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蛋白桑:桑葉及桑白皮的抗衰老作用研究

中文摘要 桑葉及桑白皮的抗衰老作用研究 桑科植物桑(MorusL.)作為藥用植物已有悠久的歷史,其資源廣、易 種植,是我國重要的經濟樹種。桑葉為桑的乾燥葉,是常用的中藥之一。現代葯 理學研究表明,桑葉具有抗菌、消炎、抗腫瘤、降J衄糖、降膽固醇、抗衰老等功 效。在抗衰老方面,目前文獻多對其抗氧化、清除自由基功能進行報導,但其他 指標研究的報導較少。桑白皮為桑之根皮,具有消炎、利尿、解熱、降糖、止咳、 平喘等功效。近年來,國內外學者對蔡白皮的多種藥理活性和藥效進行了多方面 的研究,但對其抗衰老、抗氧化作用的藥效學研究未見報導。 本論文選取桑葉及桑白皮的水、醇提取物為研究對象,採用了自然衰老小鼠 模型,通過體外和體內試驗,觀察桑葉及桑白皮提取物在體內外抗氧化活性,以 及對老齡小鼠腦組織單胺氧化酶活性、脾臟指數、血清性激素濃度及抗DNA分 子損傷的影響,初步比較了桑葉及桑白皮抗衰老作用及其機理。 體外實驗結果表明,桑葉及桑自皮提取物在體外具有較強的清除自由基活 u 性,並且在0.016mg/ml~lmg/ml濃度範圍內具有較好的線性量效關係;lO ‖ml~6401.t‖ml劑量範圍內,桑葉及桑白皮提取物可顯著抑製小鼠和蛋雞心肌組 織MDA的生成。 醇提物六周,可顯著提高老齡小鼠內臟組織SOD、CAT活性,抑製MDA生成 提物六周,可顯著抑製老齡小鼠內臟組織MDA生成,提高T—AOC水準,降低 腦組織MAO-B活性以及降低細胞DNA損傷率。 中文抽r要 綜上所述,桑葉水提物及75%醇提物的抗衰老作用可能是通過提高機體抗氧 化能力、一定的延緩腦神經退化的功能、改善機體內分泌功能及提高細胞抗DNA 損傷能力等途徑實現的;桑白皮水提物具有一定的抗衰老作用,可能是通過改善 老齡小鼠機體抗氧化能力、一定的延緩腦神經退化的功能以及提高細胞抗DNA 損傷能力等途徑實現的:桑葉水提物的抗衰老活性優於桑葉75%醇提物及桑白皮 水提物。

前言 :隨著科技的進步,生活和醫療水準的發展,人類的壽命相應延長,人口老齡 化也相伴而來,這就意味著在新的世紀我們將邁進老年社會,因此,對衰老機制 的研究和抗衰老藥物的開發成為目前醫藥領域的一個重要課題。 衰老或老化(senescence)是機體代謝過程中的一個必然階段,主要表現為 機體對環境的適應能力減弱以至喪失。衰老的機制頗為複雜,涉及到機體的各個 系統的結構與功能的改變。有關老化的假說有很多,如氧化自由基學說、遺傳程 序學說、免疫衰退學說、DNA損傷修復學說、線粒體DNA損傷學說及激素衰老 學說等。氧化自由基學說是在1956年由Harrnan提出,是目前比較公認的學說 之一。該理論指出,過量自由基可通過過氧化作用攻擊細胞膜及核酸、蛋白質和 酶類等生物大分子,引起細胞膜上的不飽和脂肪酸產生脂質過氧化反應,核酸及 蛋白質分子交聯,DNA基因突變或複製異常及生物酶活力下降,最終導致細胞 功能嚴重受損以至衰老、死亡。這樣,一方面直接造成機體神經、內分泌及免疫 等各系統的功能損傷與退化,同時也使神經、內分泌、免疫網路的調節功能逐漸 衰退,致使機體應激能力降低,內環境的穩定性被破壞,導致自身免疫性疾病、 骨質疏鬆、腫瘤等疾患的產生。 對於奶牛、蛋雞、種畜禽以及伴侶動物來說,延緩其衰老進程,對提高生產 效率、延長利用周期並改善其健康狀況也具有重要意義。另外,由於飼養環境的 惡化、各種抗生索及有害添加劑的濫用都對動物的健康及產品安全造成了嚴重的 不利影響。隨著圍際上食品安全、生態安全、動物福利等問題目益突出,不論盔 保障人類健康方面,還是在促進畜牧生產上,都迫切需要研究開發環境融合型的 技術和產品。 我國傳統的中醫藥具有毒副作用小、藥效持久等特點,在抗衰老抗氧化的研 究中佔有越來越大的比重,使植物葯的抗衰老功能顯現出廣泛的應用前景。我國 傳統的許多中醫藥都有抗氧化作用並且具有毒副作用小、藥效持久等特點。隨著 現代人對於利用天然產物預防和治療疾病觀念的更新,使植物葯的抗衰老功能在 前言 國、內外都得到了更廣泛的開發和利用。植物葯以其特有的化學成分及獨特的療 效,在抗衰老抗氰化的研究中佔有越來越大的比重。同樣在動物生產上,開發中 草藥添加劑,提高其抗病抗應激能力,延長其生產周期,無疑在提高動物利用率、 動物產品品質及經濟效益上都具有十分重要的意義。 在天然植物抗氧化研究中,黃酮類化合物(flavonoids)是研究較多的一類。黃 酮類化合物具有多種生物活性,如抗炎、抗氧化、抗病毒、抗癌、免疫調節及抗 衰老等活性。其作用的生物、藥理活性基礎是抗氧化作用(清除自由基)和對多 種生物酶活性的影響作用。 桑(MorusalbaL),系蕁麻目,桑科,桑屬,多年木本植物,在中國和日 本有廣泛栽培。 桑葉為桑的乾燥葉,本品性寒,味甘苦,在《神農本草經》中被稱為「神仙 葉」,具有滋陰補血、疏散風熱、清肺潤燥、清肝明日、降壓利尿之功效,是常 用中藥之一。桑葉中含有芸香苷、槲皮素、異槲皮素、二氫山萘等黃酮類化合物, 含量佔乾葉重的1.O%一3.0%,是植物莖葉中黃酮類化合物含量較高的一種。其抗 氧化之功效在國內、外已作較廣泛的開發,作為各種保健品應用。 桑葉不僅有很好的療效,而且具有資源廣、成本低、不易破壞資源和可持續 發展等特點,其應用前景十分廣闊。不僅對人具有保健作用,還可應用於動物。 因此,將桑葉抗衰老抗氧化的藥用價值進行開發和利用,對於人類與動物的抗病 保健,降低藥物成本等都具有更為現實的意義。 目前的文獻多對桑葉抗氧化、清除自由基功能進行報導,還有文獻(唐法娣 等,2000)報導桑葉能提高小鼠對高溫刺激的耐受能力和防止由於應激刺激引起 的大鼠腎上腺皮質分泌功能低下;延長小鼠游泳及轉棒時間,具有增強肌體耐力 作用:延長果蠅的壽命,具有延緩衰老作用,但對其在抗衰老方面的其他作用則 少見報導。本文將從分子、細胞、器官及整體動物幾個方面對桑葉延緩機體衰老 的作用及機理進行較系統的研究。 桑的另一常用的藥用部位為桑白皮。桑白皮為桑之根皮,明代李時珍著《本 摹綱目》示:桑自皮主治消渴尿多。桑自皮性寒味甘,歸肺經,具有消炎、利尿、 解熱、降糖、鎮咳、祛痰等功效,在方劑中亦廣泛使用。桑白皮中含桑根皮素、 桑皮醇、桑根酮、桑色素、桑素等黃酮成分以及傘形花內酯,東莨菪索,桑自皮 多糖等。近年來,國外學者,尤其fj本學者,對桑白皮的多種藥理活性和藥效進 行了多方面的研究,取得了一定成果。但對其抗衰老、抗氧化作用的研究末見報 道。為了更科學地評價桑的抗衰老作用,以更好地利用資源,我們也對桑白皮是 否具有抗衰老功效進了初步的研究。 本文最終目的在於為人及動物抗衰老保健開發藥效好、資源廣、毒副作用小、 產品價格低的藥用植物資源提供科學依據。 ,抗衰老中藥的研究進展 隨著人口老齡化問題的日益加劇,與衰老相關的疾病如心血管疾病、糖尿病、 老年性癡呆症及腫瘤等成為影響人類健康和生活的重要因素。對衰老機制的研究 和抗衰老藥物的開發是目前醫藥領域的一個重要課題。我國傳統的中醫藥以其特 有的化學成分及獨特的療效,在抗衰老抗氧化的研究中佔有越來越大的比重。特 別是現代人對於利用天然產物預防和治療疾病觀念的更新,使中醫藥在抗衰老方 面得到了更f「泛的開發和利用。

