植物多糖抗衰老作用的研究進(jìn)展

毛宇奇，張建鵬

第二軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部 a.生物技術(shù)隊(duì)2010級；b.生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室；上海 200433

多糖是由超過10 個(gè)以上的單糖分子縮合、失水，由糖苷鍵連接而成的聚合糖高分子碳水化合物，是一類分子機(jī)構(gòu)復(fù)雜且龐大的糖類物質(zhì)。多糖是來自高等植物、動物細(xì)胞膜、微生物細(xì)胞壁中的天然大分子物質(zhì)，是所有生命有機(jī)體的重要組成部分，并與維持生命所需的多種生理功能有關(guān)[1]。某些多糖，如纖維素和幾丁質(zhì)，可構(gòu)成植物或動物骨架；不均一多糖通過共價(jià)鍵與蛋白質(zhì)連接構(gòu)成糖蛋白或蛋白聚糖發(fā)揮生物學(xué)功能，如作為機(jī)體潤滑劑、識別外來組織的細(xì)胞、血型物質(zhì)的基本成分等。研究發(fā)現(xiàn)，多糖具有獨(dú)特且廣泛的生物學(xué)活性，如抗病毒、抗腫瘤、抗輻射、抗衰老和參與免疫調(diào)節(jié)等多種功用[2]。當(dāng)今社會，老齡化速度越來越快，社會養(yǎng)老壓力日益加大。衰老是伴隨著年齡的推進(jìn)所發(fā)生的連續(xù)改變的積聚，它是復(fù)雜的自然現(xiàn)象，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)的退行性變和機(jī)能的衰退，適應(yīng)性和抵抗力減退。為了應(yīng)對老齡化社會的到來，國家必須建立一整套包括預(yù)防、診療、老年照護(hù)等多方面內(nèi)容的應(yīng)對體系。因此，深入研究藥物抗衰老作用機(jī)制，尋找延緩衰老新的藥物及作用靶點(diǎn)，日益成為近年來醫(yī)藥基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)代藥理研究表明，多種植物多糖均可通過抗脂質(zhì)過氧化和清除自由基，調(diào)節(jié)端粒酶活性和機(jī)體的糖、脂質(zhì)代謝，以及神經(jīng)-內(nèi)分泌功能等多種途徑來發(fā)揮抗衰老作用。

1 植物多糖通過增強(qiáng)超氧化物歧化酶對自由基的清除作用來抗衰老

氧自由基是體內(nèi)代謝的必然產(chǎn)物，是生命活動所必需的物質(zhì)。體內(nèi)的自由基具有廣泛的作用，在正常情況下機(jī)體通過低分子化合物和酶的作用維持自由基的動態(tài)平衡。隨著年齡的增大，自由基生成過多而清除過少時(shí)，過多的自由基極易侵害細(xì)胞脂質(zhì)中的不飽和脂肪酸，形成脂質(zhì)自由基，引起脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，損傷細(xì)胞，從而引起細(xì)胞分化障礙，最終引起機(jī)體衰老。超氧化物歧化酶（SOD）是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，廣泛分布于動物、植物、微生物等各種生物體內(nèi)。SOD 具有特殊的生理活性，是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)。SOD在生物體內(nèi)的水平高低是檢測組織細(xì)胞衰老與死亡的直觀指標(biāo)。

1.1 當(dāng)歸多糖

當(dāng)歸具有多種藥理作用，其中一種重要的功效就是抗衰老，尤其是腦的衰老。徐露等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)歸多糖能顯著提高衰老小鼠脾臟指數(shù)，增強(qiáng)血清和腦組織的SOD 活性，增大脾小節(jié)，提高脾淋巴細(xì)胞數(shù)，抑制衰老小鼠腦細(xì)胞凋亡，且呈劑量-效應(yīng)關(guān)系[3]。當(dāng)歸多糖通過提高血液和其他組織的SOD 活性，增強(qiáng)了機(jī)體清除自由基的能力。可以認(rèn)為當(dāng)歸多糖抗衰老的主要機(jī)制是提高SOD活力，清除自由基，抑制細(xì)胞凋亡和增強(qiáng)免疫力[4]。

