鹿茸多肽药理作用的研究进展

杨敏，杨春，刘莹，孙胜楠，张琦，郭佳，常树卓，彭英华

（中国农业科学院特产研究所，长春 130112）

鹿茸为雄鹿未骨化密生茸毛的幼角，是我国传统的名贵中药材。《本草纲目》记载，鹿茸具有治疗肾阳不足、精血亏虚、阳痿滑精、宫冷不孕、羸瘦、神疲、畏寒、眩晕、耳鸣、耳聋、腰脊冷痛、筋骨萎软、崩漏带下、阴疽不敛的功效[1-2]。现代研究表明，鹿茸能够增强身体机能、提高免疫力、预防心血管疾病、治疗骨质性关节炎及骨质疏松等。鹿茸作为生物组织，化学成分复杂，主要成分为蛋白质、氨基酸、脂类、多胺类、糖类、固醇类、微量元素等，其中，蛋白质含量最多，可达40%左右，是鹿茸的主要组成成分之一[3]。相比于分子量较大的蛋白质，小分子的单体蛋白多肽更易于被生物体吸收，所以越来越多的人集中于研究具有生物活性的鹿茸多肽。现阶段的研究证实，多肽在鹿茸的药用功能中具有重要作用，是鹿茸的主要药效成分。鹿茸多肽是由多个氨基酸残基组成的直链多肽，富含甘氨酸、亮氨酸、赖氨酸、丙氨酸和谷氨酸等多种氨基酸[4-5]，分子量为0.2～10.0 ku，主要提取方法有蛋白酶解法、凝胶过滤层析法、离子交换层析法和高效液相色谱法等。鹿茸多肽的化学成分与鹿茸品种、采集部位和加工方式有关，目前，已经鉴定的部分鹿茸多肽氨基酸序列包括VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM、VLSAADKSNVKAAWGKVGGNAPAFGAEALLRM和EPTVLDEVCLAHGP 等[6]。随着研究的深入，鹿茸多肽的药理作用被广泛发掘出来。本文针对近几年鹿茸多肽药理活性研究进行综述，以期为鹿茸多肽的实际应用和产品开发提供理论依据。

1 对神经系统的作用

1.1 改善学习、记忆功能

轻度认知功能障碍是一种神经退行性疾病，通常被认为是阿尔茨海默病的早期阶段。对轻度认知障碍进行早期干预或治疗能够减缓甚至逆转阿尔茨海默病的发生[7]。研究发现，鹿茸多肽能够增加氢溴酸东莨菪碱（SCOP）小鼠穿越平台次数，提高谷胱甘肽（GSH）和超氧化物歧化酶（SOD）活性，提高海马组织中ADAM10 mRNA 表达水平，抑制 BACE-1 mRNA 表达，从而改善小鼠的学习、记忆功能障碍[8-9]。

微波在通讯、军事、医疗领域的应用越来越多，但微波辐射会造成脑细胞膜损伤，导致学习、记忆能力下降[10]。在小鼠微波辐射致神经损害模型中，鹿茸多肽给药后小鼠避暗试验潜伏期延长，错误次数减少，Y迷宫错误逃逸次数减少。鹿茸多肽能够增加抗炎因子IL-10 并减少促炎因子TNF-的生成而减轻微波辐射的氧化应激损伤，改善神经递质水平，进而保护脑细胞，使小鼠学习、记忆能力得以改善[11-12]。

1.2 治疗神经损伤

神经细胞是高度分化的细胞，损伤后修复过程极其复杂。鹿茸多肽可以通过促进神经细胞的生长发育来修复神经细胞损伤。坐骨神经损伤可造成患者严重残疾，常规手术移植治疗存在弊端[13]。聚丙交酯-乙交酯微球搭载的鹿茸多肽，联合骨髓间充质干细胞移植，可明显降低内质网应激标志性蛋白表达水平，并在一定程度上对其应激状态进行抑制，从而修复坐骨神经损伤[14]。脊髓损伤属于中枢神经损伤，致残、致死率极高，鹿茸多肽联合胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的雪旺细胞对 淀粉样蛋白25-35（A 25-35）诱导的脊髓神经元具有保护作用，为脊髓损伤的临床治疗开辟了新道路，同时也为临床优化组织工程中种子细胞的研究提供了依据[15]。

