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人参皂苷Rb1药理作用及其联合兽用疫苗的应用※

2024-01-17王铁成刘宏莹李健明

特种经济动植物 2023年3期
关键词:兽用佐剂皂苷

●姜 楠 王铁成 刘宏莹 李健明 时 坤 冷 雪,3※※ 杜 锐,3

(1.吉林农业大学中药材学院 吉林 长春 130118;2.长春金赛药业有限责任公司 吉林 长春 130118;3.吉林省梅花鹿高效养殖和产品开发技术工程研究中心 吉林 长春 130118)

人参是我国名贵的中药材,被称为百草之王,在《神农百草经》中记载其具有强身益智、安神醒目、补元气等作用。人参化学成分多,生物活性广泛,现今被广泛应用于医药、食品、保健等各个领域[1]。

人参皂苷(Ginsenoside,GS)是人参的主要生物活性成分,人参的根、茎、叶、花和果实均可提取,主要由糖和非糖化合物的半缩醛羟基组成,是一种多糖衍生物[2]。目前已被分离和鉴定出的人参皂苷有100多种,按化学结构可分为二醇型、三醇型和齐墩果酸型。其中达玛烷型人参皂苷含量最多,依据皂苷元 C-6 上有无羟基分为原人参二醇型皂苷(Protopanaxadiol-type saponin,PDS):Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rg3,原人参三醇型皂苷(Protopanaxatriol-type saponin,PTS):Re、Rf、Rg、Rg2、Rh1[3]。人参皂苷具有广泛的生物学功效,如抗氧化、抗肥胖、降血脂、降血糖、调节免疫功能、改善心血管疾病等[4-6]。

人参皂苷Rb1(Ginsenoside Rb1)是人参二醇型皂苷的代表成分之一,属于达玛烷型三萜皂苷类化合物,易溶于水、乙醇和甲醇,主要分布在五加科植物人参、西洋参等的根、茎、叶中,对保护心血管、中枢神经、免疫各系统具有显著作用[7-10],尤其在调节免疫器官、免疫细胞及免疫分子等方面功效显著,可延缓多种疾病的进展[9-12]。人参皂苷Rb1的含量较高,药理作用显著,被广泛应用于各个领域中。如应用于兽用疫苗佐剂,可非特异地增强或改善机体对抗病原免疫反应,可与疫苗协同影响和调节机体免疫功能,增强疫苗的免疫效果,具有安全性高、毒副作用小、依赖性弱等特点。

1 药理作用

1.1 保护心血管系统

裴娟惠等[13]发现,人参皂苷Rb1可抑制大鼠心肌细胞钙电流和钾电流,减轻心动过速,改善心肌缺血和损伤状态。此外,人参皂苷Rb1对损伤内皮细胞和动脉平滑肌细胞增殖具有明显的抑制作用,对心血管系统有一定的保护作用[13]。

1.2 调节中枢神经系统功能

人参皂苷Rb1可营养神经、促进轴突外生,延长海马神经细胞存活时间,对Aβ诱导的细胞具有抗凋亡作用[14],可防治多种神经性疾病,如阿尔兹海默病(Alzheimer disease,AD)等。同时,对于正常神经元没有毒副作用。王洪财等[15]研究发现,人参皂苷Rb1可以改善海马神经元的损伤和凋亡,调控细胞凋亡,保护新生神经细胞。此外,人参皂苷Rb1对1-甲基-4-苯基1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的小鼠多巴胺能神经元损伤及小鼠行为学异常具有明显的改善作用,可以显著上调MPTP所导致的TH、Bcl-2表达水平的降低[16]。

1.3 治疗免疫系统疾病

冯辉等[17]通过探讨人参皂苷Rb1对再生障碍性贫血(AA)小鼠的造血功能及对成熟树突状细胞(DCs)数量的影响,发现Rb1可促进免疫介导型AA小鼠造血功能,提高外周血细胞和骨髓造血干细胞数量,抑制树突状细胞的成熟和调节CD4+T细胞/CD8+T细胞比例,对AA有治疗作用。

