人參皂苷 Rg1 藥理活性的新近研究

孫倩倩

【摘要】在造血干細(xì)胞移植中，干細(xì)胞移植的細(xì)胞存活數(shù)量及免疫排斥反應(yīng)是干細(xì)胞移植主要的技術(shù)瓶頸。因此找到一種藥物，是探索干細(xì)胞移植治療的新方法、是造血干細(xì)胞移植臨床和基礎(chǔ)研究的重要發(fā)展方向。人參皂苷（Ginsenoside，Rg1）是人參的主要成分之一，近年來(lái)研究表明，它具有促進(jìn)細(xì)胞增殖分化、抗衰老、抗氧化、提高免疫力等功能。因此，從Rg1對(duì)細(xì)胞的增殖分化，衰老，調(diào)節(jié)免疫方面的新近研究進(jìn)行闡述，從而為Rg1在干細(xì)胞移植方面的臨床應(yīng)用奠定可靠的實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】人參皂苷 ；干細(xì)胞 ；增殖；免疫調(diào)節(jié)；衰老

【中圖分類號(hào)】R284 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）03-0646-01

新近研究表明，人參是祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的“補(bǔ)氣生血”的要藥，具有抗衰老、抗氧化、提高免疫力等功能。人參皂苷是其主要的藥理活性成分，研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷單體Rg1分子式為C42H72O14，相對(duì)分子質(zhì)量800，其分子式如（圖1）。目前研究顯示，Rg1具有多種細(xì)胞內(nèi)相關(guān)分子蛋白質(zhì)及mRNA的合成、穩(wěn)定神經(jīng)細(xì)胞膜、保護(hù)突觸結(jié)構(gòu)、抗細(xì)胞凋亡等作用，是結(jié)構(gòu)、療效都非常確切的中藥有效成分。

對(duì)細(xì)胞增殖分化的作用

shida Torao 等[1]發(fā)現(xiàn)人Rg1能夠促進(jìn)體外培養(yǎng)間充質(zhì)干細(xì)胞MNCS的增殖效應(yīng)。莊朋偉等[2]通過(guò)實(shí)時(shí)定量RT-PCR 分析顯示人參皂苷Rg1促進(jìn)體外培養(yǎng)的NSCs增殖，可能是通過(guò)上調(diào)Hes1基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。一定濃度人參皂苷Rg1，可使移植到海馬的NSCs向神經(jīng)元分化的數(shù)量增多，這提示人參皂苷Rg1可促進(jìn)NSCs向神經(jīng)元細(xì)胞方向分化[3] 。單純的Rg1作用于正常Sca-1+造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cells，HSCs）后，細(xì)胞G1期比例下降，PI 升高； 形成造血祖細(xì)胞混合集落個(gè)數(shù)增多，提示Rg1能促進(jìn)正常Sca-1 + HSC 增殖及多向分化潛能[4]。一定濃度的Rg1培養(yǎng)二倍體成纖維細(xì)胞，其有絲分裂活性和生長(zhǎng)速度增加，而且Rg1還可增加分裂晚代細(xì)胞的分裂次數(shù)，使細(xì)胞的壽命延長(zhǎng)[5]。另外研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1能促進(jìn)牙髓細(xì)胞的增殖和分化[6]。王寧元等[7]用人參皂甙Rg1誘導(dǎo)骨髓干細(xì)胞游走分化促進(jìn)家兔心肌梗死后心肌血管內(nèi)皮細(xì)胞再生，發(fā)現(xiàn)治療組心功能明顯好轉(zhuǎn)，心肌梗死面積明顯縮小。提示人參皂甙Rg1通過(guò)刺激心肌局部組織分泌G-CSF而誘導(dǎo)骨髓細(xì)胞游走至心肌組織進(jìn)而向血管內(nèi)皮細(xì)胞分化。綜上所述Rg1對(duì)神經(jīng)細(xì)胞，造血干細(xì)胞間充質(zhì)干細(xì)胞，血管內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞的增殖分化方面都起到一定的促進(jìn)作用。

