五味子多糖抗衰老作用研究进展

刘 静，胡 迪，赵梦丹，侯俊宇，李明慧，李春颖，孙 新 (1.北华大学基础医学院，吉林 吉林 132013；2.吉林医药学院药学院，吉林 吉林 132013)

五味子(中国木兰藤)一般指木兰科植物五味子干燥成熟的果实，广泛应用于东亚、北美和欧洲的官方医学中。根据产源地不同，将其分为南、北五味子两个种类，一般通常是指北五味子。五味子的目前研究证实其主要的活性成分有木脂素、多糖、挥发油、黄酮类化合物[1]等。本文对五味子的成分进行概述，并且对五味子多糖抗衰老作用进行归纳总结，为五味子的研究提供一定的理论依据。

1 五味子的化学成分

1.1 木脂素类

五味子木脂素的提取与纯化包括煎煮法、超声波提取法、超临界流体萃取法、溶剂浸渍法、双水相萃取法、热回流提取法和微波提取法等[2-6]。毕金龙等[7]采用磁力搅拌辅助超临界CO2萃取五味子中的木脂素成分。结果表明，该改良方法与中国药典方法取得了相近的提取率，并具有高提取率、环保、操作简便等特点。目前为止已提取并鉴定出多种木脂素类成分，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、抗帕金森症等作用[8-11]；五味子乙素具有抗氧化、抗肿瘤等作用[12-13]；五味子醇甲具有保护肝脏、改善中枢神经系统的作用[14-15]。

1.2 挥发油类

五味子中挥发油的主要成分为萜类，还有少量的酸、醇及一些含氧成分等[16]。目前较多学者多采用超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法来进行五味子挥发油的提取，谭小梅等[17]使用上述方法分别鉴定出55和70种挥发油组份，其中同用成分45种，结果显示，不同的提取方法所得到的挥发油成分组成基本一致。对于五味子挥发油的药理作用研究较少，牛莉萍等[18]通过DPPH自由基清除实验和ABTS方法测量挥发油的抗氧化活性，发现挥发油以剂量依赖的方式发挥其抗氧化活性。该实验还进行了抗肿瘤的研究，并在一定实验的基础上证实了五味子挥发油诱导肝癌HepG2细胞的凋亡。其他研究发现北五味子挥发油还具有增强免疫调节[19]、间接调节中枢神经系统[20]等作用。

1.3 多糖类

多糖具有许多生物学功能，可以为机体供能及作为一些物质的基本组分，还可以参与细胞间的识别、机体免疫功能的识别、细胞间的物质运输及转化、肿瘤细胞凋亡等过程[21]。五味子多糖是通过复杂的工艺和若干程序从成熟的五味子中提取的总多糖，是超过17种氨基酸和16种微量元素的混合物[22]。研究发现五味子多糖具有抗氧化、抗疲劳、抑制肿瘤细胞增殖及提高机体免疫力等作用[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

随着年龄的不断增长，人机体内自由基生成水平不断增加或机体所需抗氧化剂的不足引起的脂质过氧化反应，可氧化细胞中的多种物质，最后造成生物膜受损，造成蛋白质、核酸等大分子交联，使细胞膜部分功能受损以及细胞器的一部分功能产生障碍[24]。自由基具有很强的毒性，可以引起蛋白质的聚合和解聚、脂质的过氧化和DNA的降解。清除自由基的速度也是衡量一种化合物是否具有抗氧化性的重要指标。在祁玉丽等[25]的自由基清除实验中，五味子多糖的不同浓度组份均具有一定的DPPH自由基清除活性，而且在一定浓度范围，随着多糖浓度的升高，清除能力也呈现剂量依赖性增强。李珊珊等[26]的羟自由基清除实验中，结果显示，在选定的0.1～1 g/L的浓度范围内，具有明显的羟自由基清除活性，且清除率与剂量有关。当给药浓度为0.4 g/L时，羟自由基清除率可高达90%以上。并且北五味子总多糖具有非常明显的DPPH自由基清除活性，浓度在0.1～1 g/L范围内时，清除率呈现剂量依赖性。当给药浓度为1.0 g/L时，清除率可超过93%。当发生不可逆的损害时，细胞内的自由基和其他过氧化物会触发生理信号，诱发细胞内过氧化反应和细胞凋亡，导致衰老和与年龄有关的退行性疾病。自由基和脂质过氧化反应在机体衰老中起着重要作用，检测小鼠体内的脂质过氧化物、氧自由基含量则可以说明机体的新陈代谢是否处于平衡状态[27]。孙文娟等[28]实验结果显示中老年大鼠血清中脂质过氧化物含量较青年大鼠明显升高,而血清超氧化物歧化酶活性明显低于青年大鼠。值得注意的是，五味子多糖3个剂量组份(100、200、400 mg/kg)均可使老年大鼠血清脂质过氧化物含量有明显的下降趋势,血清超氧化物歧化酶活性明显升高,更进一步说明五味子多糖具有一定的抗氧化作用。

