鹿茸多肽成分及其藥理作用研究

宗 穎,劉 侗,王志穎,孫佳明,張 輝＊

(1.長春中醫藥大學,長春 130117;2.吉林農業大學,長春 130118)

鹿茸是脊索動物門哺乳綱陸科動物梅花鹿(Cervus nippon Temminch)或馬鹿(Cervus elaphus Linnaeus)的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角,始載于《神農本草經》,被列為中品[1]。鹿茸性溫,味甘、咸,具有強筋骨,壯腎陽,益精血,延年益壽,抗衰老等功效[2-3]。近年來,越來越多的研究證實鹿茸有各種各樣的藥理活性,如對免疫系統[4]、血液循環系統[5]、骨代謝[6]以及糖代謝的調節作用,抗疲勞,抗炎[7],抗菌,抗病毒及抗氧化[8]等。鹿茸中主要的藥理活性成分有無機元素 、氨基酸、多肽、蛋白質、多糖、脂肪酸、磷脂等 ,而且這些成分的含量是隨著鹿茸的生長而變化[9],其中鹿茸多肽和蛋白質被認為是主要的生物活性成分,得到越來越多的關注。

1 鹿茸的多肽類成分

張鄭瑤等[10]從梅花鹿茸中分離得到一個單體多肽,相對分子質量為3 263.4 u,且純度高達99%,利用3H-TdR對該單體多肽進行活性檢測后發現,其對原代培養的表皮細胞核軟骨細胞有非常明顯的促進增殖的作用。并指出該32肽與從馬鹿茸中分離出的32肽雖然一級結構不同,但是它們的生物活性差別不大,因此推測發生變化的氨基酸殘基沒有位于多肽的活性中心。董萬超等[11]從梅花鹿茸40%的乙醇提

取物中,分離得到梅花鹿多肽Ⅰ和Ⅱ,且兩者都有促進生長和抗炎的作用。張志強等[12]從鹿茸中分離得到一種由68個氨基酸組成的多肽,相對分子質量為7 200 u。嚴銘銘[13]從梅花鹿茸中分離得到一個相對分子質量為1 479.9 u的多肽,該多肽對小鼠HT22細胞有促進增殖的作用。周秋麗等[14]從東北馬鹿茸中分離得到一個相對分子質量為3 216 u的多肽,該多肽的等電點為pI=8.15,并且其一級結構已經確定,由32個氨基酸殘基組成。王豐等[15]將新鮮的馬鹿茸,經過陽離子交換、凝膠過濾以及反相高效液相層析,得到一個相對分子質量為3 095.1 u的多肽,該多肽主要由纈氨酸、賴氨酸、丙氨酸以及甘氨酸組成。

2 鹿茸多肽的藥理作用

2.1 促進皮膚愈合 鹿茸多肽對皮膚創傷,有很好的愈合作用。翁梁等[16]用鹿茸總多肽和分離純化得到的天然鹿茸多肽(相對分子量質量為3 216 u),先從整體觀察了鹿茸多肽對人工造成的械損傷大鼠的治療效果,然后又分別觀察了鹿茸多肽對離體的乳鼠表皮細胞和家兔肋軟骨細胞的增殖作用,結果發現兩者都能很好的促進實驗大鼠的皮膚愈合,其機制是促進了表皮細胞和成纖維細胞的分裂,從而促進皮膚愈合。通過分別采用外涂、肌肉注射以及兩者相結合的方式,觀察鹿茸多肽對家兔皮膚愈合作用的效果,得出的結論為兩者相結合的方式更能促進皮膚愈合[17]。同時,將梅花鹿茸多肽和馬鹿茸多肽經過電泳和質譜分析后發現,兩者在化學結構上存在很大差別,但兩者都可以促進細胞的分裂,且馬鹿茸多肽對表皮細胞的促增殖作用優于梅花鹿茸多肽[14]。

2.2 提高免疫功能 鹿茸多肽能提高機體的免疫功能。楊陽等[18]通過計算給藥后小鼠的吞噬指數,以及對血清中IgG的檢測,發現鹿茸多肽能增強單核吞噬細胞的吞噬能力,以及血清中IgG的質量濃度,說明鹿茸多肽能顯著提高小鼠免疫力的能力。郝林琳[19]利用分離出的鹿茸粗多肽連續對健康小鼠灌胃6 d后,以E玫瑰花環成環率、溶血素以及腹腔巨噬細胞吞噬功能為指標,觀察其對小鼠免疫力的影響,同時以血清中的SOD活性、MDA含量及負重游泳時間為指標,分別觀察了鹿茸多肽的抗氧化能力和抗疲勞能力,結果發現鹿茸多肽有增強免疫力、抗氧化及抗疲勞的活性。在細胞培養液中加入天然鹿茸多肽(相對分子量為3.2 ku)后,發現其能明顯促進脾細胞增殖、加強NK細胞毒性,同時還能加強和減弱與Th-1和Th-2有關的細胞因子的表達,因此可以推測該鹿茸多肽具有增強免疫力的活性[20]。通過對正常小鼠常壓耐缺氧和斷頭耐缺氧實驗,以及爬桿、負重游泳、血清中乳酸含量測定實驗,結果說明鹿茸多肽有非常好的耐缺氧和抗疲勞作用[21]。潘風光等[22]比較了凍干鹿茸、冷凍鮮茸、熱炸茸中可溶性多肽、水分及蛋白質的質量濃度,經過電泳后發現凍干鹿茸中可溶性多肽的質量濃度較高,并用從中提取的多肽進行免疫活性檢測,結果顯示為該多肽能促進T、B淋巴細胞的增殖,及腹腔巨噬細胞產生IL-12,從而提高免疫活性。

