五味子多糖抗衰老作用研究進展

劉 靜，胡 迪，趙夢丹，侯俊宇，李明慧，李春穎，孫 新 (1.北華大學基礎醫(yī)學院，吉林 吉林 132013；2.吉林醫(yī)藥學院藥學院，吉林 吉林 132013)

五味子(中國木蘭藤)一般指木蘭科植物五味子干燥成熟的果實，廣泛應用于東亞、北美和歐洲的官方醫(yī)學中。根據(jù)產源地不同，將其分為南、北五味子兩個種類，一般通常是指北五味子。五味子的目前研究證實其主要的活性成分有木脂素、多糖、揮發(fā)油、黃酮類化合物[1]等。本文對五味子的成分進行概述，并且對五味子多糖抗衰老作用進行歸納總結，為五味子的研究提供一定的理論依據(jù)。

1 五味子的化學成分

1.1 木脂素類

五味子木脂素的提取與純化包括煎煮法、超聲波提取法、超臨界流體萃取法、溶劑浸漬法、雙水相萃取法、熱回流提取法和微波提取法等[2-6]。畢金龍等[7]采用磁力攪拌輔助超臨界CO2萃取五味子中的木脂素成分。結果表明，該改良方法與中國藥典方法取得了相近的提取率，并具有高提取率、環(huán)保、操作簡便等特點。目前為止已提取并鑒定出多種木脂素類成分，包括五味子甲素、乙素、醇甲、酯甲和酯乙等。其中五味子甲素具有保肝、抗癌、抗炎、抗帕金森癥等作用[8-11]；五味子乙素具有抗氧化、抗腫瘤等作用[12-13]；五味子醇甲具有保護肝臟、改善中樞神經系統(tǒng)的作用[14-15]。

1.2 揮發(fā)油類

五味子中揮發(fā)油的主要成分為萜類，還有少量的酸、醇及一些含氧成分等[16]。目前較多學者多采用超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法來進行五味子揮發(fā)油的提取，譚小梅等[17]使用上述方法分別鑒定出55和70種揮發(fā)油組份，其中同用成分45種，結果顯示，不同的提取方法所得到的揮發(fā)油成分組成基本一致。對于五味子揮發(fā)油的藥理作用研究較少，牛莉萍等[18]通過DPPH自由基清除實驗和ABTS方法測量揮發(fā)油的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)揮發(fā)油以劑量依賴的方式發(fā)揮其抗氧化活性。該實驗還進行了抗腫瘤的研究，并在一定實驗的基礎上證實了五味子揮發(fā)油誘導肝癌HepG2細胞的凋亡。其他研究發(fā)現(xiàn)北五味子揮發(fā)油還具有增強免疫調節(jié)[19]、間接調節(jié)中樞神經系統(tǒng)[20]等作用。

1.3 多糖類

多糖具有許多生物學功能，可以為機體供能及作為一些物質的基本組分，還可以參與細胞間的識別、機體免疫功能的識別、細胞間的物質運輸及轉化、腫瘤細胞凋亡等過程[21]。五味子多糖是通過復雜的工藝和若干程序從成熟的五味子中提取的總多糖，是超過17種氨基酸和16種微量元素的混合物[22]。研究發(fā)現(xiàn)五味子多糖具有抗氧化、抗疲勞、抑制腫瘤細胞增殖及提高機體免疫力等作用[23]。

2 五味子多糖抗衰老作用

2.1 五味子多糖清除自由基及其抗氧化的能力

隨著年齡的不斷增長，人機體內自由基生成水平不斷增加或機體所需抗氧化劑的不足引起的脂質過氧化反應，可氧化細胞中的多種物質，最后造成生物膜受損，造成蛋白質、核酸等大分子交聯(lián)，使細胞膜部分功能受損以及細胞器的一部分功能產生障礙[24]。自由基具有很強的毒性，可以引起蛋白質的聚合和解聚、脂質的過氧化和DNA的降解。清除自由基的速度也是衡量一種化合物是否具有抗氧化性的重要指標。在祁玉麗等[25]的自由基清除實驗中，五味子多糖的不同濃度組份均具有一定的DPPH自由基清除活性，而且在一定濃度范圍，隨著多糖濃度的升高，清除能力也呈現(xiàn)劑量依賴性增強。李珊珊等[26]的羥自由基清除實驗中，結果顯示，在選定的0.1～1 g/L的濃度范圍內，具有明顯的羥自由基清除活性，且清除率與劑量有關。當給藥濃度為0.4 g/L時，羥自由基清除率可高達90%以上。并且北五味子總多糖具有非常明顯的DPPH自由基清除活性，濃度在0.1～1 g/L范圍內時，清除率呈現(xiàn)劑量依賴性。當給藥濃度為1.0 g/L時，清除率可超過93%。當發(fā)生不可逆的損害時，細胞內的自由基和其他過氧化物會觸發(fā)生理信號，誘發(fā)細胞內過氧化反應和細胞凋亡，導致衰老和與年齡有關的退行性疾病。自由基和脂質過氧化反應在機體衰老中起著重要作用，檢測小鼠體內的脂質過氧化物、氧自由基含量則可以說明機體的新陳代謝是否處于平衡狀態(tài)[27]。孫文娟等[28]實驗結果顯示中老年大鼠血清中脂質過氧化物含量較青年大鼠明顯升高,而血清超氧化物歧化酶活性明顯低于青年大鼠。值得注意的是，五味子多糖3個劑量組份(100、200、400 mg/kg)均可使老年大鼠血清脂質過氧化物含量有明顯的下降趨勢,血清超氧化物歧化酶活性明顯升高,更進一步說明五味子多糖具有一定的抗氧化作用。