1衰老的機制研究 衰老是生物體在生命周期中隨著年齡增長而發生的全身各組織器官功能減 退和穩態功能下降的過程,是機體各種生化反應的綜合表現。人進入老年期後, 人體結構與生理功能發生一系列變化:心功能降低,心肌逐漸萎縮,血液循環緩 慢,如青年人每分鐘脈搏為75次,而老年人脈搏減至每分鐘50.60次,老年人 心臟每分鐘搏出血液量下降l/3;肺組織也逐漸萎縮,彈性減少,使肺活量減小, 呼吸功能減弱:中樞神經系統的興奮性與抑製性減弱,反應遲鈍:肌肉力量減弱, 肌肉由佔人體重量的45%下降到25%;關節軟骨交性,活動功能受到限制;免 疫功能不斷衰退,體力及工作能力上也反映出衰退。除了上述衰老現象的出現, 還時常伴隨許多疾病的發生,常見的有商血壓、冠心病、腫瘤、慢性支氣管炎等。 伴隨年齡增長而出現的各種疾病嚴重地影響了人類的健康,因此,現代醫學中有 關衰老及抗衰老機制研究日益受到重視。 衰老是體內外許多因素,如環境汙染、精神緊張、遺傳等共同作用的結果, 所以關於衰老的學說有很多種,如氧化自由基學說、遺傳程式學說、免疫衰退學 說、DNA損傷修復學說、線粒體DNA損傷學說及激素衰老學說等。

1.1氧化自由基學說 氧化自由基學說又叫氧化損傷或氧化應激學說。該理論最早是在1956年由 Harman,21提出並經後來的研究者不斷充實而建立的,是目前比較公認的學說。該理論指出,機體內從一開始就時刻產生著自由基物質(現在歸入活性氧的 概念),如超氧陰離子自由基、羥自由基、單線態氧、H202、NO及過氧化皿硝酸 鹽類等,但同時又具有有效的自由基清除系統.,如超氧化物歧化酶SOD、過氧 化氯酶、谷胱甘肽過氧化物酶等酶系統,還有許多非酶的自由基清除劑如維生素 C、E及13.胡蘿h索、谷胱甘肽等,使體內自由基維持在正常水準。隨著年齡的 增長,這種平衡逐漸被破壞,抗氧化酶類活性降低,體內清除氧自由基的能力受 到影響,造成自由基的過剩。過量自由基可通過過氧化作用攻擊細胞膜及核酸、 蛋白質和酶類等生物大分子造成嚴重氧化損傷,使細胞膜上的不飽和脂肪酸產生 脂質過氧化反應,核酸及蛋白質分子交聯,DNA基因突變或複製異常及生物酶 活力下降,最終導致細胞功能嚴重受損以至衰老、死亡。由此,~方面真接造成 機體神經、內分泌及免疫等各系統的功能損傷與退化,同時也使神經、內分泌、 免疫網路的調節功能逐漸衰退,機體因而逐漸趨於衰老。衰老過程中會引發各種 老年病,老年病又會加速衰老的進程。 衰老的自由基學說也是現代自由基生物學與自由基醫學的重要內容。它的發 展與充實和分子生物學、分子病理學、老年疾病病理學以及各種技術科學的發展 都有著非常密切的關係。