另外,含有人参皂苷Rb1 成分的疫苗可提高血清中 IL-4 和 IL-10 细胞因子表达水平,在疫苗注射 5 周后,体内免疫淋巴细胞仍产生大量的细胞因子如 IFN-γ,IL-2,IL-4,IL-10 和TNF-α,发挥着对 Th1 和 Th2 免疫平衡的重要作用[18]。由此,也说明人参皂苷Rb1在治疗免疫系统类疾病具有广阔的应用前景。

1.4 其他作用

1.4.1 抗皮肤衰老人参皂苷Rb1具有抗皮肤衰老的作用,对不同浓度过氧化氢诱导的人体真皮成纤维细胞(HSF细胞)氧化衰老模型具有改善其凋亡影响,可有效缓解细胞毒性,降低细胞内活性氧水平,抑制HSF细胞凋亡,说明人参皂苷Rb1具有抗氧化作用,可抗皮肤衰老[19]。

1.4.2 抗炎症高志等[20]研究表明人参皂苷Rb1可从抑制炎症反应和关节组织中金属蛋白酶的合成来抑制软骨降解。

1.4.3 降血糖、血脂朱谋等[21]采用高糖、高脂诱导大鼠并腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)来构建Ⅱ型糖尿病模型,研究表明人参皂苷Rb1可降低糖尿病大鼠空腹血糖含量,显著降低胰岛素水平、胰岛素抵抗指数,缓解肝脏异常指标,ALT、AST、MDA含量明显下降,CAT、SOD、GSH-Px活性明显增强,TNF-α和IL-6促炎因子含量极显著减少,可有效调节大鼠血脂紊乱水平,改善胰岛素拮抗作用。

2 人参皂苷Rb1在兽用疫苗佐剂的研究及应用

目前,中药单体成分(皂普、多糖等单体有效成分)和中药复方制剂是中药作为兽用疫苗佐剂主要研究对象。人参皂苷Rb1与灭活PPV(猪细小病毒)共同免疫豚鼠,发现能够明显提高其血清抗体水平,并对禽流感油乳剂灭活苗有增强免疫协同作用[22]。S Hu等[23]应用人参皂苷Rbl作为兽用疫苗佐剂可防治奶牛金黄色葡萄球菌引发的乳房炎,免疫效果显著。史秀山等[24]将纯化后的人参皂苷Rb1作为免疫佐剂,分别对不同剂量的狂犬疫苗对小鼠进行免疫,研究发现小鼠在免疫加入Rb1成分的狂犬疫苗,能够较早产生抗体,且抗体水平显著高于未加入Rb1的免疫小鼠。宋幸辉等[25]通过研究人参皂苷Rb1对鸡法氏囊弱毒疫苗免疫增强的机制发现,人参皂苷Rb1可显著提高动物机体血清中的特异性抗体及促进脾脏淋巴细胞增殖反应,初步说明了Rb1具有免疫增强作用,并能提高鸡法氏囊弱毒疫苗的抗体效价。汪伟等[26]将人参皂苷Rb1单体和氧化铝分别与猪圆环病毒2型(PCV2)混合注射小鼠,应用ELISA检测免疫后的小鼠抗体,研究发现与注射混入氧化铝的PCV2疫苗的小鼠相比,注射混入Rb1的PCV2疫苗的小鼠具有更高的PCV2抗体水平,说明人参皂苷Rb1与猪圆环病毒2型疫苗具有免疫增强的作用。

3 展望

近年来,随着人们对人参皂苷Rb1的药理作用及机制的研究不断深入,在治疗心脑血管疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病、延缓衰老、降血糖等疾病领域的影响得到了长足的发展,同时也扩展了人参皂苷Rb1在疫苗领域的应用。目前通过大量研究表明人参皂苷Rb1作为兽用疫苗免疫增强剂,较传统的疫苗佐剂具有安全、高效、稳定等优势,大大减少了传统兽用疫苗佐剂中出现的过敏反应及应激反应所导致的动物接种疫苗后不能产生较高水平抗体的现象。但人参皂苷Rb1联合疫苗增强免疫效果的机制研究还需进一步探索,且人参皂苷Rb1价格较比传统疫苗佐剂价格昂贵,不适用于降低动物养殖成本。在今后的时间需要投入更多的科研力量对该领域进行研究和探索。

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