1.2 枸杞多糖

枸杞多糖是枸杞的主要活性成分之一，是水溶性雜多糖同蛋白質(zhì)結(jié)合的復(fù)合性多糖[5]。研究表明，枸杞多糖可以提高SOD活性，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，使其丙二醛（MDA）、羥脯氨酸（Hyp）及脂褐質(zhì)（Lf）含量減少，還能提高SOD 的表達(dá)量，加快SOD 蛋白在細(xì)胞中的合成，使機(jī)體抗氧化能力增強(qiáng)[6]。

1.3 肉蓯蓉多糖

荒漠肉蓯蓉是列當(dāng)科肉蓯蓉屬寄生植物。肉蓯蓉帶鱗葉的肉質(zhì)莖有補(bǔ)腎益精、潤腸通便的功效[7]。文獻(xiàn)報(bào)道，肉蓯蓉多糖可以提高組織SOD活性，降低MDA 含量[8]，直接或間接地清除自由基，減輕自由基對線粒體及整個(gè)細(xì)胞的損傷，從而起到抗衰老作用。

1.4 海帶多糖

海帶多糖是從海帶中提取的多糖化合物，近年來發(fā)現(xiàn)海帶多糖具有消除自由基抗氧化的作用。海帶多糖抗衰老的途徑之一可能是通過提高生物體內(nèi)SOD、過氧化氫酶（CAT）等抗氧化酶的活性，降低過氧化脂質(zhì)分解的最終產(chǎn)物MDA的含量[9]。

2 植物多糖通過影響染色體末端端粒的長度來起到抗衰老作用

研究發(fā)現(xiàn)，成纖維細(xì)胞在衰老過程中染色體末端限制性片段長度會逐漸變短。端粒變短，細(xì)胞就老化。相反，端粒越長，細(xì)胞就不容易老化，而端粒酶的作用則是幫助合成端粒。端粒酶激活是細(xì)胞永生化和增殖的必要條件，人類衰老過程中伴隨著細(xì)胞染色體末端端?？s短和端粒酶活性的下降[10]。黃芪多糖等植物性多糖對端?？s短速度有明顯的減緩作用，但其具體作用機(jī)制仍在研究中。

2.1 黃芪多糖

黃芪是日常常用的中藥之一，具有補(bǔ)氣固表、利尿脫毒、排膿、斂瘡生肌等功效[11]，其抗衰老作用已經(jīng)為臨床實(shí)踐所認(rèn)同。黃芪多糖是從黃芪中分離提純的主要有效成分。研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖或可調(diào)節(jié)端粒酶活性，或調(diào)節(jié)、改變端粒結(jié)合蛋白，防止染色體末端限制性片段變短，從而達(dá)到抗衰老的目的[12]。

2.2 鎖陽多糖

鎖陽是鎖陽科鎖陽屬多年生全寄生草本植物，常寄生在蒺藜科白刺屬植物的根上。鎖陽性甘、溫，有補(bǔ)腎壯陽、益精血，潤腸通便等功效[13]。研究發(fā)現(xiàn)鎖陽有清除氧自由基、抗氧化、抗缺氧、抗應(yīng)激、抗疲勞、抗癌、抗HIV 等作用[14]。實(shí)驗(yàn)表明，鎖陽多糖可以提高衰老小鼠的端粒酶活性，說明其有可能通過抑制端粒的縮短進(jìn)程，延緩細(xì)胞凋亡而起到抗衰老作用[15]。

2.3 黃精多糖

黃精是百合科黃精屬多年生草本植物，氣味平和，質(zhì)地滋潤，有補(bǔ)養(yǎng)肺脾之陰、潤燥生津、延緩衰老的功效。黃精多糖是黃精水提物的主要有效成分，也是黃精的主要生物學(xué)活性成分之一。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，黃精延緩衰老的機(jī)制可能與黃精多糖增加某些組織（如腦、性腺）的端粒酶活性的表達(dá)有關(guān)[16]。

