白芍總苷與芍藥苷抗衰老作用及其機制研究進展*

金超，孫璇君，劉婷婷

(1.安徽醫科大學藥學院，合肥 230032；2.安徽醫科大學第一附屬醫院藥劑科，國家中醫藥管理局中藥化學三級實驗室，合肥 230022；3.安徽中醫藥大學第一附屬醫院腎病科，合肥 230031)

衰老是一種自然的生命現象，是機體隨著年齡增長，體內各項功能活動所發生的自然退化過程[1-2]。當前，全球人口老齡化日益加劇，衰老相關疾病如高血壓、冠心病、阿爾茨海默病 (Alzheimer's disease，AD)、帕金森病 (Parkinson's disease，PD) 等患病人數不斷增加，嚴重降低了患者生活質量，已成為威脅人類生命健康的重大問題之一[3]。積極研究、開發抗衰老藥物有利于延緩社會老齡化進程，減輕社會經濟負擔[4]。

白芍是毛茛科植物芍藥的干燥根，具有補血調津、平抑肝陽、斂陰收汗作用。白芍總苷 (total glucosides of paeony，TGP) 是從芍藥根中得到的芍藥苷(paeoniflorin，Pae)、羥基芍藥苷、芍藥花苷、芍藥內酯苷、苯甲酰芍藥苷等具有生理功效成分的混合物，是臨床第一個用于治療類風濕關節炎 (rheumatoid arthritis，RA) 的抗炎免疫調節藥，療效肯定，不良反應少[5]。Pae是TGP中研究較多的主要活性成分，也具有良好抗炎、免疫調節等活性[6]。TGP及Pae還具有解痙鎮痛、擴張血管等多種藥理活性[7]。近年來，對其抗衰老的研究熱度高漲，筆者在本文擬對TGP及Pae在抗衰老方面的研究成果及作用機制進行綜述。

1 TGP及Pae與年齡相關疾病 (age-related disease，ARD)

衰老通常通過一些疾病形式表現出來，隨著年齡增長機體會發生生理機能衰退和綜合性能退化。機體一方面儲備功能減退，表現為糖原儲存降低，抗體、三磷腺苷 (adenosine triphosphate，ATP) 生成減少，出現負氮平衡等；另一方面調穩能力下降，對疾病易感性增加，表現為血管硬化、心肺功能下降、代謝失調、視聽力減退、反應遲鈍、免疫力下降、記憶力下降等。這些生理性老化若并發病理性改變，則稱之為衰老[8]。衰老的機體常患有各種慢性疾病，如高血壓、高脂血癥、動脈粥樣硬化、冠心病、肺源性心臟病、肺氣腫、糖尿病腎病(diabetic kidney disease，DKD)、AD和PD、骨質疏松、白內障、前列腺增生、惡性腫瘤等，這些疾病的發生發展均與增齡相關，被統稱為ARD[9]。ARD是老年人最普遍的疾病，年齡是其最主要危險因素，ARD的發生發展與人體衰老同步進行，也是機體在衰老過程中的具體病理體現。研究顯示，TGP及Pae能通過緩解血管內皮損傷、改善血腦屏障通透性、擴張腦血管等，防治動脈粥樣硬化、腦梗死、腦缺血；通過拮抗黑質和紋狀體多巴胺能神經元損傷、促進學習記憶功能，來防治PD、老年癡呆；通過降低尿白蛋白排泄率、總膽固醇、三酰甘油和低密度脂蛋白、促進成骨細胞分化和擴散等，來防治腎組織病理損傷、高脂血癥及骨質疏松[10-13]。

1.1TGP及Pae與動脈粥樣硬化 研究發現，動脈粥樣硬化模型大鼠經TGP干預治療后，其心臟指數降低，主動脈病變和炎癥病變均有所改善，分級水平顯著降低[14]。王曉綱[15]在TGP對大鼠動脈粥樣硬化的保護作用及機制的研究中發現，TGP可降低大鼠血清丙二醛(malondialdehyde，MDA)、活性氧(reactive oxygen species，ROS)，血漿C反應蛋白(c-reactive protein，CRP)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-1β、IL-6含量，提高血清超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性。提示TGP能夠通過抑制氧化應激和炎癥反應，有效調節血脂，發揮抗動脈粥樣硬化作用。WANG等[16]研究認為，Pae通過上調沉默調節蛋白1(sirtuin 1，SIRT1)表達，增強自噬，抑制氧化低密度脂蛋白誘導的人臍靜脈內皮細胞凋亡和粘附分子表達，減輕血管內皮功能障礙，抑制動脈粥樣硬化發生發展。