1.2遺傳程式學說 任何生物都按照「出生、發育、成熟、衰老、死亡」五個階段走完生命過程 面表達出一定壽限,這是由遺傳基因決定的。60年代,Hayflickrt3J等提出了衰老 的遺傳程式學說,認為衰老是由基因調控的程式化過程。20世紀90年代以來,陸續有報導第l、4、7號染色體與x染龜體上各自存在著與衰老有關的基因。隨著 研究的深入,有關衰老相關基因的報導也越來越多。如SEN6A、Hie.5、SM22、 22newESTSs、SGPO·2tAPO J等。近年來,端粒與端粗酶的發現使衰老的遺傳 程式學說有了新進展。端粒(telomere)是真核細胞染色體末端的重複DNA序列, 染色體末端起保護作用,並決定細胞的複製與衰老。DNA每複製一次,端粒即 丟失50~200bp,當它縮短到一定程度時,細胞則停止分裂,衰老、死亡【810端粒 序列的複製依賴於一種特殊的DNA聚合酶,即端粒酶(telomerase),目前,國內 外有大量的研究報導實驗動物或人類組織細胞在衰老過程中端粒酶活性的變化, tO 第一章文獻慷述 但對影響端粒酶活性的因素研究較少。

1.3免疫衰退學說 美國病理學家Wolfordl91在六十年代首先提出衰老的免疫學假說,認為免疫 系統從根本上參加了正常脊椎動物的老化過程.是該過程的主要調節系統之一。 生物體依賴於免疫系統防禦疾病。免疫系統的功能隨年齡增長而減退,老年時諺{ 別體內細胞或分子的細微變化能力下降,免疫清除能力減弱,因此細胞惡變發生 率增高。近年來,越來越多的研究結果表明免疫反應性與老年個體的健康狀態之 間有著密切的聯繫,由於老年時免疫功能的衰退,老年人易患免疫缺陷病.如感 染、自身免疫病、癌症、動脈硬化及神經細胞變性引起的癡呆、帕金森病等,因 此有人稱衰老是一種流行性免疫病。免疫系統的衰老是老年個體感染性疾病、癌 症、自身免疫性疾病發生率、病死率增高的主要原因。此外,免疫衰老與個體壽 命之間的聯繫也得到了大量證據的支持。 1.4 DNA損傷修復學說 一些學者認為,細胞衰老是由物種的遺傳因素所決定的。細胞在合成結構蛋 白的過程中可能發生隨機性錯誤,包括氨基酸種類或排列順序的錯誤。如果這些 錯誤的蛋白質是DNA聚合酶或RNA聚合酶,就會產生錯誤的DNA或I礬A, 導致新的合成錯誤。如果這一過程得到重複,那麼錯誤的發生將按指數規律增加, 使細胞乃至整個個體衰老和死亡。此外,人類細胞中的DNA在內環境(如自由 基)和外環境(如陽光中的紫外線、化學物質等)損傷因素作用下,DNA受損 傷而致DNA鏈斷裂,以一條鏈斷裂為最多見。DNA鏈斷裂則遺傳資訊不能準確 無誤傳至下代,但細胞具有一整套修復DNA鏈斷裂的酶系,因此遺傳資訊才能 從親代傳至子代。但這種修復能力隨著分裂次數的增多麗降低,從而導致損傷積 累,引起基因變異和表達異常,最終使生物衰老。同時修復系統本身的編碼也可 發生錯誤,不僅降低了DNA修復效率,甚至還可能產生有害的修復,其表達產 物加速了細胞的衰老過程。1999年美國麻省理工學院Guarente等人已將DNA損 傷列為引起生物衰老的首要因素,這一領域的研究已成熱點,且已有人將此作為 衰老的生物學年齡標誌之一。

1.5線粒體DNA損傷學說 它是近年揭示衰老機制的重要理論,被視為細胞衰老的基礎。線粒體DNA ,宵一章文獻綜述 (mtDNA)是細胞核外遺傳物質,其含量約佔整個細胞DNA的0.5%,在細胞 能量代謝中有十分重要的作用。但是,線粒體也是體內產生氧自由基的重要場所, 在線粒體氧化磷酸化生成ATP的過程中,大約有l~4%的攝入氧轉化為氧自由 基。與染色體DNA不同,線粒體DNA是裸露的,而且缺乏自我修復能力,因 此更易受到損傷,從而產生線粒體DNA片段的缺失。mtDNA受損傷後可以產 生突變,目前己經證實至少有五種mtD瞄A突變和衰老有關,即缺失、點突變、 插入、重複和D環區域出現小片段後重疊l¨l,這五種突變發生頻率在對氧需求 旺盛的組織中高。大量動物及人體實驗均證實,衰老時mONA存在突變,突變 頻率隨著增齡而增長。儘管這五種突變中的任何一種很少達到1%,但它們中的 一些在衰老組織中可共同存在,大大增加突變型mtDNA的比例,影響呼吸鏈 功能,導致細胞能量代謝障礙,從而加速衰老過程。Wallaee推測,有兒種老年 人常見病(Il型糖尿病、帕金森氏病和阿爾采束病)可能與線粒體功能減弱有關。 目前,許多國家實驗室已把mtDNA的損傷和抗損傷作為研究抗衰老藥物的重要 指標。

1.6激素衰老學說 大量研究指出,激素在衰老過程中也具有重要作用。目前研究較多的是褪黑 素(mclatonin,MT),它是鬆果腺分泌的一種胺類激素,具有明顯的生理節律性, 被認為是對衰老有重要作用的「生物鐘」。MT分泌及其節律性與年齡密切相關, 隨增齡變化,松果腺鈣化增加,MT生物合成與分泌下降。在人類,MT於出生 3個月後開始分泌,幼兒期達高峰,青春發育期後隨年齡增長進行性下降,45 歲時分泌量僅為幼兒期的l/2,8D歲時降至極低水準,晝低夜高的生理節律辦趨 於消失。這樣就使生物鐘功能衰退,引起機體與環境周期同步失調,導致免疫功 能低下,自由基產生增多,內分泌失調,進而使內環境紊亂,呈現衰老特徵『」I。 近年來許多研究表明,MT分泌減少與機體衰老及某些老年性疾病的發生有關, 外源性應用MT可延長壽命,用於預防或治療某些老年性疾病。

