紅景天苷抗衰老作用的研究進展＊

馬國燕，字嬌蕊，周桐如，吳雅馨，汪晨凈

（西北民族大學醫學部，甘肅 蘭州 730030）

紅景天苷可以抗衰老、抗缺氧、防止疲勞、增強免疫、保護人體心血管并清除體內氧自由基[1]，其中抗衰老的作用機制涉及廣泛。紅景天苷不僅能夠抑制腫瘤壞死因子等血管慢性炎癥因子的分泌、抑制氧化應激水平，還可改善多種心肺血管疾病，從而延緩衰老，但相關研究進展尚不十分清晰，故本文對衰老的原因與機制，以及紅景天苷的來源、化學成分、抗衰老作用及其機制進行綜述。

1 衰老的原因

衰老是年齡增長過程中機體逐漸出現的退行性變化[2]，是人類一生中不可避免的過程。當前衰老的標準也被廣泛接受，即普遍性、進行性、內因性和有害性。衰老與炎癥、基因突變、生長激素失調、體內自由基、DNA 損傷、免疫應答、血液循環衰竭、氧化應激反應等有關[3]，根據調查研究顯示，人體老化主要與DNA 損傷、飲食方面、精神方面、基因改變、免疫因素等相關，但尚未形成一致理論。

2 衰老的機制

衰老與自由基、炎癥細胞因子、生長激素失調、DNA 損傷、免疫抑制、血液循環衰竭及膽堿能等相關，具體如下：

2.1 與自由基有關

一般情況下自由基可以清除體內的細菌等對機體有危害的微生物，從而保護機體組織。但隨著年齡的增加和某些體外因素，其副作用逐漸增強，人體自身攜帶自由基清除系統也受到破壞，導致自身抗氧化物質合成速度逐漸變慢，相應器官功能逐漸減退、組織細胞受損，最終引起機體一系列疾病且患病率持續升高。體內不斷積累的自由基通過強氧化作用損傷DNA 和組織細胞，引起機體代謝異常、染色體畸變、細胞癌變，從而影響機體正常生理功能，最終導致機體各系統臟器功能下降，機體逐漸趨向衰老[4]。自由基及其代謝產物引起脂質過氧化反應會加速人體老化和相關疾病的發展[5]。研究發現[6-7]大量老年人腦組織中含有較多的丙二醛（Malonic Dialdehyde，MDA），因自由基不斷累積及自身抗氧化能力的降低而引發的脂質過氧化作用，也會導致MDA 含量增加，說明MDA 會加速機體老化。器官功能減退會使線粒體功能紊亂，進一步推動細胞老化的速度，身體組織也發生改變，此過程還會生成較多活性氧，進一步加速損傷DNA，導致機體衰老[8]。衰老雖是不可逆轉的現象，也是不可違背的生命規律，但是可以通過提高內源性抗氧化酶活性，清除機體體內產生的過多氧自由基，阻止炎癥因子的侵害，從而達到延緩衰老。如：超氧化物歧化酶（Super Oxide Dismutase，SOD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GSH-Px）等酶和一些抗氧化劑。

2.2 與炎癥細胞因子相關

炎癥細胞因子參與體內炎癥反應，主要包括腫瘤壞死因子-α、白介素-1β、白介素-6，不僅加重炎癥反應，還可以促進平滑肌細胞增殖活性。研究發現[9]，衰老小鼠的免疫器官功能降低，炎癥因子含量增加，提示細胞老化，機體衰老進程的加快。腫瘤壞死因子-α在免疫異常所引起的炎性脫髓鞘疾病、風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡、炎癥性疾病等自身免疫性疾病中的含量均異常增多[10]，而腫瘤壞死因子-α的增多加快疾病的發展，加快各系統器官的衰竭。炎癥因子在動脈粥樣硬化、內皮細胞損傷等心血管疾病中發揮重要作用，可減弱一氧化氮的抗炎能力，使內皮細胞受損，導致系統功能不能發揮正常作用[11]。同時增加氧化應激，造成體內氧自由基的增加，從而加快衰老。研究表明[12]，炎癥細胞因子在培養上皮細胞過程中，誘導活性氧生成、激活ATM∕p53∕p21WAF1∕Cip1 通路，進而加速細胞老化。炎癥細胞因子會導致炎癥反應緩慢性進行性增多，最終導致機體衰老，在研究老年人炎癥和心衰之間的關系中，發現腫瘤壞死因子-α的比例增加[13]，心衰發病率增高，提示炎癥細胞可以損傷心肌細胞。此外，炎癥細胞因子還可以激活多種免疫細胞，使體內自由基增多，加快體內氧化作用，損傷細胞組織。因此通過抑制炎癥細胞因子，可以延緩機體衰老。

2.3 與生長激素相關

實驗使用生長激素連續治療老年健康受試者后，發現生長激素雖不能恢復肌原纖維蛋白合成率，但可以增強受試者的大腿肌肉力量，最終提高老年人的體能[14]。通過測定健康女性的最大攝氧量，得知生長素介質-C、生長激素隨年齡增長而逐漸降低[15]。生長激素的合成代謝作用較強，可以降脂和改善體脂成分。實驗證實給未成熟垂體切除的大鼠注射生長激素后，大鼠的體重增加、脛骨致密度也顯著增加[16-17]。通過研究大鼠細胞源性生長激素抗衰老的作用，給大鼠注射重組人生長激素后發現大鼠皮膚膠原厚度在第6 周開始增厚，提示人重組生長激素可以增強皮膚轉化生長因子-β Ⅰ型和Ⅱ型受體mRNA的表達，從而延緩皮膚的老化[18]。

