中藥對果蠅抗衰老作用研究進展

朱明雪，楊利敏，陳宜武，王燕，西旺，匡海學，梁華*

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040；2.大連大學，遼寧 大連 116622)

目前常用的衰老模型動物仍然以大鼠、小鼠為主，另外還有秀麗隱桿線蟲、果蠅、斑馬魚、非人靈長類動物等。近年來，果蠅由于生命周期短、生活習性和生長特征便于觀察、飼養(yǎng)成本低、樣本數(shù)充足等特點，已被廣泛應用于衰老相關生理變化的研究中。大量的研究證明果蠅的代謝途徑、病理結構、衰老變化等和哺乳動物極為相似，與人類近75%的疾病相關基因具有功能性直系同源物，這些同源物的核苷酸水平或蛋白質(zhì)序列的總體相似性約40%；且在保守的功能域中，相似性高達80%～90%[1-2]。基于果蠅模型的抗衰老作用及機制的研究中，藥效學觀察指標多為壽命的變化，包括平均壽命、最高壽命、壽命延長率、平均死亡時間等；行為學的變化，包括繁殖能力、飛翔能力等；代謝變化，包括氧化物歧化酶(SOD)水平、丙二醛(MDA)水平、過氧化氫酶(CAT)水平等，亦有基因水平、代謝組學水平上的研究。本文將就果蠅在延緩衰老作用研究中的應用加以綜述，探討其在衰老研究中的應用價值。

1 單味藥及提取物對果蠅抗衰老作用研究進展

1962年Walford提出免疫衰老學說認為免疫功能的衰退是造成機體衰老的重要因素。藥理研究表明，補益藥對非特異性免疫功能及特異性免疫功能均有增強作用，從而具有抗衰老的功效。

研究發(fā)現(xiàn)，蟲草及胞外多糖具有顯著延長平均及最高壽命、半數(shù)死亡時間等作用, 同時也可減輕香煙毒害、延長果蠅壽命, 對雄性果蠅作用尤為顯著[3-4]。紫山藥多糖[5]、姜黃素[6]、人參水提物[7]、鐵皮石斛多糖[8]均可延長果蠅壽命，使體內(nèi)CAT、SOD活力增強，降低MDA含量 。陳皮醇提液可使果蠅壽命延長，飛翔能力增強，SOD含量升高，MDA水平降低[9]。枸杞原液不同倍數(shù)稀釋液[10]可不同程度延長果蠅壽命，提高其性活力及飛翔能力。不同濃度夏枯草水提物[11]亦有延壽、提高睡眠質(zhì)量的作用。見表1。

代謝組學是對機體或細胞的全部代謝產(chǎn)物的表達和功能進行研究，與中醫(yī)的整體觀相契合，是研究方證關系生物學基礎的根本途徑。山西大學基于代謝組學、網(wǎng)絡藥理學研究黃芩中黃芩苷、黃芩醇提物、黃芩素對果蠅抗衰老作用，發(fā)現(xiàn)不同濃度漢黃芩苷可不同程度延長果蠅平均壽命和最高壽命，且可顯著提高銅鋅超氧化物歧化酶基因(SOD1)、錳超氧化物歧化酶基因(SOD2)、過氧化氫酶基因(CAT)水平并下調(diào)瑪士撒拉基因水平，并發(fā)現(xiàn)漢黃芩苷可回調(diào)衰老果蠅17個潛在生物標志物[12]；并對內(nèi)源性小分子代謝物的隨年齡的變化情況進行了動態(tài)的監(jiān)測，找到了果蠅與衰老過程性別差異相關的代謝標志物7個[13]；黃芩素能夠延長自然衰老模型、H2O2損傷模型和百草枯損傷模型果蠅的壽命，提高CAT活性、原型谷胱甘肽(GSH)含量，增加SOD、CAT的mRNA表達水平，抑制活性氧(ROS)生成及降低氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量[14]。

