衰老機(jī)制及烏雞抗衰老作用研究進(jìn)展

劉茜，楊青青，莫莎，莊嘉楠，張濤*

（1.陜西理工大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，陜西漢中 723000；2.漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，陜西漢中 723000）

衰老是指機(jī)體的結(jié)構(gòu)和功能隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸退化的一種生物學(xué)現(xiàn)象[1]，是各種慢性疾病發(fā)生、發(fā)展的高危因素[2]。隨著個(gè)體年齡的增長(zhǎng)，心腦血管疾病和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病率逐漸上升，這些疾病給老年人的身心健康造成了極大的影響，也增加了社會(huì)醫(yī)療保障支出[3]。隨著老齡化的加速發(fā)展，專家學(xué)者對(duì)衰老的機(jī)制進(jìn)行了深入的研究，期望找到延緩衰老的方法。目前，關(guān)于衰老的主流學(xué)說(shuō)有氧化應(yīng)激、免疫衰老、DNA損傷等學(xué)說(shuō)，這些學(xué)說(shuō)從不同的層面揭示了衰老的發(fā)生過(guò)程，為抗衰老食品和藥品的研發(fā)提供了新思路。

衰老雖然是一個(gè)不可避免的普遍過(guò)程，但合理的膳食和適量的運(yùn)動(dòng)可以使機(jī)體保持健康狀態(tài)，延緩衰老的發(fā)生[4-6]。大量研究表明，烏雞具有抗菌、抗氧化、抗疲勞及降血脂等功效[7-8]。烏雞的藥用價(jià)值和食用價(jià)值皆與體內(nèi)的黑色素沉積有關(guān)[9]，烏雞黑色素是一種動(dòng)物源性黑色素，與其他滋補(bǔ)藥物相比，食用安全且無(wú)毒副作用，適用于廣大人群[10]。因此，烏雞的食用價(jià)值持續(xù)引發(fā)人們的關(guān)注。本文就近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)衰老機(jī)制以及烏雞抗衰老研究的新進(jìn)展作一總結(jié)，以期為烏雞產(chǎn)品的深加工和開(kāi)發(fā)提供一定的理論指導(dǎo)。

1 衰老機(jī)制

1.1 氧化應(yīng)激學(xué)說(shuō)

在正常情況下，機(jī)體新陳代謝會(huì)產(chǎn)生活性氧，線粒體是活性氧產(chǎn)生的主要部位。在正常生理?xiàng)l件下，人體的抗氧化系統(tǒng)會(huì)及時(shí)清除代謝過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧，維持體內(nèi)氧化還原的平衡。然而，當(dāng)機(jī)體受到各種壓力刺激或抗氧化能力減弱時(shí)，過(guò)量的活性氧就會(huì)在體內(nèi)堆積，從而導(dǎo)致氧化損傷。組織或細(xì)胞中過(guò)量的活性氧可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，破壞細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜的正常結(jié)構(gòu)[11]。羥基自由基可以與胸腺嘧啶結(jié)合，形成胸腺嘧啶自由基，進(jìn)而導(dǎo)致DNA堿基被破壞，影響機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成[12]。氧化損傷發(fā)生后，DNA的穩(wěn)定性降低，基因容易發(fā)生突變，嚴(yán)重影響遺傳信息的正常轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。除此之外，活性氧還參與細(xì)胞信號(hào)調(diào)節(jié)，其在體內(nèi)大量堆積可激活衰老相關(guān)信號(hào)通路（如表1），促進(jìn)機(jī)體衰老。目前，公認(rèn)的由于機(jī)體氧化應(yīng)激狀態(tài)激活的衰老相關(guān)信號(hào)通路有以下4個(gè)。（1）NF-κB信號(hào)通路。過(guò)量的自由基可激活NF-κB信號(hào)通路，導(dǎo)致腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平升高、促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的表達(dá)。MMPs是鋅金屬蛋白酶的超家族成員，具有催化活性，可誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）降解，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)締組織被破壞，加速皮膚衰老[13]。（2）p38 MAPK信號(hào)通路。p38 MAPK信號(hào)通路活化后，p38α和p38β可抑制G0、G1/S和G2/M細(xì)胞周期檢查點(diǎn)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)停滯[14-15]。（3）p16信號(hào)通路。p16可與細(xì)胞周期因子4（CDK4）結(jié)合，并阻止腫瘤抑制因子（Rb）的磷酸化及下游轉(zhuǎn)錄因子E2F的激活，從而將細(xì)胞周期阻滯在G1/S期[16]。（4）JAK-STAT信號(hào)通路。該信號(hào)通路激活后會(huì)促進(jìn)衰老細(xì)胞不斷分泌大量的促炎因子，如白細(xì)胞介素、趨化因子和生長(zhǎng)因子等，這些衰老細(xì)胞的分泌物統(tǒng)稱為衰老相關(guān)分泌表型（SASP）。SASP會(huì)引起局部組織微環(huán)境炎癥，從而引發(fā)個(gè)體衰老和衰老相關(guān)疾病[17]。

