鹿茸多肽成分及其药理作用研究

宗 颖,刘 侗,王志颖,孙佳明,张 辉＊

(1.长春中医药大学,长春 130117;2.吉林农业大学,长春 130118)

鹿茸是脊索动物门哺乳纲陆科动物梅花鹿(Cervus nippon Temminch)或马鹿(Cervus elaphus Linnaeus)的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角,始载于《神农本草经》,被列为中品[1]。鹿茸性温,味甘、咸,具有强筋骨,壮肾阳,益精血,延年益寿,抗衰老等功效[2-3]。近年来,越来越多的研究证实鹿茸有各种各样的药理活性,如对免疫系统[4]、血液循环系统[5]、骨代谢[6]以及糖代谢的调节作用,抗疲劳,抗炎[7],抗菌,抗病毒及抗氧化[8]等。鹿茸中主要的药理活性成分有无机元素 、氨基酸、多肽、蛋白质、多糖、脂肪酸、磷脂等 ,而且这些成分的含量是随着鹿茸的生长而变化[9],其中鹿茸多肽和蛋白质被认为是主要的生物活性成分,得到越来越多的关注。

1 鹿茸的多肽类成分

张郑瑶等[10]从梅花鹿茸中分离得到一个单体多肽,相对分子质量为3 263.4 u,且纯度高达99%,利用3H-TdR对该单体多肽进行活性检测后发现,其对原代培养的表皮细胞核软骨细胞有非常明显的促进增殖的作用。并指出该32肽与从马鹿茸中分离出的32肽虽然一级结构不同,但是它们的生物活性差别不大,因此推测发生变化的氨基酸残基没有位于多肽的活性中心。董万超等[11]从梅花鹿茸40%的乙醇提

取物中,分离得到梅花鹿多肽Ⅰ和Ⅱ,且两者都有促进生长和抗炎的作用。张志强等[12]从鹿茸中分离得到一种由68个氨基酸组成的多肽,相对分子质量为7 200 u。严铭铭[13]从梅花鹿茸中分离得到一个相对分子质量为1 479.9 u的多肽,该多肽对小鼠HT22细胞有促进增殖的作用。周秋丽等[14]从东北马鹿茸中分离得到一个相对分子质量为3 216 u的多肽,该多肽的等电点为pI=8.15,并且其一级结构已经确定,由32个氨基酸残基组成。王丰等[15]将新鲜的马鹿茸,经过阳离子交换、凝胶过滤以及反相高效液相层析,得到一个相对分子质量为3 095.1 u的多肽,该多肽主要由缬氨酸、赖氨酸、丙氨酸以及甘氨酸组成。

2 鹿茸多肽的药理作用

2.1 促进皮肤愈合 鹿茸多肽对皮肤创伤,有很好的愈合作用。翁梁等[16]用鹿茸总多肽和分离纯化得到的天然鹿茸多肽(相对分子量质量为3 216 u),先从整体观察了鹿茸多肽对人工造成的械损伤大鼠的治疗效果,然后又分别观察了鹿茸多肽对离体的乳鼠表皮细胞和家兔肋软骨细胞的增殖作用,结果发现两者都能很好的促进实验大鼠的皮肤愈合,其机制是促进了表皮细胞和成纤维细胞的分裂,从而促进皮肤愈合。通过分别采用外涂、肌肉注射以及两者相结合的方式,观察鹿茸多肽对家兔皮肤愈合作用的效果,得出的结论为两者相结合的方式更能促进皮肤愈合[17]。同时,将梅花鹿茸多肽和马鹿茸多肽经过电泳和质谱分析后发现,两者在化学结构上存在很大差别,但两者都可以促进细胞的分裂,且马鹿茸多肽对表皮细胞的促增殖作用优于梅花鹿茸多肽[14]。

2.2 提高免疫功能 鹿茸多肽能提高机体的免疫功能。杨阳等[18]通过计算给药后小鼠的吞噬指数,以及对血清中IgG的检测,发现鹿茸多肽能增强单核吞噬细胞的吞噬能力,以及血清中IgG的质量浓度,说明鹿茸多肽能显著提高小鼠免疫力的能力。郝林琳[19]利用分离出的鹿茸粗多肽连续对健康小鼠灌胃6 d后,以E玫瑰花环成环率、溶血素以及腹腔巨噬细胞吞噬功能为指标,观察其对小鼠免疫力的影响,同时以血清中的SOD活性、MDA含量及负重游泳时间为指标,分别观察了鹿茸多肽的抗氧化能力和抗疲劳能力,结果发现鹿茸多肽有增强免疫力、抗氧化及抗疲劳的活性。在细胞培养液中加入天然鹿茸多肽(相对分子量为3.2 ku)后,发现其能明显促进脾细胞增殖、加强NK细胞毒性,同时还能加强和减弱与Th-1和Th-2有关的细胞因子的表达,因此可以推测该鹿茸多肽具有增强免疫力的活性[20]。通过对正常小鼠常压耐缺氧和断头耐缺氧实验,以及爬杆、负重游泳、血清中乳酸含量测定实验,结果说明鹿茸多肽有非常好的耐缺氧和抗疲劳作用[21]。潘风光等[22]比较了冻干鹿茸、冷冻鲜茸、热炸茸中可溶性多肽、水分及蛋白质的质量浓度,经过电泳后发现冻干鹿茸中可溶性多肽的质量浓度较高,并用从中提取的多肽进行免疫活性检测,结果显示为该多肽能促进T、B淋巴细胞的增殖,及腹腔巨噬细胞产生IL-12,从而提高免疫活性。

