人参皂苷

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 Rf值的大小 ,由小到大命名为 R0,Ra1, Ra2, Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2,Rh1等。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 (R0, Rh3)两种。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 Rg1。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。

抗氧化作用: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。

调节神经系统大脑记忆能力的减退 ,是衰老的早期表现症状之一。实验已证实神经递质及其受体的变化与脑功能的衰老密切相关 ,具体表现就是学习和记忆功能障碍。早期研究发现人参皂苷 Rb1能促进递质的释放 ,薛箭飞等首先证明了人参皂苷 Rb1促进递质释放的机制与其上调突触蛋白磷酸化水平有关 ,并证实了 Rb1的作用机制是通过 PKA细胞信号转导途径而完成的。Cheng等认为乙酰胆碱(Ach)是人体大脑中重要的神经递质传递者 ,缺少Ach ,会导致学习和记忆能力的损伤。早期实验发现人参皂Rg1、Rb1可增加中枢神经系统中 Ach的含量 ,并推断这与 Rg1、Rb1能提高乙酰胆碱转移酶 (ChAT)活性而抑制乙酰胆碱酯酶 (AchE)活性有关。 Zhao等近期研究发现人参皂苷通过降低衰老大鼠大脑海马区的氧化胁迫 ,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。赵海花探讨了人参皂苷对老龄大鼠 NBM神经元酪氨酸激酶 ( TrkB) mRNA表达的影响 ,结果显示老龄组大鼠 NBM 神经 TrkB mR2NA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 TrkB mR2NA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。贾继明等认为人参皂苷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Bcl – 2和抗氧化酶的产生 ,从而延缓衰老。

       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。免疫系统在细胞和分子水平上的适度调节 ,可以延缓衰老。

影响细胞周期调控因子、衰老基因的表达细胞周期是细胞生命活动的基本过程 ,细胞在周期时相的变迁中沿着 G1期 – S期 – G2期 – M期的顺序运转 , G1期是启动细胞周期循环的关键。细胞衰老是细胞周期调控下多因素参与的复杂生理病理过程 ,是机体衰老的基础 ,其关键特征是细胞周期停滞。其显著的特征是细胞在很长一段时间内仍维持代谢活性 ,但因阻滞于 G1期 ,失去了对有丝分裂的反应和合成 DNA的能力 ,不能进入 S期。细胞周期蛋白 ( cyclin)是一种周期性表达的 cyclin,在 G1期与 S 期 交 界 处 , 与 细 胞 周 期 蛋 白 依 赖 激 酶(CDK2)一起发挥其蛋白激酶的活性 ,是细胞从 G1期进入 S期的关键性周期蛋白。衰老基因是生物体内存在的具有引起或延缓衰老作用的基因。已有大量研究发现并证实了体内衰老基因的存在,如 P15, P16NK4A, P18, P19, P21, P27, P57等。宋淑霞等研究发现 ,人参皂苷对人胚肺成纤维细胞具有双向调节作用 ,对高代龄细胞具有促进细胞增殖 ,调节 Cyclin D1基因表达作用。赵朝晖等进一步研究了人参皂苷 Rg1对抗三丁基过氧化氢 ( t -BHP)诱导细胞衰老的作用 ,发现可能与其改变P21, Cyclin E和 CDK2的表达水平有关 ,也可能与端粒和端粒酶存在关联。赵朝晖等用细胞超微结构、流式细胞分析和 β2半乳糖苷酶细胞化学染色观察衰老细胞。蛋白印迹法检测 P21、Cyclin E和CDK2蛋白表达的方法发现与单纯 t – BHP处理组相比 , Rg1预处理组 Cyclin E和 CDK2蛋白表达水平上升 ,同时 G1期细胞比例明显减少 ,提示在 G1期与 S期交界处 ,人参皂苷 Rg1可能通过上调 Cyc2 lin E与 CDK2的表达 ,使细胞进 S期而发挥其抗细胞衰老的作用。金建生等采用免疫印迹技术CDK4、Cyclin D1和 P16等表达情况进行检测来探讨人参皂苷 Rg1对抗 t – BHP诱导的 W I – 38细胞衰老作用及其可能细胞周期调控机制时得出 Rg1可能通过改变细胞周期调控因子的表达而发挥其抗t – BHP诱导的 W I – 38细胞衰老作用。

衰老是人体正常的生理过程 ,涉及全身多功能系统。延缓衰老是目前生命科学研究中的重点和难点之一。人参皂苷具有明显的抗衰老作用 ,其抗衰老机制的研究对揭示人类衰老机制有很大促进作用。目前对人参皂苷抗衰老作用机制的研究已取得了很大进展 ,但仍存在局限性如 :关于人参皂苷与NO相关的信号传导途径、DNA损伤修复途径有关系的研究以及人参皂苷通过延长端粒长度、端粒酶活性而延缓衰老的作用机制的研究尚不十分明确。因此 ,需要从文献研究、实验研究及临床研究三方面入手 ,借助衰老学说 ,运用现代科学研究新技术 ,采用适当的实验方法 , 进一步从细胞、分子、基因水平对人参皂苷抗衰老机制进行多方位研究 ,为人参药物、保健、美容等系列产品的开发利用提供一定的理论指导。

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