表1 氧化應(yīng)激狀態(tài)激活的衰老相關(guān)信號(hào)通路

1.2 免疫衰老學(xué)說(shuō)

免疫系統(tǒng)的衰老與機(jī)體的衰老平行，研究表明，老年人免疫細(xì)胞的數(shù)量和功能都受到不同程度的損傷[18]。例如，中性粒細(xì)胞的變形游走能力降低，對(duì)抗原信息的識(shí)別減弱、吞噬功能受損，導(dǎo)致老年人容易罹患各類細(xì)菌感染[19]；巨噬細(xì)胞的趨化性和吞噬功能降低、細(xì)胞因子的產(chǎn)生減少，導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)病率升高[20]；自然殺傷（NK）細(xì)胞產(chǎn)生的趨化因子和細(xì)胞因子含量降低，細(xì)胞毒作用減弱[21]。除此之外，在老年機(jī)體中，抗原提呈細(xì)胞中的模式識(shí)別受體（PRR）對(duì)病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）的識(shí)別變?nèi)?，影響了機(jī)體對(duì)病毒感染的免疫反應(yīng)。由于老年人胸腺的退化，幼稚T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生減少，導(dǎo)致機(jī)體對(duì)抗原的反應(yīng)不佳[22]；B淋巴細(xì)胞數(shù)量減少，導(dǎo)致抗體產(chǎn)生不足，進(jìn)而影響體液免疫應(yīng)答[23]。

免疫系統(tǒng)不僅可以保護(hù)機(jī)體免受病原體的侵襲，還可以及時(shí)清除衰老的細(xì)胞，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。免疫系統(tǒng)的衰老會(huì)導(dǎo)致老年人對(duì)病原微生物的抵抗力減弱，增加宿主對(duì)疾病的易感性[24]。同時(shí)，由于免疫細(xì)胞數(shù)量減少、功能退化，免疫系統(tǒng)不能及時(shí)清除衰老細(xì)胞，導(dǎo)致衰老細(xì)胞在機(jī)體中堆積。衰老細(xì)胞在體內(nèi)會(huì)釋放SASP，SASP不僅可通過(guò)自分泌的途徑作用于衰老細(xì)胞，加速自身衰老的進(jìn)程，還可以通過(guò)旁分泌的方式作用于正常細(xì)胞，使周圍的正常細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)（圖1）[25]。因此，機(jī)體的衰老會(huì)影響免疫系統(tǒng)的功能，免疫系統(tǒng)的衰老會(huì)加快機(jī)體衰老的進(jìn)程。

圖1 衰老過(guò)程中衰老細(xì)胞在機(jī)體堆積的機(jī)制

1.3 DNA損傷與衰老

DNA是機(jī)體遺傳物質(zhì)的攜帶者，是生命活動(dòng)的控制中心。在生命進(jìn)程中，細(xì)胞內(nèi)外的各種因素都會(huì)引起DNA損傷，不同的刺激會(huì)引起不同類型的損傷[26]。例如，停滯的復(fù)制叉和電離輻射導(dǎo)致DNA鏈斷裂、紫外線輻射導(dǎo)致DNA鏈內(nèi)交聯(lián)、烷化劑和氧化劑導(dǎo)致DNA堿基損傷及復(fù)制過(guò)程中的核苷酸的插入錯(cuò)誤導(dǎo)致DNA堿基錯(cuò)配[27]。在年輕健康的個(gè)體中，強(qiáng)大的DNA修復(fù)系統(tǒng)可修復(fù)大多數(shù)損傷，以保障基因組的完整性[28]。然而，DNA修復(fù)能力隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，導(dǎo)致未修復(fù)的DNA積累，對(duì)基因組的穩(wěn)定性構(gòu)成極大的威脅。DNA損傷后，DNA損傷反應(yīng)（DDR）系統(tǒng)被激活，并進(jìn)一步激活p53-p21信號(hào)通路，p21激活后會(huì)抑制細(xì)胞周期蛋白激酶（CDKs）的活性，使細(xì)胞周期停滯。此外，DDR還觸發(fā)p16INK4a-pRb信號(hào)通路，誘導(dǎo)促增殖基因的染色質(zhì)異化，最終使細(xì)胞生長(zhǎng)停滯[29-30]。