免疫調(diào)節(jié)作用

Rg1對(duì)炎癥性疾病具有強(qiáng)大的干預(yù)能力，例如抑制急性炎癥反應(yīng)[8]。Rg1能減少糖皮質(zhì)激素所致上的副作用，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能，具有免疫促進(jìn)作用[9]。Hong等[10]報(bào)道：人參提取物Rg1可能作為一種免疫抑制劑對(duì)人角質(zhì)形成細(xì)胞具有抗炎和抗氧化作用，從而用于治療特異性皮炎。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1 能顯著抑制角叉菜膠所致大鼠足腫脹，降低大鼠致炎癥足中MDA 含量，同時(shí)升高SOD 活力?？赡艿臋C(jī)制是，人參皂苷Rg1 抑制LPS 誘導(dǎo)的RAW264.7 細(xì)胞NO 生成，以此使抗氧化作用和對(duì)NO 生成的抑制作用得以發(fā)揮可能是其發(fā)揮[11]。巨噬細(xì)胞是機(jī)體非特異性免疫中重要的防御細(xì)胞，在抗感染、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等方面有著非常重要的作用。在目前的報(bào)道中，針對(duì) Rg1 對(duì)巨噬細(xì)胞的吞噬作用研究中發(fā)現(xiàn)，Rg1可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬。利用流式細(xì)胞術(shù)結(jié)合流失細(xì)胞儀，采用 beads 檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Rg1 均能夠抑制靜息以及 LPS 刺激活化狀態(tài)下的腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能力。巨噬細(xì)胞能夠通過(guò)其較強(qiáng)的吞噬功能來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體的抗感染作用，也可以通過(guò)抗原提呈作用來(lái)啟動(dòng)特異性免疫應(yīng)答。Rg1 在抑制巨噬細(xì)胞吞噬功能的同時(shí)，也可能通過(guò)抑制抗原提呈作用，進(jìn)而影響特異性免疫應(yīng)答[12]。目前，有人在研究氫氧化鋁和 Rg1 的協(xié)同作用時(shí)發(fā)現(xiàn)， Rg1 對(duì) Th1 型和 Th2 型反應(yīng)均有增強(qiáng)作用，且最大的免疫反應(yīng)見(jiàn)于注射含有氫氧化鋁和 Rg1 的卵白蛋白的小鼠，提示氫氧化鋁和Rg1 能協(xié)同促進(jìn) BALB/C 小鼠對(duì)卵白蛋白的免疫反應(yīng)[13]。另有報(bào)道表明，將Rg1與重組鼠弓形體抗原（SAG1）共同免疫ICR小鼠，能激發(fā)ICR小鼠產(chǎn)生更強(qiáng)的體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)，使小鼠體內(nèi) SAG1 特異性抗體水平增高，并促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖和特異性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，明顯延長(zhǎng)小鼠的存活時(shí)間， 提示 Rg1可具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的功能[14]。

對(duì)干細(xì)胞衰老的保護(hù)作用

Rg1（Ginsenoside，Rg1）對(duì)MPTP誘導(dǎo)PD鼠黑質(zhì)神經(jīng)元凋亡有阻斷作用，對(duì)帕金森病小鼠SN DA能神經(jīng)元具有明顯的保護(hù)作用[15]。 Rg1可通過(guò)下調(diào)D-半乳糖腦衰老大鼠P16INK4a、P21Cip1/Waf1mRNA 及蛋白的表達(dá)，阻止腦組織內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)入衰老程序而發(fā)揮其延緩腦衰老的作用。另外，在t-BHP誘導(dǎo)的Sca-1+HSC 衰老中，Rg1可能通過(guò)激活端粒酶活性和減少端粒長(zhǎng)度縮短發(fā)揮延緩t-BHP誘導(dǎo)的Sca-1+HSC 衰老的作用[16]。使用一定濃度的Rg1預(yù)處理的IL-1β誘導(dǎo)大鼠軟骨細(xì)胞，其凋亡率較IL-1β誘導(dǎo)的模型組明顯下降，MMP-13蛋白表達(dá)降低同時(shí)TIMP-1蛋白表達(dá)增加，反映軟骨細(xì)胞外基質(zhì)合成增加，從而證明人參皂甙Rg1有抑制軟骨細(xì)胞凋亡和增進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)合成的作用[17]。人參皂苷Rg1 可能通過(guò)調(diào)制促凋亡基因和抗凋亡基因表達(dá)，穩(wěn)定線粒體膜結(jié)構(gòu)與功能、抑制凋亡效應(yīng)分子Caspase-3 的激活等途徑，對(duì)低氧-無(wú)血清培養(yǎng)誘導(dǎo)的rBMSC 凋亡起保護(hù)作用[18]。也有報(bào)道顯示人參皂苷 Rg1能明顯緩解劑量依賴性嗎啡慢性給藥引起的海馬神經(jīng)元細(xì)胞[Ca2+]i升高，從而防止嗎啡引起細(xì)胞內(nèi)的鈣超載，減少海馬神經(jīng)元細(xì)胞凋亡或死亡[19] 。