2.2 五味子多糖对线粒体的保护及改善作用

线粒体是机体进行各项生命功能活动的枢纽和核心，但其在细胞中无组蛋白的包裹、裸露在外，所以很容易受到氧自由基攻击而造成损伤。线粒体膜上及膜内的脂质、各种酶和基质中的mtDNA极易受到活性氧的攻击而发生一系列的变性反应,并且由于修复和校正系统的缺乏，就无法迅速修复损伤[29]。许珂玉等[30]实验中肝细胞线粒体经五味多糖处理后结构能有所改善，并且线粒体ATPase和微粒体γ-谷氨酰转肽酶活性增高，并呈现浓度依赖效应。研究表明五味子多糖对损伤的线粒体有一定的改善作用，且五味子多糖能够提高肝细胞抗氧化酶系,使其具有一定的抗氧化作用。当mtDNA受损时，氧化磷酸化被抑制，电子转移的方向被改变，进入活性氧产生的途径，导致进一步的氧化应激，形成自由基积累和线粒体损伤的恶性循环，导致能量生成减少和细胞凋亡[31]。研究结果显示线粒体膜电位的变化是细胞凋亡早期的标志性事件之一。许梦然等[32]的实验通过脂多糖诱导巨噬细胞后建立炎性细胞衰老模型，随后进行活性氧含量及线粒体膜电位的检测，用来研究北五味子多糖对活性氧的清除作用及对线粒体膜电位的保护作用。结果表明五味子多糖能够抑制线粒体膜电位下降，进而稳定线粒体膜电位。张旻昱等[33]的实验中证明了五味子的活性成分通过维持线粒体正常结构、减少自由基对心血管组织的侵害、减少细胞凋亡及炎症反应等途径从而发挥其对心血管疾病的保护作用。由此可见，五味子多糖的作用可能是通过减少活性氧的累积和减轻线粒体DNA损伤，从而达到抗衰老的作用。

2.3 五味子多糖的免疫调节作用

随着免疫系统功能的逐渐衰退，衰老的机体将无法迅速应对新的感染，不能提供长期且持续的免疫保护记忆，从而导致机体感染和患病的机率不断增加；其次，机体对体内免疫稳态的调控能力逐渐下降，使得机体长期处于炎症环境或发生自身免疫性疾病。慢性炎症的状态又加速机体衰老进程，从而引发、加重一系列健康问题[34]。赵婷等[35]课题组研究发现醇提的五味子粗多糖能显著增强免疫抑制小鼠模型腹腔巨噬细胞的吞噬功能并能明显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强作用。王宏军等[36]对贵州五味子粗多糖处理后的鸡细胞进行了免疫方面研究，发现该多糖可显著促进鸡外周血淋巴细胞产生增殖；能够使淋巴细胞比值和鸡体内抗体滴度明显升高；并且法式囊、胸腺的脏器指数明显升高。孙文娟等[28]发现一种五味子水溶性多糖组分可显著提高免疫抑制的小鼠胸腺和脾脏指数，同时提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬活性，促进脾细胞的增殖。因此五味子多糖通过提高机体的免疫功能有助于延缓机体衰老的过程和老年病的防治。

2.4 五味子多糖改善神经内分泌的功能

神经内分泌系统调控着机体的生理功能，包括下丘脑对垂体的作用，垂体对其他内分泌器官(甲状腺、甲状旁腺、胸腺、肾上腺、胰岛等)的调节，总结为：下丘脑→垂体→内分泌器官。许多机体的生理功能受其掌控，同时也控制人体的衰老。随着研究的不断深入，人们发现在衰老和神经退行性疾病发生过程中大脑也存在着自我维持和修复的过程，但伴随着机体的衰老，这种可塑性能力不断下降[37]。Greenwood等[38]实验结果表明衰老改变了大鼠在基因组、转录组和肽群水平上的精氨酸加压素系统，也说明了神经内分泌系统与衰老之间存在着一定的联系。Xu等[39]的实验研究证明了北五味子多糖对β-淀粉样蛋白过量诱导的神经炎症的影响及其对阿尔茨海默病的治疗作用。他们研究发现，五味子多糖可以减少β-淀粉样蛋白的沉积，激活NF-κB/MAPK通路，控制p-38、JNK、ERK的磷酸化，减少NF-κB的核转移，减轻IL-1β、IL-6、TNF-α等其他促炎细胞因子的释放，并且改善了星形胶质细胞和小胶质细胞的活性，从而起到抗阿尔茨海默病的作用。

综上所述，五味子可获得的活性成分较多，具有很高的药用价值。五味子多糖具有一定的抗衰老作用，其作用机制可能与清除自由基、减轻线粒体氧化损伤、提高机体免疫功能和改善神经内分泌功能等有关。但具体的作用机制还不够明确，需要更进一步的深入研究。未来随着科学技术的不断发展，五味子多糖的开发应用会越来越多，其前景也会越来越广阔。