2.3 對骨骼的作用 修忠標等[23]利用Hulth法造成實驗動物膝骨性關節炎,并且觀察了軟骨細胞的凋亡情況,實驗結果表明鹿茸多肽組的細胞凋亡指數低于對照組,從而指出鹿茸多肽可以抑制軟骨細胞的凋亡,這可能與關節液中白細胞介素-1β和腫瘤壞死因子-α的含量減少有關。將大鼠關節軟骨細胞進行傳代培養,傳至第三代后,在細胞培養液中加入鹿茸多肽,用MTT法、流式細胞儀、免疫組織化學二步法,分別觀察了鹿茸多肽組和對照組的細胞在傳代過程中的能量代謝、細胞增殖指數、PCNA表達,結果發現鹿茸多肽能夠顯著抑制傳代過程中細胞增殖減弱這種現象[24]。修忠標等[25]對患有膝骨性關節炎的實驗動物,注射鹿茸多肽針劑后發現,鹿茸多肽能明顯促進增殖細胞核抗原表達,提高細胞增殖指數以及轉化因子-β1的含量,同時降低白細胞介素-1β和腫瘤壞死因子α的含量,這可能是鹿茸多肽促進細胞增殖的機制之一,同時它還可以抑制軟骨細胞中的金屬蛋白酶的過度表達[26]。張春霞等[27]用甲苯胺藍染色法和免疫組織化學法,發現鹿茸多肽能抑制膝骨性關節炎實驗動物關節基質中糖胺多糖和Ⅱ型膠原的減少,從而減慢軟骨的退變。同時,鹿茸多肽能降低p16、pRb和CyclinD的表達,提高E2F、CDK4和端粒酶的表達,說明鹿茸多肽能通過影響與細胞老化相關的因子的表達,來延緩軟骨細胞老化,從而防止軟骨退變[28]。

2.4 對神經系統的作用 鹿茸多肽對神經系統有保護作用。鹿茸多肽在體外能明顯促進神經干細胞分化為神經元細胞,從而為其治療神經系統損傷性疾病提供依據[29]。孫曉靜等[30]首先將大鼠端腦細胞進行體外培養,然后分別在細胞培養液中加入鹿茸多肽、銀杏內酯B以及兩者的聯合用藥,培養一段時間后,分別利用乙酰膽堿轉移酶抗體和5-溴尿嘧啶核苷對免疫細胞進行染色后,發現聯合用藥組能明顯的促進乙酰膽堿能前體細胞的發生和分化,同時鹿茸多肽對細胞的增殖作用高于銀杏內酯B。林建華等[31]通過實驗發現鹿茸多肽能促進骨髓間質干細胞的增殖,且在增殖過程中沒有異倍體的產生。王旭凱等[32]通過實驗發現對于β-淀粉樣蛋白誘導脊髓神經元細胞凋亡,鹿茸多肽能夠通過抑制caspase-3的表達,從而對其細胞發揮保護作用。

2.5 其他作用 鹿茸多肽還能保護心肌細胞,趙天一等[33]將鹿茸多肽作用于心肌缺血的大鼠體內21 d后,觀察大鼠心肌細胞線粒體Bcl-2和Bax的表達,結果為鹿茸多肽組Bcl-2比Bax的值升高,說明鹿茸多肽能抑制細胞凋亡,從而對心肌細胞起保護作用。對于由異丙腎上腺素誘發的缺血性心肌損傷,鹿茸多肽能降低實驗動物,心肌缺血區面積與心臟面積的比值,心電圖的S-T段,血清中丙二醛含量,同時升高、超氧化物歧化酶活性,降低乳酸脫氫酶、肌酸激酶、天門冬氨酸氨基轉移酶的活性,從而對異丙腎上腺素造成的心肌缺血起保護作用[34]。將鹿茸多肽作用于雄鼠后發現,腺垂體細胞分泌的黃體生成素和辜酮含量增加,說明鹿茸多肽還有治療陽痿等性功能障礙的作用[35]。

3 小結

鹿茸在我國已有2 000多年的應用歷史,隨著現代研究的不斷深入,在生物技術與生物工程學科的推動下,人工授精技術和克隆技術的應用,不但降低了養殖成本,還大大提高了鹿茸的數量和質量,為鹿茸產品的產業化提供了物質保障。同時,由于鹿茸的獨特療效和高營養價值,使其成為了臨床上常用的中藥材和有巨大開發潛力的保健品。對于鹿茸的功效物質研究雖然取得了一定的成績,但是遠遠不能滿足于產業對于高端產品的發展需求。由此,對于鹿茸功效成分,尤其是其肽類成分的進一步深入研究已迫在眉睫,對于更適合的鹿茸肽類提取分離純化方法的建立,更有效的鹿茸肽類產品的質量控制方法研究,更明確的鹿茸多肽作用機理等科學問題的研究已刻不容緩。

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