植物多糖抗衰老作用的研究進展

毛宇奇，張建鵬

第二軍醫大學 基礎醫學部 a.生物技術隊2010級；b.生物化學與分子生物學教研室；上海 200433

多糖是由超過10 個以上的單糖分子縮合、失水，由糖苷鍵連接而成的聚合糖高分子碳水化合物，是一類分子機構復雜且龐大的糖類物質。多糖是來自高等植物、動物細胞膜、微生物細胞壁中的天然大分子物質，是所有生命有機體的重要組成部分，并與維持生命所需的多種生理功能有關[1]。某些多糖，如纖維素和幾丁質，可構成植物或動物骨架；不均一多糖通過共價鍵與蛋白質連接構成糖蛋白或蛋白聚糖發揮生物學功能，如作為機體潤滑劑、識別外來組織的細胞、血型物質的基本成分等。研究發現，多糖具有獨特且廣泛的生物學活性，如抗病毒、抗腫瘤、抗輻射、抗衰老和參與免疫調節等多種功用[2]。當今社會，老齡化速度越來越快，社會養老壓力日益加大。衰老是伴隨著年齡的推進所發生的連續改變的積聚，它是復雜的自然現象，表現為結構的退行性變和機能的衰退，適應性和抵抗力減退。為了應對老齡化社會的到來，國家必須建立一整套包括預防、診療、老年照護等多方面內容的應對體系。因此，深入研究藥物抗衰老作用機制，尋找延緩衰老新的藥物及作用靶點，日益成為近年來醫藥基礎研究的熱點。現代藥理研究表明，多種植物多糖均可通過抗脂質過氧化和清除自由基，調節端粒酶活性和機體的糖、脂質代謝，以及神經-內分泌功能等多種途徑來發揮抗衰老作用。

1 植物多糖通過增強超氧化物歧化酶對自由基的清除作用來抗衰老

氧自由基是體內代謝的必然產物，是生命活動所必需的物質。體內的自由基具有廣泛的作用，在正常情況下機體通過低分子化合物和酶的作用維持自由基的動態平衡。隨著年齡的增大，自由基生成過多而清除過少時，過多的自由基極易侵害細胞脂質中的不飽和脂肪酸，形成脂質自由基，引起脂質過氧化反應，損傷細胞，從而引起細胞分化障礙，最終引起機體衰老。超氧化物歧化酶（SOD）是生物體內重要的抗氧化酶，廣泛分布于動物、植物、微生物等各種生物體內。SOD 具有特殊的生理活性，是生物體內清除自由基的首要物質。SOD在生物體內的水平高低是檢測組織細胞衰老與死亡的直觀指標。

1.1 當歸多糖

當歸具有多種藥理作用，其中一種重要的功效就是抗衰老，尤其是腦的衰老。徐露等發現，當歸多糖能顯著提高衰老小鼠脾臟指數，增強血清和腦組織的SOD 活性，增大脾小節，提高脾淋巴細胞數，抑制衰老小鼠腦細胞凋亡，且呈劑量-效應關系[3]。當歸多糖通過提高血液和其他組織的SOD 活性，增強了機體清除自由基的能力。可以認為當歸多糖抗衰老的主要機制是提高SOD活力，清除自由基，抑制細胞凋亡和增強免疫力[4]。

1.2 枸杞多糖

枸杞多糖是枸杞的主要活性成分之一，是水溶性雜多糖同蛋白質結合的復合性多糖[5]。研究表明，枸杞多糖可以提高SOD活性，抑制脂質過氧化反應，使其丙二醛（MDA）、羥脯氨酸（Hyp）及脂褐質（Lf）含量減少，還能提高SOD 的表達量，加快SOD 蛋白在細胞中的合成，使機體抗氧化能力增強[6]。

1.3 肉蓯蓉多糖

荒漠肉蓯蓉是列當科肉蓯蓉屬寄生植物。肉蓯蓉帶鱗葉的肉質莖有補腎益精、潤腸通便的功效[7]。文獻報道，肉蓯蓉多糖可以提高組織SOD活性，降低MDA 含量[8]，直接或間接地清除自由基，減輕自由基對線粒體及整個細胞的損傷，從而起到抗衰老作用。

1.4 海帶多糖

海帶多糖是從海帶中提取的多糖化合物，近年來發現海帶多糖具有消除自由基抗氧化的作用。海帶多糖抗衰老的途徑之一可能是通過提高生物體內SOD、過氧化氫酶（CAT）等抗氧化酶的活性，降低過氧化脂質分解的最終產物MDA的含量[9]。

2 植物多糖通過影響染色體末端端粒的長度來起到抗衰老作用

研究發現，成纖維細胞在衰老過程中染色體末端限制性片段長度會逐漸變短。端粒變短，細胞就老化。相反，端粒越長，細胞就不容易老化，而端粒酶的作用則是幫助合成端粒。端粒酶激活是細胞永生化和增殖的必要條件，人類衰老過程中伴隨著細胞染色體末端端粒縮短和端粒酶活性的下降[10]。黃芪多糖等植物性多糖對端粒縮短速度有明顯的減緩作用，但其具體作用機制仍在研究中。

