代谢, 加快衰老皮肤细胞核酸和蛋白质 的合成, 同时增加皮肤中 SOD含量和活性, 发挥其 强大的抗氧化和清除自由基作用, 减少脂质过氧化 产物如 MDA 的沉积, 恢复细胞正常的生理功能, 且 人参皂甙还可刺激皮肤成纤维细胞的活性, 促进胶 原蛋白合成, 使皮肤趋于年轻化, 从而延缓皮肤衰 老过程。 Chang[ 16 ] 等实验得 出人参二 醇诱导 SOD 和 CAT 基因表达是总皂苷的 2 ~ 3倍, 以人参皂苷 Rb2的作用最为明显, 从而说明了人参皂苷在基因 水平上对抗氧化酶调控的关键作用。张馨木 [ 17] 等
正常代谢过程所产生的自由基如果能很快被机 体防御系统所清除, 不会造成危害, 如不能完全被清 除, 则会使生物大分子遭到损伤, 导致人体衰老。已 有结果表明, 人参皂苷既可抑制自由基的产生, 也可 直接对抗自由基对组织及细胞的损伤作用, 或直接 清除自由基, 还可增强机体本身抗氧化系统的功能, 从多个环节阻断自由基的损伤作用。张嘉麟 [ 14 ] 等 对老年鼠血液中抗氧化酶活力影响研究表明人参皂 苷 Rb1, Rg1均能显著提高超氧化物歧化酶 ( SOD ) 和过氧化氢酶 ( CAT ) 活力, 增强了机体防御毒性氧 自由基损 伤的能 力, 具有 抗衰 老的作 用。王 红丽 等 [ 15] 在进行人参皂甙抗皮肤衰老作用实验时发现, 口服人参皂苷 100 m g / kg d- 1使 D - 半乳糖所致的
构及核酸、蛋白质和酶类等生物大分子, 引起细胞膜 和线粒体膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化, 产 生脂质过氧化物。这些脂质过氧化物及其分解产物
使核酸及蛋 白质分 子发生 交联 聚合, 进 一步造 成 DNA 基因突变或复制异常及生物酶活力下降, 最终 导致细胞功能严重受损以至衰老、死亡。
目前, 随着现代生物技术的发展, 特别是分子生 物学研究技术的快速发展, 衰老的遗传程序学说也 逐渐得到了证实。 20 世纪 90年代以来, 陆续有报 道第 、l 4、7号染色体与 X染色体上各自存在着与衰 老有关的基因 [ 6] 。近年研究发现, CD I的两个家族 基因 NK4( 包括 P15, P16NK4A, P18, P19) 和 C IP /
Rg1、Rb1可以增加神经元的可塑性, 促进模型动物 鼠的海马 齿状回 神经干 细胞 的增 殖和 分化, 增加 Bc l- 2和抗氧化酶的产生, 从而延缓衰老。 2. 3 调节免疫功能
随着年龄的增长, 机体的免疫器官逐渐萎缩, 免 疫功能逐渐衰退, 对外界病原体的抵抗能力明显减 弱, 这是引起衰老的原因之一 [ 26 ] 。免疫系统在细胞 和分子水平上的适度调节, 可以延缓衰老。江必 武 [ 27] 等报道人参皂苷对小鼠的体液免疫和细胞免
摘要: 人参皂苷的抗衰老作用被认为是人参皂苷的重要作用之一。人参 皂苷主要通 过四种途 径实现其抗 衰老功能: 通过
提高机体内 SOD、CA T、G SH2Px活性, 诱导 SOD、CAT 基因表达, 减少 LPO、M DA 含量等实现其增加神经递质传递者 ( A ch)含量、促进 N BM 神 经元 T rkB mRNA 表 达、阻 止神 经原 产生过 量硝 酸盐等 实现 其抗衰 老功
多衰老病态和衰老过程。肾藏精, 为先天之本, 生命 之源, 以肾为主宰 而主持、维 系人体的一切 生理功 能, 使其统一平衡而又能自调自稳地正常活动, 从而 抵御疾病。肾气亏虚则五脏之气血津液生化乏源, 各种衰老病症更日益显露出来。
1. 2 近代衰老学说 近代研究认为, 衰老是机体各种生化反应的综
合表现, 是体内 外许多因素 ( 环境污染、精神紧 张、 遗传等 )共同作用的结果。近代关于衰老的学说有 很多种 (氧化自由基学说、大脑衰老中心学说、免疫 功能下降学 说等 ), 氧化 自由基 学说 为 1956年 由 H arm an[ 5 ] 提出, 是目前比较公认的学说之一。该理 论指出, 机体内时刻产生着自由基, 但同时又具有有 效的自由基清除系统 (如超氧化物歧化酶等 ), 使体 内自由基维持在正常水平。随着年龄的增长, 这种 平衡逐渐被破坏, 造成自由基的过剩。过量自由基 可通过过氧化作用攻击细胞膜、线粒体膜等膜性结
2 人参皂苷及其抗衰老作用 人参皂苷是五加科草本药用植物人参、西洋参
等的主要有效成份。至今为止, 人们已从人参植物 中至少分离出 40 多种人参皂苷单体。按人参皂苷 在薄层色谱 中 R f值 的大小, 由小到 大命名为 R0,