抑制腫瘤的作用

Rg1還可能具有抗腫瘤效應(yīng)，趙保勝等人研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1 對(duì)體外培養(yǎng)的胃癌細(xì)胞（BGC-823） 細(xì)胞有較強(qiáng)的抑制增殖作用， 且隨藥物著作用時(shí)間的延長(zhǎng)，劑量的增加，這種抑制作用增強(qiáng)[20]。人參皂苷Rg1可通導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機(jī)制明顯抑制白血病細(xì)胞（TF-1細(xì)胞）的增殖并誘導(dǎo)其凋亡，這可能通過(guò)下調(diào)TF-1細(xì)胞EPOR的表達(dá)水平和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)而上調(diào)Bax的表達(dá)和降低抗凋亡蛋白（Bcl-2）的表達(dá)和以及促進(jìn)caspase-3激活等來(lái)實(shí)現(xiàn)的[21]。人參皂苷有效成分 Rg3 可能通過(guò)使 SSTR 過(guò)表達(dá)而抑制肺腺癌的癌細(xì)胞的增殖和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，進(jìn)而抑制抗腫瘤生長(zhǎng)的；同時(shí)，Rg3可能通過(guò)過(guò)表達(dá) SSTR進(jìn)而下調(diào) VEGF的 表達(dá)，抑制腫瘤血管生成，來(lái)發(fā)揮抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[22]。

近年來(lái)的新近研究，發(fā)現(xiàn)激動(dòng)劑GdCl3和Rg1都可明顯促進(jìn)hUCB CD34+HSCs的增值效應(yīng)，且這一效應(yīng)可被CaSR阻斷劑CdCl2明顯阻斷，hUCB CD34+HSC培養(yǎng)10天，Rg1不影響CaSRmRNA與蛋白表達(dá)；這提示Rg1可能是一種CaSR激動(dòng)劑[23]。Rg1在環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的骨髓抑制中，可通過(guò)增加SDF-1、SCF和IL-3的細(xì)胞因子分泌，調(diào)節(jié)CaSR表達(dá)等改善造血微環(huán)境，促進(jìn)造血機(jī)能恢復(fù)[24]。另外，Rg1明顯促進(jìn)hUCB-MNCs移植治療放射損傷SCID小鼠造血功能的恢復(fù)，除明顯提高BM和PB中多種血細(xì)胞數(shù)量外，明顯縮短其恢復(fù)時(shí)間，尤其是對(duì)中性粒細(xì)胞和血小板恢復(fù)正常水平的影響更為突出。而且可濃度依賴性的增加hUCB-MNCs移植后小鼠骨髓有核細(xì)胞內(nèi)游離鈣水平。Rg1與CaSR激動(dòng)劑GdCl3對(duì)放射損傷SCID小鼠造血功能恢復(fù)的影響相似。Rg1促進(jìn)hUCB-MNCs移植放射損傷小鼠造血功能恢復(fù)的效應(yīng)可能與增加小鼠骨髓有核細(xì)胞內(nèi)游離鈣水平有關(guān)[25]，也與增高BM和PB中HSCs和EPCs的比例有關(guān)。Rg1提供恢復(fù)程度也不失為CaSR調(diào)節(jié)劑的又一亮點(diǎn)。

