鹿茸多肽藥理作用的研究進展

楊敏，楊春，劉瑩，孫勝楠，張琦，郭佳，常樹卓，彭英華

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春 130112）

鹿茸為雄鹿未骨化密生茸毛的幼角，是我國傳統(tǒng)的名貴中藥材?！侗静菥V目》記載，鹿茸具有治療腎陽不足、精血虧虛、陽痿滑精、宮冷不孕、羸瘦、神疲、畏寒、眩暈、耳鳴、耳聾、腰脊冷痛、筋骨萎軟、崩漏帶下、陰疽不斂的功效[1-2]?，F(xiàn)代研究表明，鹿茸能夠增強身體機能、提高免疫力、預(yù)防心血管疾病、治療骨質(zhì)性關(guān)節(jié)炎及骨質(zhì)疏松等。鹿茸作為生物組織，化學(xué)成分復(fù)雜，主要成分為蛋白質(zhì)、氨基酸、脂類、多胺類、糖類、固醇類、微量元素等，其中，蛋白質(zhì)含量最多，可達40%左右，是鹿茸的主要組成成分之一[3]。相比于分子量較大的蛋白質(zhì)，小分子的單體蛋白多肽更易于被生物體吸收，所以越來越多的人集中于研究具有生物活性的鹿茸多肽。現(xiàn)階段的研究證實，多肽在鹿茸的藥用功能中具有重要作用，是鹿茸的主要藥效成分。鹿茸多肽是由多個氨基酸殘基組成的直鏈多肽，富含甘氨酸、亮氨酸、賴氨酸、丙氨酸和谷氨酸等多種氨基酸[4-5]，分子量為0.2～10.0 ku，主要提取方法有蛋白酶解法、凝膠過濾層析法、離子交換層析法和高效液相色譜法等。鹿茸多肽的化學(xué)成分與鹿茸品種、采集部位和加工方式有關(guān)，目前，已經(jīng)鑒定的部分鹿茸多肽氨基酸序列包括VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM、VLSAADKSNVKAAWGKVGGNAPAFGAEALLRM和EPTVLDEVCLAHGP 等[6]。隨著研究的深入，鹿茸多肽的藥理作用被廣泛發(fā)掘出來。本文針對近幾年鹿茸多肽藥理活性研究進行綜述，以期為鹿茸多肽的實際應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 對神經(jīng)系統(tǒng)的作用

1.1 改善學(xué)習(xí)、記憶功能

輕度認知功能障礙是一種神經(jīng)退行性疾病，通常被認為是阿爾茨海默病的早期階段。對輕度認知障礙進行早期干預(yù)或治療能夠減緩甚至逆轉(zhuǎn)阿爾茨海默病的發(fā)生[7]。研究發(fā)現(xiàn)，鹿茸多肽能夠增加氫溴酸東莨菪堿（SCOP）小鼠穿越平臺次數(shù)，提高谷胱甘肽（GSH）和超氧化物歧化酶（SOD）活性，提高海馬組織中ADAM10 mRNA 表達水平，抑制 BACE-1 mRNA 表達，從而改善小鼠的學(xué)習(xí)、記憶功能障礙[8-9]。

微波在通訊、軍事、醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，但微波輻射會造成腦細胞膜損傷，導(dǎo)致學(xué)習(xí)、記憶能力下降[10]。在小鼠微波輻射致神經(jīng)損害模型中，鹿茸多肽給藥后小鼠避暗試驗潛伏期延長，錯誤次數(shù)減少，Y迷宮錯誤逃逸次數(shù)減少。鹿茸多肽能夠增加抗炎因子IL-10 并減少促炎因子TNF-的生成而減輕微波輻射的氧化應(yīng)激損傷，改善神經(jīng)遞質(zhì)水平，進而保護腦細胞，使小鼠學(xué)習(xí)、記憶能力得以改善[11-12]。