2抗衰老中藥及其作用機制

2.1抗氧化作用

2.1.1抗氧化的單方和復方中藥大量的研究發現,許多單復方中藥都具有抗氧 化的作用。 12 第一章文獻緣述 呂明莊等報導,蘆薈提取物能提高機體抗自由基氧化損傷的能力,減輕 的實驗結果 肝、脾細胞DNA損傷程度,從而達到延緩衰老的目的。戚曉利等 表明,當歸能明顯增加衰老小鼠大腦皮層SOD活性,降低脂褐素(LPF)含量, 提高機體對抗自出基對膜結構損傷的能力,減輕自由基對生物膜大分子的攻擊, 從而減弱過多自由基對生物膜損害,可提高腦細胞膜的Ca2+-ATPase活性,使腦 細胞代謝、膜對離子轉動正常。徐慧宇等發現,麥門冬水煎劑能顯著提高模 型大鼠的紅細胞SOD活性、血清總抗氧化能力(TAA)及紅細胞免疫功能,顯 著降低血清丙二醛(MDA)含量。張濤等0s]報導,附予可顯著增加老齡大鼠抗 氧化酶活性和總抗氧化能力,降低自由基代謝產物的含量,提高組織膜中酶的活 性,改善細胞膜脂的流動性。 楊勇等Ugl的研究表明,四物湯全方能夠顯著提高紅細胞中SOD活性,降低 血漿中過氧化脂質(LPO)含量,具有一定的抗衰老作用。何德等曾報導,靈 芪安神口服液4個劑量組均能明顯降低老年大鼠血清中MDA含量,明顯提高其 血清、組織中SOD活性,並可使老年大鼠組織中MDA含量減少。毛連根等『2q 對人蔘、鹿茸、熟地、菟絲子及丹參組方的中藥方劑的抗衰老作用進行了研究, 發現此方劑能促進小鼠的免疫調節功能,提高小鼠的應激能力和耐疲勞能力,提 高小鼠清除自由基和抗氧化的能力,具有延緩機體衰老的作用。

2.1.2抗氧化中藥有效成分己報導的抗氧化中藥成分主要有黃酮類、多糖類、 皂甙類等。有研究表明,黃酮類的自由基清除活性與其所含有的酚羥基數量和結 構密切相關,黃芩苷的酚羥基數量較黃芩中其它的有效成分為多,且A環中含 有鄰二酚結構,因而具有較強的自由基清除活性。徐曉虹研究發現,一定 劑量的葛根素可顯著增加D.半乳糖致衰老小鼠在新異環境中的自發活動和探究 行為,可以顯著提高衰老小鼠血清、腦和肝組織SOD的活性,並使衰老小鼠體 內MDA和脂褐素含量明顯下降。李春紅等1241報導,南沙參多糖(RAP)可明顯 抑製老齡小鼠MDA的產生及肝、腦組織中脂褐素的形成,同時也能降低其單胺 氧化酶(MAO)的活性。另有研究表明,仙人掌莖粗多糖能明顯降低老年大鼠 血清MDA含量及腦和肝組織脂褐質含量,並明顯提高老年大鼠血清SOD、過氧 化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH.Px)活性,表明仙人掌莖粗多糖 具有抗衰老作用,其機制可能與改善自由基代謝有關口。張嘉麟等研究發現, 第一章文獻綜述 三七中單體人蔘皂甙Rbl均具有較強的抗脂質過氧化作用,顯著降低血脂及脂 質過氧化終產物丙二醛,顯示有一定的延緩衰老的藥用價值。可明顯降低老年大 鼠血清LPO含量,提高SOD活性,具有抗衰老作用。

2.2調節神經系統 神經功能失常是衰老的重要標誌之一,大量的神經細胞萎縮、凋亡,致使老 年人思維、記憶能力減退。喬萍等四的研究表明,三七皂甙I?gl通過抗氧化作 用,降低氧化損傷所致腦海馬區炎症因子含量增加,並減少神經細胞內鈣超載和 神經細胞凋亡。張海風等報導,銀杏葉提取物EGb761為一較強的抗氧化劑, 對NO供體硝普鈉(SNP)誘導的海馬神經元凋亡具有明顯的保護作用,其抗凋 亡機制可能與增加Bcl一2表達,降低Bax表達有關。王德俊等研究發現,肉蓯 蓉多糖可以防止大腦神經元單胺氧化酶、乳酸脫氫酶(LDH)活性升高,在細胞 分子水準證實了肉蓯蓉多糖能夠減少臭氧對大腦神經元的結構損傷。

2.3調整內分泌 內分泌功能的減退在現代衰老學說中佔有重要的地位,衰老過程中細胞死亡 及器官功能減退受神經一內分泌的控制。中藥可以通過改善和提高老年人的內分 泌功能來延緩衰老。附子、菟絲子、人蔘、黃芪、杜仲、冬蟲夏草、補骨脂、肉 蓯蓉等能顯著增加淋巴細胞糖皮質激素受體,增加唾液皮質醇濃度,促進腎上腺 皮質功能,從而改善和平衡老年人內分泌水準,延緩人體衰老[3引。靈芝水提取 液可通過強化內分泌系統,如下丘腦.垂體.性腺軸、甲狀腺系統和腎上腺皮質的 功能來調節機體的多種代謝活動,從而達到抗衰延壽之目的。

2.4調節免疫功能 隨羞年齡的增長,機體的免疫器官逐漸萎縮,免疫功能逐漸衰退,對外界病 原體的抵抗能力明顯減弱,這是引起衰老的原因之~。中藥主要是通過延緩免疫 器官的衰退和提高機體的免疫功能來延緩衰老。