1.3 治疗帕金森病

帕金森病是继阿尔茨海默病之后世界第二大神经退行性疾病，具有终生性和渐进性，临床表现为静态震颤、反应迟钝、姿势扭曲僵硬等[16-17]。鹿茸多肽能够调控内质网应激相关凋亡蛋白表达，抑制内质网应激介导的细胞凋亡途径，从而对MPP+诱导的SH-SY5Y细胞慢性损伤帕金森病细胞模型有保护作用[18]。鹿茸多肽在神经药理学领域的应用，有望成为治疗帕金森病的新途径。

2 对骨骼的作用

2.1 改善椎间盘退变

椎间盘退变是椎间盘退行性老化的过程，其始动因素为软骨终板的退变或钙化。软骨终板一旦发生退变或钙化，会导致椎间盘含氧量降低及乳酸增加，进一步加速椎间盘的退变。鹿茸多肽能够有效拮抗炎症因子IL-1 对软骨终板细胞増殖的抑制，调控软骨终板细胞中基质蛋白、基质降解酶等活性蛋白的基因表达，改善软骨终板细胞及其基质的代谢[19]。

2.2 修复骨折和骨缺损

我国每年因创伤和疾病所致骨折不愈和骨缺损的患者逐年攀升。随着研究的不断深入，将生物活性成分加载至骨组织工程支架材料中以促进骨修复逐渐成为一种新的治疗方式。鹿茸多肽-胶原蛋白/壳聚糖复合材料具有促进骨折愈合和治疗骨缺损修复作用。此复合材料能够加速骨折愈合，并且，无毒理反应和溶血现象，有望成为促进骨折愈合的新型理想材料。在家兔下颌骨缺损模型中，给药4 周后缺损处已形成结构相对良好的新生骨组织，骨缺损愈合现象明显[20]。在骨再生和骨修复过程中，血管生成具有重要作用，而血管内皮生长因子（VEGF）是新生血管形成定量分析的关键指标之一，鹿茸多肽通过促进VEGF 的表达，促进缺损处的血管新生，达到骨缺损修复的目的[21]。

2.3 预防和治疗骨质疏松

骨质疏松是一类以骨量减少、骨组织微观形态退化为特征的代谢性骨病。骨质疏松发生后，虽然不会直接导致死亡，但骨折风险加剧、腰背疼痛，影响患者生活质量[22-23]。鹿茸多肽能够抑制破骨细胞活性，增加骨密度和力学性能，增加骨皮质厚度和骨小梁面积，同时能够改善骨质，对去卵巢鼠骨质疏松具有预防作用[24]。通过对新疆产塔里木马鹿茸多肽进行分析证明，塔里木马鹿茸多肽具有很强的生物活性，能够明显促进MC3T3-E1 细胞增殖和碱性磷酸酶（ALP）分泌，对成骨细胞的生长骨化和骨质疏松症具有一定效果[25]。

2.4 治疗骨关节炎

骨关节炎是一种退行性病变，病理特征为软骨细胞凋亡增加致软骨细胞大量减少，最终导致软骨的退变，随着关节炎病情发展，关节软骨破坏程度加重，软骨细胞凋亡明显增多。鹿茸多肽可一定程度上减少软骨细胞凋亡，降低关节液中 IL-1 、肿瘤坏死因子-（TNF-）水平，延缓关节软骨的破坏和退变[26]。鹿茸多肽对骨性关节炎软骨细胞的氧化损伤有逆转作用，能够明显降低早期凋亡软骨细胞的比例，还可促进凋亡状态的软骨细胞合成，分泌蛋白多糖及胶原，从而保护软骨细胞，治疗骨性关节炎[27-28]。