1.2 治療神經(jīng)損傷

神經(jīng)細胞是高度分化的細胞，損傷后修復(fù)過程極其復(fù)雜。鹿茸多肽可以通過促進神經(jīng)細胞的生長發(fā)育來修復(fù)神經(jīng)細胞損傷。坐骨神經(jīng)損傷可造成患者嚴重殘疾，常規(guī)手術(shù)移植治療存在弊端[13]。聚丙交酯-乙交酯微球搭載的鹿茸多肽，聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞移植，可明顯降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標志性蛋白表達水平，并在一定程度上對其應(yīng)激狀態(tài)進行抑制，從而修復(fù)坐骨神經(jīng)損傷[14]。脊髓損傷屬于中樞神經(jīng)損傷，致殘、致死率極高，鹿茸多肽聯(lián)合膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子基因修飾的雪旺細胞對 淀粉樣蛋白25-35（A 25-35）誘導(dǎo)的脊髓神經(jīng)元具有保護作用，為脊髓損傷的臨床治療開辟了新道路，同時也為臨床優(yōu)化組織工程中種子細胞的研究提供了依據(jù)[15]。

1.3 治療帕金森病

帕金森病是繼阿爾茨海默病之后世界第二大神經(jīng)退行性疾病，具有終生性和漸進性，臨床表現(xiàn)為靜態(tài)震顫、反應(yīng)遲鈍、姿勢扭曲僵硬等[16-17]。鹿茸多肽能夠調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)凋亡蛋白表達，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細胞凋亡途徑，從而對MPP+誘導(dǎo)的SH-SY5Y細胞慢性損傷帕金森病細胞模型有保護作用[18]。鹿茸多肽在神經(jīng)藥理學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，有望成為治療帕金森病的新途徑。

2 對骨骼的作用

2.1 改善椎間盤退變

椎間盤退變是椎間盤退行性老化的過程，其始動因素為軟骨終板的退變或鈣化。軟骨終板一旦發(fā)生退變或鈣化，會導(dǎo)致椎間盤含氧量降低及乳酸增加，進一步加速椎間盤的退變。鹿茸多肽能夠有效拮抗炎癥因子IL-1 對軟骨終板細胞増殖的抑制，調(diào)控軟骨終板細胞中基質(zhì)蛋白、基質(zhì)降解酶等活性蛋白的基因表達，改善軟骨終板細胞及其基質(zhì)的代謝[19]。

2.2 修復(fù)骨折和骨缺損

我國每年因創(chuàng)傷和疾病所致骨折不愈和骨缺損的患者逐年攀升。隨著研究的不斷深入，將生物活性成分加載至骨組織工程支架材料中以促進骨修復(fù)逐漸成為一種新的治療方式。鹿茸多肽-膠原蛋白/殼聚糖復(fù)合材料具有促進骨折愈合和治療骨缺損修復(fù)作用。此復(fù)合材料能夠加速骨折愈合，并且，無毒理反應(yīng)和溶血現(xiàn)象，有望成為促進骨折愈合的新型理想材料。在家兔下頜骨缺損模型中，給藥4 周后缺損處已形成結(jié)構(gòu)相對良好的新生骨組織，骨缺損愈合現(xiàn)象明顯[20]。在骨再生和骨修復(fù)過程中，血管生成具有重要作用，而血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是新生血管形成定量分析的關(guān)鍵指標之一，鹿茸多肽通過促進VEGF 的表達，促進缺損處的血管新生，達到骨缺損修復(fù)的目的[21]。

2.3 預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松

骨質(zhì)疏松是一類以骨量減少、骨組織微觀形態(tài)退化為特征的代謝性骨病。骨質(zhì)疏松發(fā)生后，雖然不會直接導(dǎo)致死亡，但骨折風險加劇、腰背疼痛，影響患者生活質(zhì)量[22-23]。鹿茸多肽能夠抑制破骨細胞活性，增加骨密度和力學(xué)性能，增加骨皮質(zhì)厚度和骨小梁面積，同時能夠改善骨質(zhì)，對去卵巢鼠骨質(zhì)疏松具有預(yù)防作用[24]。通過對新疆產(chǎn)塔里木馬鹿茸多肽進行分析證明，塔里木馬鹿茸多肽具有很強的生物活性，能夠明顯促進MC3T3-E1 細胞增殖和堿性磷酸酶（ALP）分泌，對成骨細胞的生長骨化和骨質(zhì)疏松癥具有一定效果[25]。