3 植物多糖通過提高谷胱甘肽過氧化物酶的活性和降低丙二醛的濃度來保護(hù)細(xì)胞

谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，一部分存在于線粒體中。在線粒體及胞漿中所產(chǎn)生的H2O2?？縂SH-Px 清除，還原生成相應(yīng)的醇或H2O。GSH-Px 還能催化其他混合二硫化合物如GSH和輔酶A 混合二硫化合物還原。GSH-Px是防止過氧化物堆積的主要保護(hù)酶，且隨年齡的增長不斷減少，是衰老的因素之一。

3.1 平貝母多糖

平貝母為百合科植物平貝母的干燥鱗莖，有清熱潤肺、化痰止咳的功效，是一種常用中藥。劉春紅等研究發(fā)現(xiàn)，平貝母多糖FUP-1能顯著降低D-半乳糖誘導(dǎo)衰老小鼠肝臟組織中的MDA 含量，提高小鼠和肝組織的GSH-Px 活性，說明平貝母多糖FUP-1可通過增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力而抗衰老，其機(jī)理可能與平貝母多糖的自由基清除能力和抗脂質(zhì)過氧化作用有關(guān)[17]。

3.2 當(dāng)歸多糖

徐露等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)歸多糖能顯著提高衰老小鼠血清和腦組織的SOD和GSH-Px 活性、降低其中的MDA 含量，阻遏了蛋白質(zhì)的溶解、變性，保證了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整,延緩了細(xì)胞凋亡的發(fā)生[3]。

3.3 女貞子多糖

女貞子系木犀科植物女貞的成熟果實(shí)。女貞子可防治因肝腎不足引起的頭暈耳鳴、雙目昏糊、腰膝酸軟、須發(fā)早白。研究表明，女貞子多糖能抑制D-半乳糖致衰老模型小鼠心、肝、腎組織中MDA 含量的升高和SOD及GSH-Px活性的下降[18]。

4 植物多糖通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)來防止機(jī)體老化

有關(guān)衰老與周圍淋巴系統(tǒng)關(guān)系的研究表明，細(xì)胞免疫功能低下是導(dǎo)致衰老及多種老年性疾病的重要原因之一[19]。Walford 在20 世 紀(jì)60 年代提出衰老的免疫學(xué)理論，認(rèn)為免疫系統(tǒng)從根本上參與正常脊椎動物的老化，比較典型地反映了大多數(shù)哺乳動物（包括人類）的老化過程。

4.1 紫菜多糖

紫菜多糖是從紫菜中分離出的相對分子質(zhì)量為7.4×104的多糖，已被證明能增強(qiáng)機(jī)體免疫力，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，對多種老年性疾病有防治作用。

4.2 馬齒莧多糖

馬齒莧為一年生肉質(zhì)草本植物，是我國衛(wèi)生部劃定的78 種藥食同源的野生植物之一。馬齒莧不僅含有多種營養(yǎng)成分，而且還含有多種活性成分，其黃酮和多糖的含量很高，具有特殊的醫(yī)療保健作用。研究表明，馬齒莧多糖能改善胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)，并能促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖，從而提高小鼠特異性細(xì)胞免疫功能而使機(jī)體抵抗衰老[20]。

5 結(jié)語

目前已發(fā)現(xiàn)的具有抗衰老作用的植物多糖，除上述來源外，還包括從天麻、蘆薈、仙人掌、銀杏等傳統(tǒng)中草藥中提取的生物活性多糖。研究發(fā)現(xiàn)，多糖是中藥中的主要有效成分。植物多糖已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域。相信隨著科技的發(fā)展，新的多糖分子的發(fā)現(xiàn)及抗衰老機(jī)制的深入研究，以多糖為功能分子的藥物將越來越多地得以應(yīng)用，而對多糖資源開發(fā)利用的前景也將越來越廣。

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