2 烏雞抗衰老作用

中醫(yī)認(rèn)為，烏雞具有滋陰補(bǔ)血、補(bǔ)中益氣的功效，適用于產(chǎn)婦、老年人及身體虛弱者?！吨袊?guó)藥用動(dòng)物志》記載，烏雞是珍貴的藥用雞，其骨、肉、內(nèi)臟、血及蛋均可入藥，有極高的藥用價(jià)值?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，烏雞體內(nèi)的黑色素是烏雞發(fā)揮抗衰老作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，能有效清除機(jī)體在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的自由基[31-32]、吸收紫外線輻射[33]。除此之外，烏雞還可以增強(qiáng)免疫細(xì)胞活性，增加老年人對(duì)病原體的抵抗能力[34-35]。與其他雞種相比，烏雞體內(nèi)氨基酸種類齊全，且膽固醇含量低，經(jīng)常食用既可保證必要的營(yíng)養(yǎng)攝入，還能避免肥胖、高血脂等富貴病，是老年人首選的滋補(bǔ)保健品[36]。

2.1 抗氧化應(yīng)激

正常機(jī)體在代謝過(guò)程中，自由基的產(chǎn)生和清除可保持動(dòng)態(tài)平衡。隨著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體清除自由基的能力下降。劉文穎等[37]通過(guò)檢測(cè)烏雞低聚肽對(duì)DPPH自由基、羥基自由基和超氧陰離子的清除能力，發(fā)現(xiàn)烏雞低聚肽具有較強(qiáng)的體外抗氧化能力，且抗氧化能力與其質(zhì)量濃度呈正相關(guān)。劉艷等[31]用過(guò)氧化氫（H2O2）誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激狀態(tài)，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)烏雞低聚肽可降低活性氧自由基產(chǎn)生，減少一氧化氮（NO）及乳酸脫氫酶（LDH）釋放量，從而減弱了H2O2對(duì)人肝癌細(xì)胞的損傷。超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分，也是機(jī)體抗氧化能力的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。蔡華珍等[32]在烏雞黑色素對(duì)D-半乳糖致衰老小鼠抗氧化能力影響的研究中表明，烏雞黑色素能顯著提高衰老模型小鼠大腦、肝臟、血清中的SOD、GSH-Px活性，顯著降低其大腦、肝臟、血清中的丙二醛（MDA）含量，顯著提高衰老模型小鼠重要臟器的臟器指數(shù)，且作用效果與烏雞黑色素灌胃的劑量呈正相關(guān)。

2.2 提高機(jī)體免疫力

衰老的個(gè)體多伴有免疫力低下，使其對(duì)疾病的易感性增加。脾臟是淋巴細(xì)胞定居及活化的場(chǎng)所，其結(jié)構(gòu)與機(jī)體的免疫功能息息相關(guān)。T淋巴細(xì)胞在適應(yīng)性免疫應(yīng)答中發(fā)揮了重要的作用，淋巴細(xì)胞保持一定的數(shù)量，有助于機(jī)體及時(shí)清除病原微生物，保持健康狀態(tài)。魏穎等[34]通過(guò)烏雞肽處理小鼠脾淋巴細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)烏雞肽能促進(jìn)小鼠淋巴細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力。環(huán)磷酰胺是一種免疫抑制劑，通常被用來(lái)制造免疫力低下的動(dòng)物模型。朱小語(yǔ)等[35]的研究表明，烏雞肽能改善環(huán)磷酰胺對(duì)小鼠脾臟的損傷，增加脾臟中淋巴細(xì)胞的數(shù)量，提高小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、CD3+T細(xì)胞計(jì)數(shù)及CD8+T細(xì)胞計(jì)數(shù)等。