2.1 黃芪多糖

黃芪是日常常用的中藥之一，具有補氣固表、利尿脫毒、排膿、斂瘡生肌等功效[11]，其抗衰老作用已經為臨床實踐所認同。黃芪多糖是從黃芪中分離提純的主要有效成分。研究發現，黃芪多糖或可調節端粒酶活性，或調節、改變端粒結合蛋白，防止染色體末端限制性片段變短，從而達到抗衰老的目的[12]。

2.2 鎖陽多糖

鎖陽是鎖陽科鎖陽屬多年生全寄生草本植物，常寄生在蒺藜科白刺屬植物的根上。鎖陽性甘、溫，有補腎壯陽、益精血，潤腸通便等功效[13]。研究發現鎖陽有清除氧自由基、抗氧化、抗缺氧、抗應激、抗疲勞、抗癌、抗HIV 等作用[14]。實驗表明，鎖陽多糖可以提高衰老小鼠的端粒酶活性，說明其有可能通過抑制端粒的縮短進程，延緩細胞凋亡而起到抗衰老作用[15]。

2.3 黃精多糖

黃精是百合科黃精屬多年生草本植物，氣味平和，質地滋潤，有補養肺脾之陰、潤燥生津、延緩衰老的功效。黃精多糖是黃精水提物的主要有效成分，也是黃精的主要生物學活性成分之一。實驗證實，黃精延緩衰老的機制可能與黃精多糖增加某些組織（如腦、性腺）的端粒酶活性的表達有關[16]。

3 植物多糖通過提高谷胱甘肽過氧化物酶的活性和降低丙二醛的濃度來保護細胞

谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）主要存在于細胞質中，一部分存在于線粒體中。在線粒體及胞漿中所產生的H2O2常靠GSH-Px 清除，還原生成相應的醇或H2O。GSH-Px 還能催化其他混合二硫化合物如GSH和輔酶A 混合二硫化合物還原。GSH-Px是防止過氧化物堆積的主要保護酶，且隨年齡的增長不斷減少，是衰老的因素之一。

3.1 平貝母多糖

平貝母為百合科植物平貝母的干燥鱗莖，有清熱潤肺、化痰止咳的功效，是一種常用中藥。劉春紅等研究發現，平貝母多糖FUP-1能顯著降低D-半乳糖誘導衰老小鼠肝臟組織中的MDA 含量，提高小鼠和肝組織的GSH-Px 活性，說明平貝母多糖FUP-1可通過增強機體抗氧化能力而抗衰老，其機理可能與平貝母多糖的自由基清除能力和抗脂質過氧化作用有關[17]。

3.2 當歸多糖

徐露等研究發現，當歸多糖能顯著提高衰老小鼠血清和腦組織的SOD和GSH-Px 活性、降低其中的MDA 含量，阻遏了蛋白質的溶解、變性，保證了細胞膜結構和功能的完整,延緩了細胞凋亡的發生[3]。

3.3 女貞子多糖

女貞子系木犀科植物女貞的成熟果實。女貞子可防治因肝腎不足引起的頭暈耳鳴、雙目昏糊、腰膝酸軟、須發早白。研究表明，女貞子多糖能抑制D-半乳糖致衰老模型小鼠心、肝、腎組織中MDA 含量的升高和SOD及GSH-Px活性的下降[18]。

4 植物多糖通過調節免疫系統來防止機體老化

有關衰老與周圍淋巴系統關系的研究表明，細胞免疫功能低下是導致衰老及多種老年性疾病的重要原因之一[19]。Walford 在20 世 紀60 年代提出衰老的免疫學理論，認為免疫系統從根本上參與正常脊椎動物的老化，比較典型地反映了大多數哺乳動物（包括人類）的老化過程。

4.1 紫菜多糖

紫菜多糖是從紫菜中分離出的相對分子質量為7.4×104的多糖，已被證明能增強機體免疫力，促進蛋白質的合成，對多種老年性疾病有防治作用。

4.2 馬齒莧多糖

馬齒莧為一年生肉質草本植物，是我國衛生部劃定的78 種藥食同源的野生植物之一。馬齒莧不僅含有多種營養成分，而且還含有多種活性成分，其黃酮和多糖的含量很高，具有特殊的醫療保健作用。研究表明，馬齒莧多糖能改善胸腺指數和脾臟指數，并能促進淋巴細胞增殖，從而提高小鼠特異性細胞免疫功能而使機體抵抗衰老[20]。

5 結語

目前已發現的具有抗衰老作用的植物多糖，除上述來源外，還包括從天麻、蘆薈、仙人掌、銀杏等傳統中草藥中提取的生物活性多糖。研究發現，多糖是中藥中的主要有效成分。植物多糖已被廣泛應用于醫療保健領域。相信隨著科技的發展，新的多糖分子的發現及抗衰老機制的深入研究，以多糖為功能分子的藥物將越來越多地得以應用，而對多糖資源開發利用的前景也將越來越廣。

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