表1 各種單味藥及提取物延緩果蠅衰老作用匯總表

2 方劑對果蠅抗衰老作用研究進展

補益劑是一類以補養(yǎng)強壯藥物為主要組成，具有補益人體氣血陰陽不足作用的方劑，因此大部分補益劑具有抗衰老的功效。

近年來，補益劑延緩衰老作用的機制研究已經(jīng)發(fā)展到分子水平，梁華等對四君子湯、四物湯、六味地黃湯、金匱腎氣湯的增齡性改變進行代謝組學研究發(fā)現(xiàn)，與青年組相比，小鼠的代謝標志物及代謝途徑的變化與月齡、性別有關，這為研究機體的增齡性變化提供依據(jù)，亦為研究衰老機制奠定基礎[15-18]。衰老模型更是多樣化、多種屬化。果蠅具有的生命周期短、價格低廉等優(yōu)點，恰適作為補益劑延緩衰老、延長壽命的藥理作用觀察最直觀的模型，受到科研工作者廣泛關注。

研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度霍山石斛膠囊可使不同日齡果蠅SOD水平升高、MDA水平降低，且可以延長果蠅半數(shù)死亡時間、平均壽命及最高壽命[19]。在歸脾湯對果蠅壽命的影響及抗氧化的研究中發(fā)現(xiàn)，歸脾湯可以抑制脂質(zhì)過氧化，提高抗氧化能力，延長果蠅壽命[20]。玉屏風膠囊顯著延長果蠅的壽命，降低體內(nèi)MDA水平，增加SOD、CAT水平[21]。 六味地黃生物制劑、七味都氣丸對果蠅抗衰老、延長壽命、增強其繁殖能力等作用亦有報道[22-23]。

3 藥用食物對果蠅抗衰老作用研究進展

寓藥于食，藥食同用，隨著藥物毒性反應的不斷出現(xiàn)及藥源性疾病的增加，飲食療法廣泛應用到日常養(yǎng)生保健中來。很多企業(yè)將藥用食物或其提取物制以各種劑型的保健品或食品，并產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，取得了良好的收益。果蠅根據(jù)其價格經(jīng)濟、壽命較短的特點，成為藥用食物對抗衰老作用研究的最佳動物模型，被廣泛應用到抗衰老藥用食物的篩選及作用機制研究當中。

實驗研究表明，桂花的醇提物可通過增加SOD活性，降低MDA水平來延長果蠅壽命的作用，在應激條件下也有一定的抗衰老活性[24-25]；成熟番茄中的番茄紅素[26]、馬齒莧的提取物[27]、瑪咖多糖[28]、葡萄柚果汁[29]、山楂醇提物[30]、酸棗提取物[31]、類胡蘿卜素[32]、玉米黃質(zhì)[33]、刺玫果提取物[34]等均對果蠅有不同程度的抗衰老、延長壽命的功效，見表2。

表2 各種藥用食物延緩果蠅衰老作用匯總表

4 小結

衰老是生物體內(nèi)所有細胞、組織、器官和整體普遍存在的現(xiàn)象，是由自然趨勢所造成的內(nèi)生性變化。衰老模型的建立有很多方式，分為自然衰老模型、高脂損傷模型、急性衰老模型、紫外損傷模型轉(zhuǎn)基因動物模型、D-半乳糖衰老模型等[35]。然而在現(xiàn)代中醫(yī)藥研究中，在動物模型的選擇上，中醫(yī)證候動物模型難以在體質(zhì)、病因、病理過程以及癥狀體征方面與人類疾病保持完全一致，而自然衰老模型在生理衰老過程中與人類衰老的特點最為接近。

在實驗動物的選擇上，大鼠、小鼠、非人靈長類動物生命周期長、飼養(yǎng)費用高，秀麗隱桿線蟲體積小不便于觀察，斑馬魚對生存環(huán)境要求嚴格等，均存在一些不足。果蠅由于生命周期短、生活習性和生長特征便于觀察、飼養(yǎng)成本低、樣本數(shù)充足等特點，可作為抗衰老、延長壽命等藥理作用研究及中藥、方劑、藥用食物篩選的性價比較高的模型。具有廣泛的應用前景，其觀察方法也從宏觀的行為學觀察逐漸發(fā)展到代謝組學、網(wǎng)絡藥理學等深層次的研究。果蠅抗衰老作用的研究及應用會在很大程度推動衰老學說研究的發(fā)展速度和方向。