2.4.1對免疫器官重量的影響孫文娟等研究發現,北五味子粗多糖能增加正 常小鼠免疫器官重量,並明顯增強小鼠網狀內皮系統的吞噬功能。許正新等[∞1 的實驗結果表明,大黃降脂素能降低血清和肝臟中的過氧化脂質的含量,提高免 疫器官的重量,並有一定程度的降低心臟、腦中的脂褐素的作用。

2.4.2對體液及細胞免疫的調節王根維等研究發現,冬蟲夏草可促進特異性抗 14 第一,}文獻瑚;述 體的產生,增強機體體液免疫功能。齊春會等的研究表明,六味地黃多糖 對綿羊紅細胞(SRBC)體外誘導的正常小鼠脾抗體形成細胞生成反應亦有明顯的 促進作用,使抗體形成細胞(PFc)的數目明顯增加。沈自尹等發現,構杞多糖 (LBP)在調控T細胞過度凋亡方面具有下調促凋亡基因表達及上調抗凋亡基因 表達的協同作用,從而逆轉衰老時T細胞過度凋亡的趨勢,有助於衰老時免疫 穩態的恢復和重建。寇俊萍等口71的研究表明,當歸芍藥散對免疫系統的影響具 有一定選擇性,以增強細胞免疫功能為主,對淋巴細胞增殖具有一定的促進作用。

2.4.3對紅細胞免疫的調節紅細胞具有識別、粘附、濃縮、殺傷抗原、清除循 環免疫複合物等多種免疫功能,是機體免疫系統的重要組成部分。徐慧宇等ml 的實驗結果表明,麥門冬能顯著提高模型大鼠的紅細胞免疫功能,表現為 RBc.C也RR、RBc.caR增高,使得紅細胞對循環免疫複合物的粘附清除能力增 強,血清中RBc一/CR含量降低。張維秀等f38J研究發現,中藥強勁口服液能提高 紅細胞免疫功能,明顯提高正常及免疫揶Nd,鼠的RBC-C3bR花環率,降低 RBc.IC花環率。

2.5促進蛋白、核酸代謝 隨著年齡增加,蛋白尤其是膠原合成速度減慢,角質層更新也隨之減慢,造 成皮膚老化,出現皺紋。天麻、黃芪使囊中羥脯氨黢(HOP)明顯升高,說明天 麻、黃芪有促進膠原代謝,加速其轉換率的作用。有研究表明杜仲葉甲酵提 取物中京尼平甙酸及桃葉珊瑚甙為杜仲葉促進假老齡模型大鼠膠原合成及表皮 細胞增殖的活性物質。 由於DNA損傷及遺傳的不穩定性導致細胞各種功能的隨齡喪失,是造成衰老 的重要原因之一。上些中藥具有抗氧化和修復DNA損傷的作用。初彥輝等『411研究 發現,懷牛膝具有明顯的提高DNA基化酶活力的作用,具有延緩衰老的作月j。 袁秀榮等的實驗結果表明,懷牛膝具有促進細胞分化,提高細胞DNA合成能 力,增進細胞線粒體代謝等機能。

2.6微量元素的作用 一些中藥中的微量元素尤其是Zn、Mn、Cu、Se、Fe等對抗衰老也具有一定 的作用,zn是生物膜結構成分之一,在人體免疫系統的形成、穩定調節中起重 要作用,同時zn可以抗氧化脂質(褐色素):h伽參與蛋白質合成及遺傳資訊的傳 第一章文獻練遺 遞。強玲等曾報導,甘草中除Zn、Mn含量較高外,其所含有的鍺、硒等元素也 具有一定的抗衰老的功能。六味地黃丸所含主要微量元素Fe、zn、cu,可通 過調節機體內微量元素的平衡,提高相關酶的活性,維持和提高身體各部分機能, 尤其是內分泌功能,從而發揮滋陰補l{子的作用。

3抗衰老中藥的實驗研究方法 在現代抗衰老中藥的研究中,把動物實驗與臨床研究、體外與體內試驗結合 起來,應用分子生物學技術,配合中藥葯代動力學研究,建立起一系列快速、有 效的研究途徑和新方法,從而可以從細胞及分子水準上闡明藥物的作用機制。 中醫理論認為,腎氣虧耗,脾氣虛衰,以及由此產生的陰陽氣血失調,是造 成衰老的重要原因,在抗衰老中藥的研究中動物模型的製備常以此為依據。常用 的動物模型有用醋酸潑尼松製各的l腎虛衰老小鼠、臭氧所致衰老小鼠、環磷醯胺 處理或腎上腺皮質激素處理的免疫功能低下的小鼠等。其中,D一半乳糖致小鼠皿 急性衰老模型因其衰老變化明顯,模型穩定,在抗衰老研究中被廣泛應用。常規 的檢測方法包括果蠅、家蠶、小鼠等的壽命試驗以及測定藥劑對小鼠游泳耐力、 常壓耐缺氧能力、應激能力、耐疲勞能力及記憶力、體重變化等影響的行為學方 法。 另外,大量的生化指標也被用於抗衰老中藥的研究。一般把SOD、MAO及 氧化氮合酶(NOS)水準、皮膚HOP含量及膜脂流動性等的測定作為評價衰 老的常規指標。近些年來,皮質醇和睾酮、氨基酸神經遞質(AANT)含量五 及Na+一K+.ATP酶、線粒體複合酶I、Iv活力測定和線粒體ATP的合成147等一些指 標也得到了較多的應用。 常用的免疫學指標檢測分別從器官、細胞以及細胞因子等角度來進行。比較 經典的有胸腺、脾臟指數、T細胞凋亡百分率、NK細胞活性、RBC.C3bR花環 和RBC.IC花環率、血清溶血素含量、血清中IL.2啥量等檢測指標以及巨噬 細胞吞噬雞(羊)紅細胞實驗、碳粒廓清實驗、淋巴細胞轉化(或增殖反應)實 驗、溶血空斑實驗等的應用。 隨著分子生物技術的曰趨成熟,分子生物學試驗方法也越來越多地應用在抗 衰老中藥的研究中。包括:T細胞凋亡相關基因mRNA表達的檢測、mtDNA 16 第一章文獻綜述 缺失【471、DNA損傷檢測五、細胞CD40、CD40LmRNA表達的檢測『5q 51I、端粒 酶活性的測定【521以及神經元凋亡的DNA瓊脂糖凝膠電泳分析四等。