2.3 防紫外線輻射

大量的輻射會(huì)導(dǎo)致DNA螺旋的結(jié)構(gòu)損傷，抑制DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。紫外輻射是機(jī)體在自然環(huán)境中最容易接觸到的輻射之一，過(guò)量的紫外輻射可使機(jī)體活性氧產(chǎn)生增加，加速DNA損傷，誘發(fā)衰老。除此之外，日光紫外線照射還會(huì)導(dǎo)致急性和慢性皮膚損傷，引發(fā)皮膚癌[38]。烏雞黑色素具有吸收可見(jiàn)光和紫外光輻射的功能，保護(hù)機(jī)體免受輻射損傷。蔡華珍等[39]發(fā)現(xiàn)當(dāng)烏雞黑色素水懸液濃度高于0.009 mg/mL時(shí)，對(duì)紫外線照射的唾液鏈球菌嗜熱亞種和德氏乳桿菌保加利亞種以及食品中的維生素C有明顯的保護(hù)作用，且濃度越高保護(hù)作用越強(qiáng)。王哲鵬等[33]在烏雞黑色素對(duì)果蠅的紫外輻射保護(hù)作用研究中發(fā)現(xiàn)，烏雞黑色素能夠延長(zhǎng)輻射處理果蠅的壽命，提高其繁殖力。

2.4 排鉛解毒

鉛是一種有毒的重金屬元素，容易在動(dòng)物體內(nèi)蓄積，導(dǎo)致機(jī)體的多個(gè)臟器損傷，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)。王哲鵬等[40]以黃體果蠅為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，探討2種水平（0.02 mg/mL和0.20 mg/mL）的烏雞黑色素對(duì)果蠅在高鉛（2 mg/mL）條件下平均壽命和體內(nèi)鉛含量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，烏雞黑色素能顯著提高果蠅的平均壽命，降低果蠅體內(nèi)的鉛含量；與陽(yáng)性對(duì)照組相比，添加0.2 mg/mL黑色素使果蠅體內(nèi)鉛含量降低32.9%。

2.5 保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)

帕金森病是一種常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其發(fā)生與黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變形死亡有關(guān)。謝微嫣等[41]構(gòu)建了1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（MPTP）致帕金森?。≒D）模型，用3個(gè)濃度水平（10 mg/kg、30 mg/kg、100 mg/kg）的烏雞黑素色素治療PD模型小鼠。研究發(fā)現(xiàn)，烏雞黑色素灌胃給藥能減緩亞急性PD模型小鼠黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的死亡和紋狀體黑質(zhì)酪氨酸羥化酶（TH）免疫陽(yáng)性神經(jīng)纖維的丟失，且灌胃劑量為30 mg/kg時(shí)治療效果最佳。通過(guò)給小鼠注射6-羥多巴胺（6-OH-DA）可損毀小鼠的黑質(zhì)紋狀體誘導(dǎo)帕金森病模型。研究表明，烏雞黑色素（6 mg/kg和20 mg/kg）灌胃給藥能顯著減少6-OH-DA所導(dǎo)致的中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的死亡，減少紋狀體TH陽(yáng)性神經(jīng)纖維的丟失，且灌胃劑量為20 mg/kg時(shí)的治療效果更顯著[42]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和保健意識(shí)的增強(qiáng)，人們逐漸開(kāi)始在日常膳食中添加一些保健食品來(lái)調(diào)理身體，以達(dá)到延緩衰老的目的。烏雞具有源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的藥用歷史，清燉食用或輔以其他中藥熬制成湯，具有補(bǔ)損、消炎、抗氧化及抗疲勞等功效。現(xiàn)有的研究和實(shí)踐表明，烏雞在調(diào)理身體、抗衰防老等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是關(guān)于其作用機(jī)制等方面的研究卻鮮有報(bào)道，仍需進(jìn)一步深入探索。在民間，烏雞的食用方法大多是將其熬制成湯，飲湯食肉。但是由于各地飲食習(xí)慣的差異，在烏雞湯的熬制過(guò)程中容易使其中的有效成分被破壞，難以達(dá)到滋補(bǔ)身體的作用效果。因此，選擇合適的制作工藝對(duì)烏雞進(jìn)行深加工并保證烏雞中的有效成分不被破壞，是目前亟待解決的問(wèn)題。