展望

隨著現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，推動(dòng)了干細(xì)胞移植在血液系統(tǒng)疾病，免疫性疾病等方面的蓬勃發(fā)展. 干細(xì)胞移植治療已是許多疾病新興的有效手段。近年大量研究表明Rg1可以誘導(dǎo)骨髓干細(xì)胞分化，延緩小鼠造血干細(xì)胞的衰老[26]，促進(jìn)兔心肌梗死后血管內(nèi)皮細(xì)胞的再生[27]。Fang等科學(xué)家研究[28]發(fā)現(xiàn)Rg1對(duì)阿爾茨海默癥模型小鼠具有多方面神經(jīng)保護(hù)作用。Du等證實(shí)在成骨細(xì)胞中人參皂苷Rg1不僅能夠有效緩解急性和慢性炎癥，且相比地塞米松不良反應(yīng)更小[29]。呂振超等則在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1抑制了軟骨細(xì)胞凋亡[30]。Kim等則報(bào)道了人參的另一種有效成分可以降低炎癥因子的合成發(fā)揮抗膠原誘導(dǎo)的骨關(guān)節(jié)炎的作用[31]。這將為人參皂苷Rg1用于提高干細(xì)胞移植的臨床應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，為增加干細(xì)胞植入率，減輕免疫反應(yīng)，提高干細(xì)胞移植的植活率提供廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]Torao I， WANG X， CHAI L. Effects of active extractions from Chinese medicines on the proliferation of neural stem cells cultured in vitro and related mechanisms study of proliferation[J]. Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine， 2009， 2： 034.

[2] 莊朋偉， 張艷軍， 龐坦. 人參皂苷 Rg1 促進(jìn)體外培養(yǎng)神經(jīng)干細(xì)胞增殖的研究[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2009， 34 （4）： 443.

[3]張建平， 司銀楚， 朱培純. 人參皂苷 Rg1 誘導(dǎo)大鼠海馬神經(jīng)干細(xì)胞分化的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志， 2009 （3）： 335-338.

[4]周玥， 楊斌， 姚欣， 等. 人參皂苷 Rg1 延緩造血干細(xì)胞衰老與 p16INK4a 表達(dá)關(guān)系的研究[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2011， 36（5）： 608-613.

[5]Chen X， Zhang J， Fang Y， et al. Ginsenoside Rg1 delays tert-butyl hydroperoxide-induced premature senescence in human WI-38 diploid fibroblast cells[J]. The Journals of Gerontology Series A： Biological Sciences and Medical Sciences， 2008， 63（3）： 253-264.

[6]Wang P， Wei X， Zhou Y， et al. Effect of ginsenoside Rg1 on proliferation and differentiation of human dental pulp cells in vitro[J]. Australian dental journal， 2012， 57（2）： 157-165.

[7]王寧元， 呂傳江， 陳學(xué)海. 人參皂甙 Rg1 誘導(dǎo)骨髓干細(xì)胞游走分化促進(jìn)家兔心肌梗死后心肌血管內(nèi)皮細(xì)胞再生的研究[J]. 中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志， 2006， 25（10）： 916-919.

[8]趙保勝， 桂海水， 徐暾海. 人參皂苷 Rg1 抗炎作用實(shí)驗(yàn)研究[J]. 人參研究， 2010， 4： 002.

[9]Du J， Cheng B， Zhu X， et al. Ginsenoside Rg1， a novel glucocorticoid receptor agonist of plant origin， maintains glucocorticoid efficacy with reduced side effects[J]. The Journal of Immunology， 2011， 187（2）： 942-950.

[10]Hong C E， Lyu S Y. Anti-inflammatory and anti-oxidative effects of Korean red ginseng extract in human keratinocytes[J]. Immune network， 2011， 11（1）： 42-49.

[11]謝暕. 人參皂苷 Rg1 抗炎， 鎮(zhèn)痛作用及其作用機(jī)制[J]. 中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志， 2013， 19： 008.

[12]張亞興， 孫成宏， 葉燕霞， 等. 人參皂苷 Rg1 對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的影響[J]. 免疫學(xué)雜志， 2011， 27（10）： 894-898.

[13]Sun J， Song X， Hu S. Ginsenoside Rg1 and aluminum hydroxide synergistically promote immune responses to ovalbumin in BALB/c mice[J]. Clinical and Vaccine Immunology， 2008， 15（2）： 303-307.

[14]李文娜， 肖苑， 黃燮南. 人參皂苷 Rgl 非心血管和神經(jīng)系統(tǒng)藥理活性研究進(jìn)展 [J][J]. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào)， 2012， 28（6）： 751-754.

[15]楊贛軍， 張建平， 李慶耀. 人參皂苷 Rg1 對(duì)帕金森病模型小鼠室管膜下區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞的作用[J]. 四川生理科學(xué)雜志， 2009， 31（1）： 17-19.