4討論 延緩衰老是目前生命科學研究中的重點和難點之一。隨著現代生物學的快速 發展,衰老的機制研究已有了較大進展,但由於衰老是由多種因素引起的一個復 雜的生物學過程,有多種機制參與了這一過程,目前仍未完全闡明衰老機理,還 有待於更深入的研究。 中藥抗衰老作用與其活性成分密切相關,目前,一部分抗衰老中藥已明確有 效成分,而大部分中藥的活性成分還有待於進行藥理學研究。另外抗衰老中藥研 究主要集中在一些貴重藥材上,開發更多易種植、藥效好的普通藥物,對於珍貴 中藥資源的保護,降低藥物成本都具有更為現實的意義。 抗衰老藥物的研究已越來越多地應用了免疫學和分子生物學研究方法,但目 前對於衰老基因及中藥對衰老相關基因影響的研究有待加強。另外,中藥的藥物 動力學研究將有助於推動傳統中醫藥走向國際化,但大量的中藥,尤其是復方, 所含有效成分相當複雜,影響了藥效學的深入研究及評價,在這一方面有待於探 索更科學的研究方法。 第一章文獻綜述 第二節 桑的研究現狀 alba 桑科植物桑(MorusL.),在分類學上屬雙予葉植物,蕁麻目、桑科、桑 屬、桑種,為多年生落葉喬木,高達10~15m。桑樹是重要經濟樹種,桑葉、莖 皮纖維、木材、果實均有重要的經濟價值,根皮(桑自皮)、枝、葉均可入葯, 具有不同的性味功能。我國桑樹種類、品種以及桑椹產量均位居世界首位。除青 藏高原外,全國各地均有栽培。 桑葉為桑的乾燥葉,是中藥中清熱解表類藥物,具有滋陰補血、疏散風熱、 清肺潤燥、清肝明目、降壓利尿之功效;桑枝為桑樹的乾燥嫩枝,具有祛風利濕, 通經絡,利關節,行水氣的功能:而桑自皮為桑的根內皮,具有消炎、利尿、解 熱、降糖、鎮咳、祛痰等功效。雖然三者均來源於桑樹,但由於藥用部位的不同, 其所含成分有所不同,功效也有較大的差異。下面就其化學成分和藥理活性等方 面的研究現狀進行綜述。

1桑葉的化學成分及藥理活性

1.1桑葉的化學成分 甾體及三萜類化合物:牛膝甾酮(inokosterone)、羥基促脫皮甾酮 醇(campester01)、豆甾醇(stigmastero)【州。 異槲皮甙四等。 等。 醇、苄醇、異戊醇、芳樟醇、丁胺、丙酮、苯甲醛、丁香酚等20餘種物質。 其含量達O.1%,DNJ作為a.葡萄糖苷酶的抑製劑,具有降血糖、抗病毒、抗腫 瘤轉移等作用155-57]。 第一章文獻綜述 有機酸及其它化合物:天冬氨酸、谷氨酸、丫『氨基丁酸(Y—aminobutyric acid)、 acid)、5-羥基呱可啉酸(5一hydroxypipecolicacid)等多種氨基酸, 呱可啉酸(pipecolic acid)、延胡索酸(fumaricacid)、 以及谷胱甘肽(glutathione)、綠原酸(chlorogenic aeid)以及維生素C、胡蘿蔔素、內消旋肌醇、聚異戊二烯 時酸、亞葉酸(folinic 醇類物質、糖類、果膠、鞣質等。 此外還含有超氧物歧化酶Cu.ZnSODf58-59j等。

1.2桑葉的藥理活性研究

1.2.1降血糖作用陳福君等的研究表明,桑葉總多糖(TPM)有非常顯著的降 血糖作用,還可提高糖尿病小鼠的耐糖量,增加肝糖元而降低葡萄糖,以及提商 『F常大鼠血漿中胰島素含量。TPM的降血糖作用的機制可能是通過促進胰島素B 細胞分泌胰島素而發揮作用『鯽。佐滕修二川認為桑葉提取物能抑製小腸粘膜蔗 糖酶活性,從而抑製糖的吸收,的其提高大鼠糖耐量、延緩糖尿病發作的重要因 素之一。李巨集等的實驗驗證,桑葉對四氧嘧啶所致大鼠實驗性糖尿病具有降低血 糖、抗糖尿病的作用,並得出隨著桑葉劑量的增加,降糖能力也有所增加的結論 。

1.2.2降血脂、抗粥樣硬化作用日本學者KayoDoi等研究發現桑葉的丁醇提取 物能抑製人或家兔低密度脂蛋白的氧化,並能減小患病家兔動脈內膜的厚度,因 此桑葉具有抑製血清膽圃醇升高和預防動脈硬化的作用螂】。土井佳代以共軛二 烯生成及硫代巴比妥酸反應物質(TBARS)為指標,觀察桑葉對硫酸銅所致LDL 氧化的影響,結果表明,桑葉的丁醇提取物具有LDL氧化變性抑製作用,於導出 桑葉提取物對高脂血症血清脂質升高及動脈粥樣硬化有抑製作用唧。

1.2.3抗腫瘤作用韓國Kim發現桑葉中分離純化的兩種類黃酮——槲皮素一3.氧 一B.D吡喃葡萄糖苷和槲皮素,3,7-二氧.B,D。吡喃葡萄糖苷對人早幼粒自血病細胞 系(HL一60)的生長表現出顯著的抑製效應,其中後者還誘導了HL.60細胞系的 分化。

1.2.4抗炎、抑菌作用陳福君等研究了桑葉的抗炎作用,發現桑葉具有顯著抑 製巴豆油致小鼠耳廓腫脹的作用,還能抑製醋酸所致小鼠腹腔毛細血管通透性增 加的作用,以及抑製角叉菜膠所致的小鼠足蹠浮腫嘲j。樊黎生的研究結果表明, 桑葉汁對大多數革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌,以及部分酵母菌均有良好的抑製 19 第一|}文獻嫁述 生長作用,而且所需的抑菌濃度低,PH值作用範圍廣、熱穩定性強,其抗菌效 果略低於苯甲酸鈉,對霉蔚則無明顯的抑製作用。