3 对心血管疾病的作用

3.1 诱导心肌干细胞分化

心血管疾病的发生率和死亡率居高不下，心脏疾病的发生必然伴随着心肌细胞的变性和坏死，所以维持和增加心肌细胞数目是治疗心血管疾病的关键所在。诱导干细胞分化为心肌细胞来修复受损的心肌是临床上治疗心血管疾病的研究热点[29]。通过胰酶消化法从新生大鼠心脏中分离出心肌干细胞，对其进行传代培养，通过鹿茸多肽对其进行体外诱导，结果显示，鹿茸多肽能够明显提高线粒体细胞膜电位，增强细胞膜稳定性，从而提高心肌干细胞的存活率[30]。鹿茸多肽能够提高转录因子NKX2.5 的表达，促进心肌转录因子GATA 结合蛋白4 及MHC 基因的表达，对心肌干细胞分化为心肌细胞具有促进作用，证实鹿茸多肽对心血管疾病的治疗具有重要价值[31-32]。

3.2 治疗心肌缺血损伤

心肌缺血由冠状动脉阻塞或痉挛导致冠脉血流量不足引起，能够直接导致心肌损伤，是世界范围内导致突然死亡的主要原因之一。鹿茸多肽可提高SOD 活性，降低自由基引起的过氧化反应，从而减轻自由基对心肌细胞的损伤，达到保护心肌细胞的目的。大鼠心肌缺血模型经鹿茸多肽给药后，其心肌细胞线粒体中Bcl-2 蛋白表达量增加，Bax 蛋白表达量减少，大鼠心肌梗死面积明显减少，血清中心肌酶LDH、AST和CK水平增加，心电图损伤变化得到改善，证实鹿茸多肽对心肌缺血大鼠具有一定保护作用[33-34]。心肌缺血损伤会导致冠心病病情加重，而药物治疗的同时会导致心肌缺血再灌注损伤，进一步加重冠心病病情。鹿茸多肽可提高心肌缺血再灌注损伤模型大鼠血清和心肌组织中心肌酶活性，对大鼠心肌缺血再灌注损伤同样具有保护功效[35]。

4 抗肿瘤作用

中医药治疗肿瘤历史悠久，能够改善癌症患者生存质量，具有独特优势。大鼠乳腺癌骨转移模型经鹿茸多肽给药后，大鼠肿瘤体积明显减少，骨矿物质含量升高，证明鹿茸多肽能抑制破骨细胞的过度激活，维持成骨作用和破骨作用的平衡，从而抑制乳腺癌肿瘤的生长[36]。此外，鹿茸多肽对体外培养的人胶质瘤细胞增殖亦具有抑制作用，可使肿瘤细胞阻滞在细胞周期的G2/M期，继而引起细胞周期阻滞并诱导其凋亡[37]。

5 抗炎、抗氧化及提高免疫力

5.1 抗炎

当机体细胞或组织发生破损或凋亡时就会产生炎症，表现为发热、红肿、疼痛等现象。鹿茸多肽是良好的抗炎中药，对急性和慢性炎症均有明显抑制作用。构建二甲苯致小鼠耳肿胀和角叉菜胶致小鼠足肿胀模型，经鹿茸蛋白水解肽给药后，血清中丙二醛（MDA）和NO 的水平降低，SOD 活性增加，证实其具有很强的体内抗炎活性。采用离体外翻肠囊法对鹿茸蛋白水解肽的肠吸收和转运机制进行研究，证实鹿茸多肽能够通过 PepT1 载体运输和旁路运转的方式被肠道吸收[38]。王昊天[39]通过各种酶解工艺提取20 种鹿茸多肽，通过构建小鼠胚胎成纤维细胞抗炎模型评价其抗炎效果，筛选出13 种具有良好抗炎活性的鹿茸多肽，结果显示，复合酶酶解后得到的鹿茸多肽抗炎活性高于单体多肽的抗炎活性，推测鹿茸的抗炎效果是多种鹿茸多肽共同作用的结果。