Ra1, Ra2, Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Re, R ,f Rg1, Rg2, Rh1等 [ 11 ] 。按皂苷元的不同, 人参皂苷可分为达玛 烷型和齐墩果型皂苷 ( R 0, Rh3)两种 [ 12 ] 。其中根据 糖基在苷元上连接位置的不同, 达玛烷型皂苷又分 为原人参二醇型和原人参三醇型皂苷。其代表分别 为 Rb1和 R g1[ 13] 。其中二醇型和三醇型皂苷占人 参皂苷的大多数, 被认为是人参的最主要活性成分。 随着社会老龄化步伐的加快和现代 生活水平的提 高, 人们在极力寻找开发天然抗衰老药物的同时, 人 参皂苷的抗衰老作用也受到了越来 越多学者的重 视, 关于人参皂苷抗衰老作用机制的研究也不断深 入。 2. 1 抗氧化作用
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马区的氧化胁迫, 上调海马区与可塑性相关的蛋白 来阻止大龄鼠记忆力的下降。陈会良 [ 24] 认为人参
皂苷 Rb1、Rg3的混合物通过阻止神经元产生过量 硝酸而延缓衰老。赵海花 [ 25] 探讨了人参皂苷对老 龄大鼠 NBM 神经元酪氨酸激酶 ( T rkB) mRNA 表达 的影响, 结果显示老龄组大鼠 NBM 神经 T rkB mR NA 表达显著 低于青年组, 而给药组 较老龄组大鼠 表达增多, 表明人参皂苷对 NBM 神经元 T rkB mR NA 表达有促 进作用, 其结果为人参 皂苷抗脑衰老 提供了形 态学 依 据。贾 继明 等 [ 19 ] 认 为人 参 皂苷
中图分类号: Q 71
文献标识码: A 文章编号: 1006- 8376( 2010) 01- 0044- 04
衰老是机体在发育成熟后, 体内各种功能活动 进行性下降的过程, 是一种复杂的生命现象。目前 关于其发生机制说法不一, 大致可概括为中医延年 学说和近代衰老学说两大类。人参皂苷为五加科草 本药用植物人参、西洋参等的主要活性成份, 具有广 泛的药理作用和医疗用途。研究表明, 人参皂苷对 神经系统、内分泌系统、免疫系统、信号传导、抗衰 老、抗肿瘤增效等都有很大影响 [ 1 ~ 3 ] 。随着社会老 龄化步伐的加快和现代生活水平的提高, 衰老与抗 衰老研究已成为医学生物学领域研究的热点之一, 人参皂苷抗衰老的研究也受到了越来越多学者的重 视。随着现代科学技术的发展, 特别是分子生物学 技术的应用, 关于人参皂苷抗衰老机制的研究已逐 渐深入到细胞、分子、基因水平。本文就近年来国内 外学者对衰老机制及人参皂苷抗衰老研究的新进展 作一综述, 将对人参药物、保健、美容系列产品的开 发利用具有一定的理论指导意义。
雷秀娟等 人参皂苷抗衰老机制的研究进展
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K IP ( 包括 P21, P 27, P57) 都是与诱发细胞衰老相关 的基因 [ 7] 。这些研究表明, 衰老也是由遗传基因决 定的 [ 1] 。近年来端粒 ( telom ere) 与端粒酶 ( te lom er ase) 的发现使衰老的遗传程序学说有了新进展。端 粒为真核细胞染色体末端的一种特殊结构, 由 2~ 20 kb串联的短片段 重复序列 ( TTAGGG ) n和一些 结合蛋白组成, 它在染色体定位、复制、保护和控制 细胞生长、寿命等方面具有重要作用 [ 8] 。 DNA 每复 制 1次, 端粒即丢失 50~ 200 bp, 当它缩短到一定程 度时, 细胞则停止分裂、衰老、死亡 [ 9] 。端粒酶为端 粒序列复制时依赖的一种特殊的 DNA 聚合酶, 它可 利用自身的 RNA 分子作为模板 , 从 3 端合成并延 长端粒长度 [ 10] , 从而延缓细胞衰老。
能; 通过免疫系统在细胞和分子水平上的适度调节延缓衰老; 人参皂苷亦能通过 影响细胞 周期调控因 子、衰 老基因表达, 延长
端粒长度、增强端粒酶活性等来实现其抗衰老功能。人参 皂苷抗 衰老的 更完善 和更深 入的分 子作用机 制研究 将成为 未来研
究的重点之一。
关键词: 人参皂苷; 抗衰老; 作用机制
疫均有刺激作用, 可使网状内皮系统吞噬功能增强, 促进抗体形成, 增加血液免疫球蛋白的含量, 并能刺 激 老 年 人 淋巴 细 胞 的 转 化 功 能, 增 加 骨髓 细 胞 DNA、RNA 及 蛋白质的 合成。 常雅萍等 [ 28] 研究证 明西洋参茎叶总皂苷、人参皂苷具有多种免疫调节