1.2.5抗衰老作用唐法娣等採用抗應激、抗疲勞試驗、老年大鼠SOD和脂褐質 測定,以及果蠅壽命試驗,研究表明桑葉能提高小鼠的耐高溫能力和防止由於應 激刺激引起的大鼠腎上腺VitC含量降低:能延長小鼠游泳及轉棒時間,增強機 體耐力作用;能延長果蠅的壽命,提高老年大鼠紅細胞內SOD和降低大腦、脊 髓組織脂褐質含量。提示桑葉能調節機體對應激刺激的反應能力、增強機體耐受 能力和延緩衰老作用四。 桑葉可提高清除自由基酶的活力.降低組織中的脂褐質來延緩衰老。 Kim等報導,從桑葉分離出的類黃酮具有顯著的自由基清除作用16鄂。桑葉中的 超氧化物歧化酶能催化超氧陰離子自由基發生歧化而生成分子和過氧化氫,可以 及時清除自由基,從而能保護機體不受自由基的傷害,在人體抗衰老中起著非常 重要的作用。

1.2.6對心血管系統的作用芸香苷、槲皮素、槲皮苷亦能增加離體及在位蛙心 的收縮力及輸出量,並減少心率:芸香苷使蟾蜍下肢及兔耳血管收縮:槲皮素可 擴張冠狀血管,改善心肌循環;芸香苷、槲皮素有降血壓作用。

1.2.7抗病毒活性桑葉生物鹼中1-脫氧野尻黴素(DNJ)及其衍生物N.甲基.1. 脫氧野尻黴素和N.丁基.1.脫氧野尻黴素對糖蛋白加工均有較強的抑製作用,通 過改變gpl20的糖基化,N-丁基一1·脫氧野尻黴素可以陰斷HIV-1誘導的合體細 胞的形成。

1.2.8另外,桑葉還有解痙、抗潰瘍、導瀉通便、保護腸粘膜和減肥等作用。

2桑枝的化學成分及藥理活性 。

2.1桑枝的化學成分 國內外對桑枝化學成分的研究較少,主要的成分有:桑辛素A、B、C、D、 E、F、G、H(moracinA.,B,C,D,E,F,qH)、心材含桑木素(moiln)、二氫桑木素 第一章文獻綜述 。

2.2桑枝的藥理活性研究

2.2.1抗炎藥理活性據陳福君等的實驗結果可知,桑葉、桑枝對巴豆油致小鼠 耳腫脹、角叉菜膠致足浮腫均有較強的抑製作用,並可抑製醋酸引起的小鼠腹腔 液滲出,表現出較強的抗炎活性166J。王蓉等對桑技提取物的抗炎作用研究結果 表明,桑枝石油醚提取物和正丁醇提取物O.309/kg劑量組對二甲苯致小鼠耳腫脹 有明顯的抑製作用(P

2.2.2對糖尿病的治療作用葉菲等研究表明,連續口服桑枝水提物的四氧嘧啶 高血糖大鼠,其食和水攝取量、空腹和非禁食血糖、血果糖氨及尿糖等高血糖綜 合症指標均明顯降低,皿脂得到調節,糖尿病腎病得到改善。郭寶榮等採用 純中藥製劑桑枝顆粒對40例II型糖尿病病人進行系統臨床觀察,並設西藥拜糖 平(40例)對照組,經治療2個月後,結果顯示桑枝顆粒組總有效率為95%,拜糖 平組總有效率為80%,兩組比較P>0.05;桑枝顆粒組治療前後自身對照P<0.01, 且在改善癥狀、降低斑脂等方面療效優於拜糖平組。

2.2.3抗氧化活性賈之慎等採用氮藍四唑∞BD光化還原法,對從桑葉、桑嫩芽、 桑枝、桑皮、蠶沙中提取的黃酮類化合物清除超氧離子自由基02-.的效果進行了, 測定,結果表明,各種黃酮提取物對超氧離子自由基02-.均有良好的清除作用, 其中桑枝黃酮類化合物清除率最高。

2.2.4提高淋巴細胞轉化率嚴慶惠等觀察,桑枝水提液服用一月後,對各種疾 病(慢性肝炎、門脈性肝硬化、慢性腎炎、慢性支氣管炎等)所致』淋巴細胞轉化 率低下的10例患者均有明顯改善作用,其淋轉率由用藥前的38.5±5.2%,提高 到48.5±6%,用藥兩個月效果更佳,淋轉率升至53.7±6.4%,選用嫩桑枝療效 較好。

2.2.5解痙作用桑色素能抑製膽鹼酯酶而顯示解痊作用。在豚鼠迴腸上,抗血 u 管緊張素的ED50為600mg/ml,抗Eledoisin的E1)50為107g/mlt7鍆。

2.2.6抗病原體莖中所含的桑色素對會黃色葡萄球菌、痢疾桿菌和傷寒桿菌有 u 較強的抗菌作用。50g/ml有抗皰疹病毒的作用,2000ppm濃度有抗馬鈴薯病 2I 第一章文獻綜述 毒的作用。

2.2.7抗癌作用桑色素具有較強的抗癌活性,體內對腺癌一755,淋巴白皿病L1210』 P388和SlSC有抑製活性。

2.2.8其它作用桑色素在大鼠體內用104mol/L溶液,呵抑製眼醛糖還原酶100 91。 %。桑色素25mg/kg給於家兔有利尿作用。桑枝有顯著的降壓效果桑白皮的化學成分及藥理活性。