5.2 抗氧化

人体内、体外的氧化压力会产生一系列严重疾病，包括心血管疾病、糖尿病、动脉硬化、恶性肿瘤等。从天然食品中提取出的抗氧化剂具有良好的生物相容性，所以从鹿茸中提取出的抗氧化多肽已成为临床上的研究热点。通过优化的高压脉冲电场辅助酶法，以菠萝蛋白酶为水解酶提取鹿茸抗氧化多肽，在最佳制备工艺下鹿茸抗氧化多肽自由基清除率达到75%；通过木瓜蛋白酶和均匀设计方法，提取鹿茸抗氧化多肽，自由基清除率为72%。2 种方式得到的多肽都具有较高的抗氧化活性，为深入研究开发抗氧化肽产品提供了理论和试验依据[40-41]。此外，刘春娟[42]利用膜分离技术得到不同分子量段的鹿茸多肽，通过5 种抗氧化检测方法对其进行抗氧化活性评估，试验发现，分子量最小（小于6 214 u）的鹿茸多肽在一定浓度下对羟自由基的清除率和对脂质体氧化抑制能力高于抗坏血酸（Vc），证实鹿茸多肽有望成为理想的天然抗氧化剂。

5.3 提高免疫力

免疫系统是人体的天然屏障，能够保护机体免受外部病原体的侵入或内部病变的侵害，使人体保持健康状态。当免疫力降低时，人体失去保护作用，极有可能发生病变或感染。鹿茸多肽能够提高小鼠脾淋巴细胞的活力，对小鼠巨噬细胞吞噬功能和释放NO 能力具有促进作用，并且随鹿茸多肽浓度升高效果增强，证实鹿茸多肽有利于机体免疫功能的建立，加强机体抵御外来病原入侵的能力[43]。

6 其他作用

6.1 对皮肤的作用

皮肤蛋白结构组成的变化会导致皮肤损伤和出现皱纹，其修复机制极其复杂。胶原蛋白是皮肤的主要组成部分，能够促进细胞弹性收缩。成纤维细胞能够诱导胶原蛋白和细胞因子分泌，从而增加皮肤弹性。经鹿茸多肽处理后，纤维细胞NIH/3T3 培养液中胶原蛋白水平明显升高，细胞划痕愈合率显著升高，p-ERK1/2 蛋白和TGF- 1 蛋白的表达显著提高，即鹿茸多肽是通过促进 p-ERK1/2 及 TGF- 1 蛋白的表达而在皮肤抗皱过程中发挥作用[44]。

小分子胶原多肽显著增加皮肤角质层的水分含量，并补充合成皮肤胶原蛋白所需要的原料，维持肌肤弹性，具有保湿除皱和延缓衰老的功效。通过酶解法从鹿茸粉中提取胶原多肽（分子量为400～1 400 u），以保湿性、抗氧化能力及抑制酪氨酸酶活性为指标，考察胶原多肽的护肤作用，为鹿茸高附加值领域的开发提供基础依据。研究发现，15%的鹿茸胶原多肽对皮肤的保湿性最强，同时具有76%的自由基清除效率和43%的酪氨酸酶活性抑制率，表现出优良的护肤作用。涂抹鹿茸胶原多肽水溶液还能够提高小鼠衰老皮肤含水量，改善皮肤粗糙、松弛和有皱纹的现象[45]。

6.2 对肠道菌群的影响

肠道菌群是指肠道内微生物组成的群体，能够为人体提供营养、调节代谢、诱导先天性免疫，能通过肠-脑轴调控宿主行为，影响宿主的脑功能和行为。小鼠灌胃给药后收集粪便，检测后发现，粪便中三大优势菌门（厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门）维持稳定，同时随着灌胃剂量和灌胃天数的增加，厚壁菌门和拟杆菌门比例有所上升，这可能与鹿茸多肽改善了肠道微生态环境有关，证明鹿茸多肽对肠道菌群具有调节作用，能够优化肠道的菌群结构，并促进肠道优势菌群及有益菌的定殖，有益于机体健康生长。

7 展望

鹿茸是我国传统的中药材，鹿茸多肽是从鹿茸中提取出的多肽类活性因子，具有广泛的药理作用：在神经方面，能够改善学习记忆能力，治疗神经损伤和帕金森疾病；在骨骼方面，能够治疗骨关节炎，修复骨折和骨缺损，预防和治疗骨质疏松；还能够改善心血管疾病，且具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化及提高免疫力作用，同时能够改善皮肤衰老松弛，调节肠道菌群。目前，已有鹿茸多肽相关产品面世，但鹿茸多肽的具体作用机制和机理尚未完全清楚，运用现代生物学技术开展更深入的药理研究将为鹿茸多肽的实际应用提供技术支撑。