1.2TGP及Pae與腦衰老相關疾病 神經退行性疾病的發生發展與年齡密切相關，也是人腦衰老的重要體現，AD和其他癡呆(路易體癡呆、血管性癡呆和額顳葉癡呆)、PD和PD相關疾病是最常見的神經退行性疾病[17]。TGP及Pae對神經細胞損傷和凋亡有顯著改善作用，近年來，許多相關機制被闡明。鐘樹志等[18]研究發現，Pae通過激活核因子E2相關因子2(nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2)/抗氧化反應原件(antioxidant reaction element，ARE)通路，能改善β-淀粉樣蛋白海馬內注射誘導的AD大鼠模型學習和記憶功能，對海馬神經元損傷起保護作用。WANG等[19]發現，Pae能顯著改善谷氨酸誘導的細胞活力降低、細胞核和線粒體凋亡以及ROS累積，防止細胞內鈣離子超載和抑制鈣調蛋白激酶Ⅱ表達，保護神經。CONG等[20]研究發現，Pae可抑制絲裂原活化蛋白激酶激酶-4(mitogen-activated protein kinase kinase 4，MKK4)-c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)通路，發揮對神經退行性疾病的治療作用。ZHENG等[21]發現，Pae在PD模型中可劑量依賴性地減少多巴胺能細胞的丟失，逆轉多巴胺能轉運體減少和酪氨酸羥化酶蛋白水平降低，并通過改變多巴胺分解代謝和抑制多巴胺轉換來保護多巴胺能神經元。CHEN等[22]發現，Pae能逆轉人神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞中p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)通路活化，發揮神經保護作用。另有研究人員發現，Pae通過激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B，PI3K/Akt)通路而上調B淋巴細胞瘤-2(B lymphocyte tumor-2，Bcl-2)基因表達，下調含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶家族(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)-3、-9和Bal-2相關x蛋白(Bcl-2 associated x protein，Bax)表達，從而保護神經細胞，減少凋亡[23]。GU等[24]在Pae對6-羥基多巴胺(6-hydroxydopamine，6-OHDA)損傷PD大鼠模型的神經保護作用的研究中發現，Pae通過調節酸敏感離子通道1a(acid sensing ion channel 1a，ASIC1a)表達，降低α-突觸核蛋白(alpha-synuclein，α-SYN)水平，改善自噬功能障礙，來保護多巴胺能神經元免受6-OHDA神經毒性。綜上所述，Pae及TGP可治療神經退行性疾病，延緩腦衰老。

1.3TGP及Pae與DKD DKD是由糖尿病引起的腎臟病變。有研究認為，腎臟多種固有細胞衰老和功能減退是導致糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)各種病理損害加速進展的重要原因，DN發生發展也是腎臟衰老的重要體現[25]。SHAO等[26]研究發現，Pae通過抑制Toll樣受體4(toll like receptor 4，TLR4)信號通路改善鏈脲佐菌素誘導的DN中巨噬細胞浸潤和活化，減少小鼠DN發病及臨床癥狀。張培等[27]發現，TGP可能通過增加糖尿病大鼠腎臟足細胞相關蛋白(nephrin)表達，降低糖尿病大鼠尿蛋白，抑制DN發生與發展。王喆等[28]研究認為，DN大鼠腎組織存在硫氧還蛋白(thioredoxin，Trx)系統異常，TGP可能通過抑制p38 MAPK通路，降低Trx相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein， Txnip)表達、提高Trx表達，進而降低凋亡信號激酶1(apoptosis signal-regulating kinase-1，ASK1)水平，發揮抗氧化應激效應，從而保護糖尿病大鼠腎組織，抑制DN發展，延緩腎臟衰老。