2.4 治療骨關(guān)節(jié)炎

骨關(guān)節(jié)炎是一種退行性病變，病理特征為軟骨細胞凋亡增加致軟骨細胞大量減少，最終導(dǎo)致軟骨的退變，隨著關(guān)節(jié)炎病情發(fā)展，關(guān)節(jié)軟骨破壞程度加重，軟骨細胞凋亡明顯增多。鹿茸多肽可一定程度上減少軟骨細胞凋亡，降低關(guān)節(jié)液中 IL-1 、腫瘤壞死因子-（TNF-）水平，延緩關(guān)節(jié)軟骨的破壞和退變[26]。鹿茸多肽對骨性關(guān)節(jié)炎軟骨細胞的氧化損傷有逆轉(zhuǎn)作用，能夠明顯降低早期凋亡軟骨細胞的比例，還可促進凋亡狀態(tài)的軟骨細胞合成，分泌蛋白多糖及膠原，從而保護軟骨細胞，治療骨性關(guān)節(jié)炎[27-28]。

3 對心血管疾病的作用

3.1 誘導(dǎo)心肌干細胞分化

心血管疾病的發(fā)生率和死亡率居高不下，心臟疾病的發(fā)生必然伴隨著心肌細胞的變性和壞死，所以維持和增加心肌細胞數(shù)目是治療心血管疾病的關(guān)鍵所在。誘導(dǎo)干細胞分化為心肌細胞來修復(fù)受損的心肌是臨床上治療心血管疾病的研究熱點[29]。通過胰酶消化法從新生大鼠心臟中分離出心肌干細胞，對其進行傳代培養(yǎng)，通過鹿茸多肽對其進行體外誘導(dǎo)，結(jié)果顯示，鹿茸多肽能夠明顯提高線粒體細胞膜電位，增強細胞膜穩(wěn)定性，從而提高心肌干細胞的存活率[30]。鹿茸多肽能夠提高轉(zhuǎn)錄因子NKX2.5 的表達，促進心肌轉(zhuǎn)錄因子GATA 結(jié)合蛋白4 及MHC 基因的表達，對心肌干細胞分化為心肌細胞具有促進作用，證實鹿茸多肽對心血管疾病的治療具有重要價值[31-32]。

3.2 治療心肌缺血損傷

心肌缺血由冠狀動脈阻塞或痙攣導(dǎo)致冠脈血流量不足引起，能夠直接導(dǎo)致心肌損傷，是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致突然死亡的主要原因之一。鹿茸多肽可提高SOD 活性，降低自由基引起的過氧化反應(yīng)，從而減輕自由基對心肌細胞的損傷，達到保護心肌細胞的目的。大鼠心肌缺血模型經(jīng)鹿茸多肽給藥后，其心肌細胞線粒體中Bcl-2 蛋白表達量增加，Bax 蛋白表達量減少，大鼠心肌梗死面積明顯減少，血清中心肌酶LDH、AST和CK水平增加，心電圖損傷變化得到改善，證實鹿茸多肽對心肌缺血大鼠具有一定保護作用[33-34]。心肌缺血損傷會導(dǎo)致冠心病病情加重，而藥物治療的同時會導(dǎo)致心肌缺血再灌注損傷，進一步加重冠心病病情。鹿茸多肽可提高心肌缺血再灌注損傷模型大鼠血清和心肌組織中心肌酶活性，對大鼠心肌缺血再灌注損傷同樣具有保護功效[35]。