2.3 对骨骼的作用 修忠标等[23]利用Hulth法造成实验动物膝骨性关节炎,并且观察了软骨细胞的凋亡情况,实验结果表明鹿茸多肽组的细胞凋亡指数低于对照组,从而指出鹿茸多肽可以抑制软骨细胞的凋亡,这可能与关节液中白细胞介素-1β和肿瘤坏死因子-α的含量减少有关。将大鼠关节软骨细胞进行传代培养,传至第三代后,在细胞培养液中加入鹿茸多肽,用MTT法、流式细胞仪、免疫组织化学二步法,分别观察了鹿茸多肽组和对照组的细胞在传代过程中的能量代谢、细胞增殖指数、PCNA表达,结果发现鹿茸多肽能够显著抑制传代过程中细胞增殖减弱这种现象[24]。修忠标等[25]对患有膝骨性关节炎的实验动物,注射鹿茸多肽针剂后发现,鹿茸多肽能明显促进增殖细胞核抗原表达,提高细胞增殖指数以及转化因子-β1的含量,同时降低白细胞介素-1β和肿瘤坏死因子α的含量,这可能是鹿茸多肽促进细胞增殖的机制之一,同时它还可以抑制软骨细胞中的金属蛋白酶的过度表达[26]。张春霞等[27]用甲苯胺蓝染色法和免疫组织化学法,发现鹿茸多肽能抑制膝骨性关节炎实验动物关节基质中糖胺多糖和Ⅱ型胶原的减少,从而减慢软骨的退变。同时,鹿茸多肽能降低p16、pRb和CyclinD的表达,提高E2F、CDK4和端粒酶的表达,说明鹿茸多肽能通过影响与细胞老化相关的因子的表达,来延缓软骨细胞老化,从而防止软骨退变[28]。

2.4 对神经系统的作用 鹿茸多肽对神经系统有保护作用。鹿茸多肽在体外能明显促进神经干细胞分化为神经元细胞,从而为其治疗神经系统损伤性疾病提供依据[29]。孙晓静等[30]首先将大鼠端脑细胞进行体外培养,然后分别在细胞培养液中加入鹿茸多肽、银杏内酯B以及两者的联合用药,培养一段时间后,分别利用乙酰胆碱转移酶抗体和5-溴尿嘧啶核苷对免疫细胞进行染色后,发现联合用药组能明显的促进乙酰胆碱能前体细胞的发生和分化,同时鹿茸多肽对细胞的增殖作用高于银杏内酯B。林建华等[31]通过实验发现鹿茸多肽能促进骨髓间质干细胞的增殖,且在增殖过程中没有异倍体的产生。王旭凯等[32]通过实验发现对于β-淀粉样蛋白诱导脊髓神经元细胞凋亡,鹿茸多肽能够通过抑制caspase-3的表达,从而对其细胞发挥保护作用。

2.5 其他作用 鹿茸多肽还能保护心肌细胞,赵天一等[33]将鹿茸多肽作用于心肌缺血的大鼠体内21 d后,观察大鼠心肌细胞线粒体Bcl-2和Bax的表达,结果为鹿茸多肽组Bcl-2比Bax的值升高,说明鹿茸多肽能抑制细胞凋亡,从而对心肌细胞起保护作用。对于由异丙肾上腺素诱发的缺血性心肌损伤,鹿茸多肽能降低实验动物,心肌缺血区面积与心脏面积的比值,心电图的S-T段,血清中丙二醛含量,同时升高、超氧化物歧化酶活性,降低乳酸脱氢酶、肌酸激酶、天门冬氨酸氨基转移酶的活性,从而对异丙肾上腺素造成的心肌缺血起保护作用[34]。将鹿茸多肽作用于雄鼠后发现,腺垂体细胞分泌的黄体生成素和辜酮含量增加,说明鹿茸多肽还有治疗阳痿等性功能障碍的作用[35]。

3 小结

鹿茸在我国已有2 000多年的应用历史,随着现代研究的不断深入,在生物技术与生物工程学科的推动下,人工授精技术和克隆技术的应用,不但降低了养殖成本,还大大提高了鹿茸的数量和质量,为鹿茸产品的产业化提供了物质保障。同时,由于鹿茸的独特疗效和高营养价值,使其成为了临床上常用的中药材和有巨大开发潜力的保健品。对于鹿茸的功效物质研究虽然取得了一定的成绩,但是远远不能满足于产业对于高端产品的发展需求。由此,对于鹿茸功效成分,尤其是其肽类成分的进一步深入研究已迫在眉睫,对于更适合的鹿茸肽类提取分离纯化方法的建立,更有效的鹿茸肽类产品的质量控制方法研究,更明确的鹿茸多肽作用机理等科学问题的研究已刻不容缓。

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