2 TGP及Pae延緩衰老作用機制

目前，衰老進展的機制主要涉及自由基氧化應激學說、DNA損傷學說、端粒學說、遺傳程序學說、免疫學說、炎性學說、內分泌學說、細胞凋亡學說、生物鐘學說、情志致衰學說等[29-30]。在衰老機體中發現許多與年齡相關的炎癥因子如IL-1β、IL-6、TNF-α等表達異常[31]；氧化應激指標如SOD、MDA、CAT、ROS表達失衡[32]。衰老還涉及睡眠及生物節律改變、退化。多種基因及信號轉導通路參與調控衰老過程，在ARD中發揮作用。TGP和Pae可通過抑制炎性細胞因子分泌；清除自由基，抗氧化應激；調控衰老相關基因表達等機制發揮抗衰老作用。

2.1TGP及Pae的抗炎及免疫調節作用 炎性衰老是對有害刺激和損傷的一種復雜的全身性生物反應，與許多ARD發生有關，如惡性腫瘤、高血壓、高脂血癥、動脈粥樣硬化等[33]。核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)通過上調細胞衰老相關通路p53/p21并觸發衰老相關分泌表型(senescence-associated secretory phenotype，SASP)成分的分泌，可以激活促炎細胞因子的轉錄、氧化應激和DNA損傷，誘導或促進年齡相關的炎癥，引發機體炎性衰老。炎性衰老機體中，IL-1、TNF等促炎細胞因子和一氧化氮(nitric oxide，NO)等炎癥遞質含量較高[34]。通過一些干預性模型，發現阻止NF-κB激活可使小鼠實現衰老延緩和壽命延長[35]。在狼瘡、RA等疾病模型中，TGP及Pae也表現出明確抗炎作用，下調NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子活性，削弱炎癥因子與免疫細胞相互作用，機制涉及抑制IL-1受體相關激酶1(interleukin-1 receptor-associated kinase 1，IRAK1)-NF-κB通路；誘導G蛋白偶聯受體(G protein-coupled receptors，GPCRs)脫敏；阻斷MAPKs通路；上調前列腺素E2受體EP2/EP4-刺激性G蛋白-環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)-蛋白激酶A(proteinkinase A，PKA)通路；下調β2-AR-cAMP-PKA通路等[36-38]。

一項臨床研究將76例DKD患者隨機分為氯沙坦組(n=38，氯沙坦100 mg·d-1治療6個月)和TGP組(n=38，氯沙坦100 mg·d-1+TGP1800 mg·d-1治療6個月)。兩組治療后血清TNF-α、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemo-attractant protein-1，MCP-1)、hs-CRP水平均顯著降低；與氯沙坦組相比，TGP組血清TNF-α、MCP-1、hs-CRP下降幅度更大[39]，提示TGP在DKD中可通過抑制炎癥因子分泌發揮抗炎作用。另有研究發現[40]，Pae可抑制NF-κB和細胞外調節蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)通路，降低TNF-α誘導的趨化因子mRNA表達，抑制白細胞遷移，發揮抗炎作用。

2.2TGP及Pae改善睡眠及對生物節律的調節機制 研究發現，充足的睡眠有助于對抗機體衰老，故一般認為良好的睡眠質量可以間接起到抗衰老作用[44]。CHEN等[45]研究發現，Pae通過腺苷A1受體抑制組胺能系統，降低組胺能神經元放電頻率，顯著縮短睡眠潛伏期，促進非快速動眼睡眠。李越峰等[46]通過分析白芍凍干粉在鼠血清中移行成分，發現Pae可能是其改善睡眠作用的藥效物質基礎。下丘腦視交叉上核被認為是哺乳動物的生物鐘，研究認為生物節律會影響大鼠的睡眠時間和抑郁狀態，良好的生物節律和心情有利于對抗衰老。王俊蘋[47]研究發現，抑郁模型大鼠出現海馬區生物鐘基因表達節律的改變，Pae可明顯改善其抑郁癥狀及體溫節律變化。具體機制為Pae通過改變抑郁模型大鼠海馬內生物鐘基因蛋白和mRNA的表達，改善其生物鐘基因表達節律，發揮抗抑郁作用。