[16]周玥， 姜蓉， 楊斌， 等. 人參皂苷 Rg1 延緩造血干細(xì)胞衰老過(guò)程中端粒長(zhǎng)度和端粒酶活性的變化[J]. 中國(guó)中藥雜志， 2011， 36（22）： 3172-3175.

[17]吳東迎， 惠宇堅(jiān)， 左強(qiáng)， 等. 人參皂甙 Rg1 對(duì)大鼠關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡的拮抗作用[J]. 江蘇醫(yī)藥， 2013， 39（9）： 996-998.

[18]伏學(xué)坤， 鄭惠珍. 人參皂苷 Rg1 對(duì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用[J]. 2013.

[19]揭榮榮， 文磊， 余林中. 人參皂苷 Rg1 對(duì)嗎啡依賴海馬神經(jīng)元胞內(nèi)游離鈣離子濃度的影響[J]. 熱帶醫(yī)學(xué)雜志，

[20]2009， 9（3）： 235-237. 趙保勝， 劉洋， 徐暾海. 人參皂苷 Rg1 對(duì)人胃癌 BGC-823 的抑制作用研究[J]. 中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)， 2011， 16（4）： 361-365.

[21] 夏菁， 李靜， 左國(guó)偉， 等. 人參皂苷 Rg1 對(duì)人白血病 TF-1 細(xì)胞 EPOR 信號(hào)通路的影響[J]. 腫瘤， 2014， 2： 003.

[22]賀兼斌， 廖慧中， 易高眾， 等. 人參皂苷 Rg3 對(duì)小鼠肺腺癌移植瘤生長(zhǎng)抑素受體表達(dá)的調(diào)控及意義[J]. 腫瘤， 2012， 32（8）： 572-57.

[23]潘麗，余麗梅，方寧等.人參皂苷Rg1對(duì)人臍血CD34+造血干細(xì)胞增殖分化及鈣敏感受體的影響[R]，遵義醫(yī)學(xué)院2011年碩士畢業(yè)生論文.

[24]徐尚福，余麗梅、方寧等，人參皂苷Rg1對(duì)骨髓干細(xì)胞不同亞群增殖、分化的影響及其機(jī)制研究[R]，遵義醫(yī)學(xué)院2009年碩士畢業(yè)生論文[或見(jiàn)摘要，The Effects of Gensing Saponin Rg1 on Proliferation of Different SubpopulationGroup of Mouse Bone Marrow Stem cell. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008；30（專輯）：79.

[25]姚觀平，余麗梅。人參皂苷Rg1聯(lián)合人臍血干細(xì)胞移植治療對(duì)放射損傷SCID小鼠造血功能恢復(fù)的影響[R]，遵義醫(yī)學(xué)院2012年碩士畢業(yè)生論文.

[26]Zhou Y， Yang B， Jiang R， et al. Mechanism of ginsenoside Rg1 in the delayed senescence of hematopoietic stem cell. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2010；90（48）：3421-3425.

[27] Wang NY， Lu CJ， Chen XH. Study on effect of ginsenoside Rg1 in promoting myocardiac vascular endothelial cell regeneration through induction on bone marrow stem cell's migration and differentiation in rabbits of myocardial infarction. Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi. 2005；25（10）：916-919.

[28] Fang F， Chen X， Huang T， et al. Multi-faced neuroprotective effects of Ginsenoside Rg1 in an Alzheimer mouse model. Biochim Biophys Acta. 2012；1822（2）：286-292.

[29] Du J， Cheng B， Zhu X， et al. Ginsenoside Rg1， a novel glucocorticoid receptor agonist of plant origin， maintains glucocorticoid efficacy with reduced side effects. J Immunol. 2011；187（2）：942-950.

[30]Lv ZC， Guo YX， Cao XY， et al. Shijie Zhongxiyi Jiehe Zazhi. 2010（1）：32-34.呂振超，郭艷幸，曹向陽(yáng)，等.人參皂苷Rgl、Rbl對(duì)體外培養(yǎng)膝軟骨細(xì)胞凋亡的影響[J].世界中西醫(yī)結(jié)合雜志，2010（1）：32-34.

[31]Kim HA， Kim S， Chang SH， et al. Anti-arthritic effect of ginsenoside Rb1 on collagen induced arthritis in mice. Int Immunopharmacol. 2007；7（10）：1286-1291.