4 抗腫瘤作用

中醫(yī)藥治療腫瘤歷史悠久，能夠改善癌癥患者生存質(zhì)量，具有獨特優(yōu)勢。大鼠乳腺癌骨轉(zhuǎn)移模型經(jīng)鹿茸多肽給藥后，大鼠腫瘤體積明顯減少，骨礦物質(zhì)含量升高，證明鹿茸多肽能抑制破骨細胞的過度激活，維持成骨作用和破骨作用的平衡，從而抑制乳腺癌腫瘤的生長[36]。此外，鹿茸多肽對體外培養(yǎng)的人膠質(zhì)瘤細胞增殖亦具有抑制作用，可使腫瘤細胞阻滯在細胞周期的G2/M期，繼而引起細胞周期阻滯并誘導(dǎo)其凋亡[37]。

5 抗炎、抗氧化及提高免疫力

5.1 抗炎

當機體細胞或組織發(fā)生破損或凋亡時就會產(chǎn)生炎癥，表現(xiàn)為發(fā)熱、紅腫、疼痛等現(xiàn)象。鹿茸多肽是良好的抗炎中藥，對急性和慢性炎癥均有明顯抑制作用。構(gòu)建二甲苯致小鼠耳腫脹和角叉菜膠致小鼠足腫脹模型，經(jīng)鹿茸蛋白水解肽給藥后，血清中丙二醛（MDA）和NO 的水平降低，SOD 活性增加，證實其具有很強的體內(nèi)抗炎活性。采用離體外翻腸囊法對鹿茸蛋白水解肽的腸吸收和轉(zhuǎn)運機制進行研究，證實鹿茸多肽能夠通過 PepT1 載體運輸和旁路運轉(zhuǎn)的方式被腸道吸收[38]。王昊天[39]通過各種酶解工藝提取20 種鹿茸多肽，通過構(gòu)建小鼠胚胎成纖維細胞抗炎模型評價其抗炎效果，篩選出13 種具有良好抗炎活性的鹿茸多肽，結(jié)果顯示，復(fù)合酶酶解后得到的鹿茸多肽抗炎活性高于單體多肽的抗炎活性，推測鹿茸的抗炎效果是多種鹿茸多肽共同作用的結(jié)果。

5.2 抗氧化

人體內(nèi)、體外的氧化壓力會產(chǎn)生一系列嚴重疾病，包括心血管疾病、糖尿病、動脈硬化、惡性腫瘤等。從天然食品中提取出的抗氧化劑具有良好的生物相容性，所以從鹿茸中提取出的抗氧化多肽已成為臨床上的研究熱點。通過優(yōu)化的高壓脈沖電場輔助酶法，以菠蘿蛋白酶為水解酶提取鹿茸抗氧化多肽，在最佳制備工藝下鹿茸抗氧化多肽自由基清除率達到75%；通過木瓜蛋白酶和均勻設(shè)計方法，提取鹿茸抗氧化多肽，自由基清除率為72%。2 種方式得到的多肽都具有較高的抗氧化活性，為深入研究開發(fā)抗氧化肽產(chǎn)品提供了理論和試驗依據(jù)[40-41]。此外，劉春娟[42]利用膜分離技術(shù)得到不同分子量段的鹿茸多肽，通過5 種抗氧化檢測方法對其進行抗氧化活性評估，試驗發(fā)現(xiàn)，分子量最小（小于6 214 u）的鹿茸多肽在一定濃度下對羥自由基的清除率和對脂質(zhì)體氧化抑制能力高于抗壞血酸（Vc），證實鹿茸多肽有望成為理想的天然抗氧化劑。

5.3 提高免疫力

免疫系統(tǒng)是人體的天然屏障，能夠保護機體免受外部病原體的侵入或內(nèi)部病變的侵害，使人體保持健康狀態(tài)。當免疫力降低時，人體失去保護作用，極有可能發(fā)生病變或感染。鹿茸多肽能夠提高小鼠脾淋巴細胞的活力，對小鼠巨噬細胞吞噬功能和釋放NO 能力具有促進作用，并且隨鹿茸多肽濃度升高效果增強，證實鹿茸多肽有利于機體免疫功能的建立，加強機體抵御外來病原入侵的能力[43]。