3.1桑白皮的化學成分 alba 桑自皮為桑MorusL.的根內皮,含有黃酮類衍生物,香豆素類衍生物 及三帖類化合物。尚含有n-和t3.香樹精(d。和13,Amyrin),多糖,揮髮油,符 甾醇、軟脂酸、鞣質5.6%和粘液素9%等四。 acim; 三萜類化合物:樺皮酸(betulininc G、M、P、Q及桑白皮多糖A(MoranA)、2,3』,4,5』.四羥基芪 (2,3』,4,5』.etrahydroxystibine)等。 另外,還從桑白皮中分離出1.脫氧野尻黴素(DNJ)[92l。

3.2桑自皮的藥理活性研究 。

3.2.1降血糖作用鍾國連等在實驗中對大鼠實驗性糖尿病模型用桑白皮水醇提 著的降血糖作用,但對血脂無明顯影響,提示桑白皮對糖尿病的治療有效,可作 為治療葯或輔助葯而長期應用。騰德義等研究發現,復方桑白皮濃縮液大 (309/kg)、中(159/kg)劑量組對四氧嘧啶所致小鼠糖尿病有明顯降糖作用,對 葡萄糖性高血糖有一定降糖作用l洲。

3.2.2平喘、利尿作用孫靜芸等從桑自皮平喘、利尿有效部位分離得到3個已 第一章文獻綜述 知化合物,東莨菪內酯、B.谷甾醇、5,7-羥基香豆素,並證明化合物I為桑自 皮平喘、利尿有效成分舊。佐滕昭彥等研究了桑臼皮煎劑灌胃兔,黎白皮水提 物或正丁醇提取物對大鼠灌胃或腹腔注射,均有利尿作用,尿量及鈉、鉀離子和 氯化物排出量均有增加。

3.2.3抗炎、鎮痛作用王鵬通過小鼠耳腫脹法和醋酸扭體法,證實桑自皮水提 取物具有抗炎鎮痛作用;在實驗中,小鼠出現鎮靜和安定癥狀,動物自發性活動 減少,說明桑白皮的水提物對中樞神經系統有抑製作用。

3.2.4降血壓作用1983年,日本福富首先用桑白皮提取物對兔進行降血壓實驗。 隨後,Nomura等指出,桑白皮降壓成分為kuwanon C、D, G、H,SaIlggenon 桑呋哺C、F、O。這些成分的降壓機理可能與抑製cAMP磷酸二酯酶活性有關 。

3.2.5抗人愛滋病病毒(HIV)作用羅士德等從中藥桑白皮中分離到6個成分, 發現其中黃酮momsin,kuwanonH和momsin 4』_glucosid具有一定的抗HIV活 性。

3.2.6抗菌作用桑白皮100%煎劑對金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、福氏痢疾桿菌 有抑製作用。

3.2.7耐缺氧作用曾靖等的研究結果顯示桑白皮水提取液對全身性缺氧時所致 心肌缺氧有明顯的改善作用,對斷頭腦缺氧小鼠有保護作用,並能非常顯著延長 皮下注射異丙腎上腺素小鼠在常壓缺氧條件下的生存時間。可能是桑白皮水提取 液可明顯改善心肌及腦耗氧量,從而降低心肌耗氧量。

3.2.8其他作用桑自皮還具有導瀉、輕度鎮咳、抗癌、抑製花生四烯酸代謝等 作用。

4桑在養禽業上的應用 桑葉營養豐富,其養分含量高於其他樹葉。乾葉中粗蛋白約為15~30%,糨 脂肪約為扯10%,可溶性碳水化合物約為30~55%,粗纖維約為8~15%,其他鈣、 磷等含量也很高f蚓。桑葉的營養價值,與苜蓿相仿,比禾本科牧草高80%一100%, 比熱帶豆科牧草高40%.50%,在以牧草為生產基礎的熱帶地區,配合桑葉飼料 可提高飼料的營養價值。1個綿羊部門l天的進食量以鮮草計,約為1.5以.5乾 克。每公頃產45噸桑葉的雜交桑園,如果全部用於養羊,可以飼養45個綿羊單 第一章文獻綠述 位,比經人工改造的南方山原草地的部門載畜量提高5倍左右。 桑葉作為飼料尤其是青綠飼料的最顯著特性是具有很高的消化率。另外,桑 葉對所有家畜都具有很好的適口性,當動物首次接觸桑葉時,很容易接受它而無 採食障礙;如果動物已經熟悉了桑葉,則它會優先採食桑葉,而不是其它飼草。 山羊對桑葉的干物質採食量很高.每同可達到其體重的4.2%;桑葉作為泌乳母 牛的補充料.能夠提高奶產量並降低飼料成本;桑葉作為幼犢牛的補充料,可以 節約乳或代乳料的消耗量,並促進犢牛瘤胃的發育和生長;在產蛋雞日糧中添加 桑葉粉,可以改善蛋黃顏色,提高蛋重和產蛋量;還能碌著降低禽類糞中氨的排 放量。 我國畜牧業每年約消耗飼料糧8000~9000萬噸。實踐證明,先生產糧食再 用於飼養畜禽的轉化效率,不如直接種植飼料作物。我國人口不斷增長,土地資 源短缺。解決飼料完全賴以糧食轉化已不現實。因此,桑葉飼料資源的開發將是 一個富有前途的新領域。桑樹還可栽於地邊、路邊、房前屋後、灘地、荒坡荒地 等,可充分利用土地資源,不與其它作物爭地。

5小結 近年來,國內外特別是日本的研究人員對桑的藥理活性作了大量的研究,並 依據其降低膽固醇、血脂和有效抑製致癌物質等特性,進~步研究其有效成份及 作用機制,以便用桑葉製造防治老年病和癌症的新葯,並開發桑葉茶、飲料和其 它保健系列食品。 在我國桑作為一種來源廣、價格廉的藥用植物資源,還尚未被很好地開發和 利用。在珍貴藥用植物資源越來越稀缺的情況下,應在這方面引起重視,進行更 深入更廣泛的研究開發,特別是面對當前人口老齡化問題,更應將其保健作用予 以更好的開發和利用。而桑對於動物的應用也僅僅是把桑葉做為一種飼料來源, 如果能進一步提取分離桑葉有效成分,將其應用於增加畜禽抗病力和提高畜產品 品質上,那將是具有重要的現實意義的。


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