2.2 五味子多糖對線粒體的保護及改善作用

線粒體是機體進行各項生命功能活動的樞紐和核心，但其在細胞中無組蛋白的包裹、裸露在外，所以很容易受到氧自由基攻擊而造成損傷。線粒體膜上及膜內的脂質、各種酶和基質中的mtDNA極易受到活性氧的攻擊而發(fā)生一系列的變性反應,并且由于修復和校正系統(tǒng)的缺乏，就無法迅速修復損傷[29]。許珂玉等[30]實驗中肝細胞線粒體經五味多糖處理后結構能有所改善，并且線粒體ATPase和微粒體γ-谷氨酰轉肽酶活性增高，并呈現(xiàn)濃度依賴效應。研究表明五味子多糖對損傷的線粒體有一定的改善作用，且五味子多糖能夠提高肝細胞抗氧化酶系,使其具有一定的抗氧化作用。當mtDNA受損時，氧化磷酸化被抑制，電子轉移的方向被改變，進入活性氧產生的途徑，導致進一步的氧化應激，形成自由基積累和線粒體損傷的惡性循環(huán)，導致能量生成減少和細胞凋亡[31]。研究結果顯示線粒體膜電位的變化是細胞凋亡早期的標志性事件之一。許夢然等[32]的實驗通過脂多糖誘導巨噬細胞后建立炎性細胞衰老模型，隨后進行活性氧含量及線粒體膜電位的檢測，用來研究北五味子多糖對活性氧的清除作用及對線粒體膜電位的保護作用。結果表明五味子多糖能夠抑制線粒體膜電位下降，進而穩(wěn)定線粒體膜電位。張旻昱等[33]的實驗中證明了五味子的活性成分通過維持線粒體正常結構、減少自由基對心血管組織的侵害、減少細胞凋亡及炎癥反應等途徑從而發(fā)揮其對心血管疾病的保護作用。由此可見，五味子多糖的作用可能是通過減少活性氧的累積和減輕線粒體DNA損傷，從而達到抗衰老的作用。

2.3 五味子多糖的免疫調節(jié)作用

隨著免疫系統(tǒng)功能的逐漸衰退，衰老的機體將無法迅速應對新的感染，不能提供長期且持續(xù)的免疫保護記憶，從而導致機體感染和患病的機率不斷增加；其次，機體對體內免疫穩(wěn)態(tài)的調控能力逐漸下降，使得機體長期處于炎癥環(huán)境或發(fā)生自身免疫性疾病。慢性炎癥的狀態(tài)又加速機體衰老進程，從而引發(fā)、加重一系列健康問題[34]。趙婷等[35]課題組研究發(fā)現(xiàn)醇提的五味子粗多糖能顯著增強免疫抑制小鼠模型腹腔巨噬細胞的吞噬功能并能明顯提高小鼠血清溶血素水平，表明五味子粗多糖具有一定的免疫增強作用。王宏軍等[36]對貴州五味子粗多糖處理后的雞細胞進行了免疫方面研究，發(fā)現(xiàn)該多糖可顯著促進雞外周血淋巴細胞產生增殖；能夠使淋巴細胞比值和雞體內抗體滴度明顯升高；并且法式囊、胸腺的臟器指數(shù)明顯升高。孫文娟等[28]發(fā)現(xiàn)一種五味子水溶性多糖組分可顯著提高免疫抑制的小鼠胸腺和脾臟指數(shù)，同時提高小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬活性，促進脾細胞的增殖。因此五味子多糖通過提高機體的免疫功能有助于延緩機體衰老的過程和老年病的防治。

2.4 五味子多糖改善神經內分泌的功能

神經內分泌系統(tǒng)調控著機體的生理功能，包括下丘腦對垂體的作用，垂體對其他內分泌器官(甲狀腺、甲狀旁腺、胸腺、腎上腺、胰島等)的調節(jié)，總結為：下丘腦→垂體→內分泌器官。許多機體的生理功能受其掌控，同時也控制人體的衰老。隨著研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)在衰老和神經退行性疾病發(fā)生過程中大腦也存在著自我維持和修復的過程，但伴隨著機體的衰老，這種可塑性能力不斷下降[37]。Greenwood等[38]實驗結果表明衰老改變了大鼠在基因組、轉錄組和肽群水平上的精氨酸加壓素系統(tǒng)，也說明了神經內分泌系統(tǒng)與衰老之間存在著一定的聯(lián)系。Xu等[39]的實驗研究證明了北五味子多糖對β-淀粉樣蛋白過量誘導的神經炎癥的影響及其對阿爾茨海默病的治療作用。他們研究發(fā)現(xiàn)，五味子多糖可以減少β-淀粉樣蛋白的沉積，激活NF-κB/MAPK通路，控制p-38、JNK、ERK的磷酸化，減少NF-κB的核轉移，減輕IL-1β、IL-6、TNF-α等其他促炎細胞因子的釋放，并且改善了星形膠質細胞和小膠質細胞的活性，從而起到抗阿爾茨海默病的作用。

綜上所述，五味子可獲得的活性成分較多，具有很高的藥用價值。五味子多糖具有一定的抗衰老作用，其作用機制可能與清除自由基、減輕線粒體氧化損傷、提高機體免疫功能和改善神經內分泌功能等有關。但具體的作用機制還不夠明確，需要更進一步的深入研究。未來隨著科學技術的不斷發(fā)展，五味子多糖的開發(fā)應用會越來越多，其前景也會越來越廣闊。