6 其他作用

6.1 對皮膚的作用

皮膚蛋白結(jié)構(gòu)組成的變化會導(dǎo)致皮膚損傷和出現(xiàn)皺紋，其修復(fù)機制極其復(fù)雜。膠原蛋白是皮膚的主要組成部分，能夠促進細胞彈性收縮。成纖維細胞能夠誘導(dǎo)膠原蛋白和細胞因子分泌，從而增加皮膚彈性。經(jīng)鹿茸多肽處理后，纖維細胞NIH/3T3 培養(yǎng)液中膠原蛋白水平明顯升高，細胞劃痕愈合率顯著升高，p-ERK1/2 蛋白和TGF- 1 蛋白的表達顯著提高，即鹿茸多肽是通過促進 p-ERK1/2 及 TGF- 1 蛋白的表達而在皮膚抗皺過程中發(fā)揮作用[44]。

小分子膠原多肽顯著增加皮膚角質(zhì)層的水分含量，并補充合成皮膚膠原蛋白所需要的原料，維持肌膚彈性，具有保濕除皺和延緩衰老的功效。通過酶解法從鹿茸粉中提取膠原多肽（分子量為400～1 400 u），以保濕性、抗氧化能力及抑制酪氨酸酶活性為指標，考察膠原多肽的護膚作用，為鹿茸高附加值領(lǐng)域的開發(fā)提供基礎(chǔ)依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，15%的鹿茸膠原多肽對皮膚的保濕性最強，同時具有76%的自由基清除效率和43%的酪氨酸酶活性抑制率，表現(xiàn)出優(yōu)良的護膚作用。涂抹鹿茸膠原多肽水溶液還能夠提高小鼠衰老皮膚含水量，改善皮膚粗糙、松弛和有皺紋的現(xiàn)象[45]。

6.2 對腸道菌群的影響

腸道菌群是指腸道內(nèi)微生物組成的群體，能夠為人體提供營養(yǎng)、調(diào)節(jié)代謝、誘導(dǎo)先天性免疫，能通過腸-腦軸調(diào)控宿主行為，影響宿主的腦功能和行為。小鼠灌胃給藥后收集糞便，檢測后發(fā)現(xiàn)，糞便中三大優(yōu)勢菌門（厚壁菌門、擬桿菌門和變形菌門）維持穩(wěn)定，同時隨著灌胃劑量和灌胃天數(shù)的增加，厚壁菌門和擬桿菌門比例有所上升，這可能與鹿茸多肽改善了腸道微生態(tài)環(huán)境有關(guān)，證明鹿茸多肽對腸道菌群具有調(diào)節(jié)作用，能夠優(yōu)化腸道的菌群結(jié)構(gòu)，并促進腸道優(yōu)勢菌群及有益菌的定殖，有益于機體健康生長。

7 展望

鹿茸是我國傳統(tǒng)的中藥材，鹿茸多肽是從鹿茸中提取出的多肽類活性因子，具有廣泛的藥理作用：在神經(jīng)方面，能夠改善學(xué)習(xí)記憶能力，治療神經(jīng)損傷和帕金森疾??；在骨骼方面，能夠治療骨關(guān)節(jié)炎，修復(fù)骨折和骨缺損，預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松；還能夠改善心血管疾病，且具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化及提高免疫力作用，同時能夠改善皮膚衰老松弛，調(diào)節(jié)腸道菌群。目前，已有鹿茸多肽相關(guān)產(chǎn)品面世，但鹿茸多肽的具體作用機制和機理尚未完全清楚，運用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)開展更深入的藥理研究將為鹿茸多肽的實際應(yīng)用提供技術(shù)支撐。