2.3TGP及Pae的自由基清除及抗氧化作用 氧化應激學說認為，衰老早期階段，小劑量ROS能夠引發機體保護性壓力應激反應，從而延緩衰老；隨著年齡增加，氧化平衡被打破，線粒體內ROS不斷蓄積，超過機體清除能力，蓄積的ROS加劇衰老相關性DNA損傷，加速細胞衰老，誘導疾病發生。因此維持細胞內部ROS在一個適中的生理水平，對預防疾病、延緩衰老具有重要意義[48]。氧化應激導致組織損傷的一個主要機制是ROS通過打開線粒體膜通透性轉換孔和釋放限制細胞存活的因子(如細胞色素C)誘導細胞凋亡和壞死。為了維持平衡，哺乳動物細胞通過包括SOD、CAT和GSH-Px等在內的復雜抗氧化防御系統將ROS清除為無毒形式。與ROS類似，自由基也會導致氧化應激，自由基清除酶的活性隨著年齡的增長而降低，產生氧化應激的不利影響[49]。

劉芬等[50]通過芬頓反應生成·OH自由基，向具塞試管中加入TGP溶液，觀察不同濃度TGP溶液對自由基的清除作用，發現TGP對·OH和DPPH·均存在一定清除作用，且與濃度存在正比例量效關系，TGP濃度越高，·OH和DPPH·清除率越大，其IC50分別為0.62 g·L-1和6.6 mg·L-1。另有研究表明，Pae具有顯著抗氧化作用，鞏仔鵬等[51]采用燈盞細辛和赤芍配伍組成的辛芍組方處理腦缺血-再灌注損傷大鼠模型，結果發現辛芍組方及其主要活性成分Pae可通過提高SOD和降低乳酸脫氫酶(LDH)來發揮抗氧化作用。TAO等[52]研究發現，Pae可提高小鼠肝組織內SOD、GSH和GSH-Px活性，降低MDA含量。ZHAI等[53]發現，Pae可通過激活Janus激酶2/信號轉導及轉錄激活因子3(Janus kinase/signal transduction and transcription activator 3，JAK2/STAT3)和ERK1/2途徑下調AD潛在生物標志物miR-135a表達，顯著降低ROS產生，減輕H2O2誘導的小鼠海馬神經元細胞(HT-22)氧化損傷，發揮抗氧化作用。ZHAO等[54]發現，Pae能降低膽汁淤積大鼠血清NO、ROS、MDA和NADPH氧化酶(NADPH oxidase，NOX)4水平，提高谷胱甘肽(glutathione，GSH)水平。WANG等[55]研究發現，Pae可減輕蛛網膜下腔出血后氧化應激，表現為ROS、MDA、3-硝基酪氨酸和8-羥基-2-脫氧鳥苷水平降低，SOD、GSH-Px和CAT活性升高，上調Nrf2/血紅素加氧酶1(hemo oxygenese-1，HO-1)途徑。劉玲等[56]在脂多糖誘導的小鼠炎性腦損傷模型中發現，Pae可提高抗氧化酶活性，改善線粒體功能，調節熱休克蛋白32(heat shock protein 32，HSP32)表達，發揮抗氧化應激作用。余婧萍等[57]研究也發現，Pae可促進SH-SY5Y細胞自噬小體與溶酶體結合，下調ROS水平，降低自噬相關蛋白LC3Ⅱ表達，促進自噬受體蛋白p62降解，進而促進H2O2損傷后SH-SY5Y細胞自噬，改善細胞氧化損傷，發揮神經保護作用。

3 總結

綜上所述，TGP及Pae對多種與衰老并行的ARD有一定改善作用，其機制主要涉及抗炎、免疫調節、改善睡眠、生物節律、抗氧化等。TGP作為一種已上市的用于治療RA的藥物，對這類化合物及其主要活性成分抗衰老作用及機制進行深入研究，可為抗衰老治療提供新思路。目前，Pae結構修飾后的活性小分子化合物芍藥苷-6-氧-苯磺酸酯的相關研究也有報道，其起效時間和作用強度更優[58]。TGP及Pae的深度探索、開發與利用，老藥新用、一藥多用的實現，對提高老年人生活質量、減緩社會人口老齡化、改善社會老齡多病化具有重要意義。