2.4 與DNA損傷、免疫抑制、膽堿能的功能降低有關

DNA 具有修復損傷機體大分子的功能，由于物理、化學或自身因素使DNA 受到損傷，進而影響機體的線粒體功能[19]，加速衰老。當機體受到輻射或紫外線的照射時，導致基因突變，使DNA 損傷[20]，而基因與細胞功能相關，從而損傷機體細胞。免疫功能在體內發揮重要作用，隨著年齡的增加，機體的免疫功能開始衰退，使老年人患病率逐年上升。實驗通過給予不同藥物損傷老化大鼠的大腦，結果顯示大鼠的膽堿能系降低，其學習能力相應降低[21]，表明膽堿能受損會使機體的認知功能下降，進而演變為阿爾茲海默癥。

3 紅景天苷的來源及化學成分

紅景天苷是紅景天的塊根，紅景天為多年生草本植物，其生長環境惡劣，但適應能力和生命力極強。紅景天含有多種的化學成分：香豆素類、黃酮類、苷類、無機元素、氨基酸類、酚類、纖維素、酶類和生物堿類九大類，且藥理學證實長期服用無副作用。其化學結構式見圖1。

圖1 紅景天苷化學結構式

4 紅景天苷的藥理作用

紅景天苷有較多的藥理作用，如抗衰老、防止疲勞、抗缺氧、免疫調控、保護心血管等，有相關實驗證明紅景天苷的藥理作用。

研究通過觀察服用紅景天的受試者綜合運動能力情況[22]，發現服用紅景天的受試者其心肌耗氧量明顯降低，表明紅景天可以通過加強人體的有氧運動，最終達到抗疲勞的效果。實驗將大鼠分組[23]：對照組、大鼠缺氧組、紅景天加藥組，觀察大鼠膈肌細胞結構的變化，結果為缺氧大鼠的膈肌細胞結構的變化最明顯，相同缺氧條件但加紅景天的大鼠膈肌細胞未有明顯改變，證明紅景天可以抗缺氧。通過觀研究景天多糖對免疫力低下的小鼠相應白細胞、血紅蛋白以及細胞免疫功能的變化，發現紅景天多糖對免疫低下的小鼠有明顯恢復作用，證明紅景天多糖可以增強免疫功能[24]。研究證實通過胸主動脈縮窄法觀察長期給予紅景天苷的大鼠，其血壓和血管的病理變化，發現紅景天苷可降低血壓，減輕血管內皮損傷，進一步保護心血管[25]。

實驗通過[26]在體外培養人胚肺二倍體成纖維細胞，分對照組和紅景天苷加藥組觀察的細胞形態、增殖速度和氧化酶活性，通過細胞培養、定量細胞化學方法、單胺氧化酶的熒光測定法，最終結果顯示加入紅景天苷的人胚肺二倍體成纖維細胞其形態較好和分裂速度較快、氧化酶活性較低，表明紅景天苷可以延緩衰老。實驗[27-28]證實紅景天苷通過增強細胞活性、降低β-半乳糖苷酶活性、緩解G1∕G0 細胞周期阻滯、阻止產生炎癥因子、調控機體氧化應激及AMPK 信號通路，使機體代謝紊亂得到改善，最終延緩機體衰老。研究表明[29]，紅景天苷通過激活miR-22∕SIRT-1 通路，影響生物體中線粒體的發生，從而延緩成人纖維細胞的衰老。

5 紅景天苷的抗衰老作用機制

紅景天苷抗衰老機制主要與氧化酶活性、體內氧自由基、炎癥因子、生長激素、DNA、免疫系統與膽堿能等因素相關。具體機制如下：

5.1 提高內源性抗氧化酶活性，清除體內氧自由基

對衰老的小鼠進行紅景天苷灌胃后，表明小鼠組織中的SOD活性增強、過氧化脂質水平降低[30]，從而降低衰老的速度。通過大花紅景天多糖不同劑量對小鼠進行皮下注射，觀察到小鼠的SOD 活性增強、MDA 含量降低，證明SOD 有抗氧化和抗衰老作用、MDA 則加速細胞老化，此外紅景天苷也可以提高氧化氫酶活性，對抗細胞衰老[31-32]。紅景天的提取物可以加強機體免疫功能，通過使用紅景天的提取物對小鼠進行灌胃一周后，檢測發現隨著藥物劑量的增加，小鼠的免疫器官重量也相應增加。此外通過研究發現紅景天莖葉提取物可以提升存活率、抑制小鼠脂質過氧化物的生成、增加組織中SOD 的活性，提示紅景天的提取物可以抗衰老[33-34]。為觀察紅景天對老年癡呆鼠的學習能力、體內SOD 和MDA 含量的影響，經過定位航行和空間搜索能力訓練后，結果顯示紅景天灌胃的大鼠記憶力會有所提高、SOD活性提高、MDA 含量降低[35]。研究證實[36]高山紅景天增強老年小鼠SOD、CAT、GSH-Px，降低脂質過氧化水平，清除機體經新陳代謝所生成的氧自由基等有害物質，減慢細胞衰老速度。在不同缺氧前提下觀察小鼠的生存率，實驗表明紅景天苷可以增加心肌缺氧的小鼠壽命[37]，提示紅景天苷可延緩心肌細胞衰老。

根據上文提及的自由基學說得知，體內累積的自由基不僅不能抵擋有害微生物入侵機體，還會使組織細胞受損。較多研究證實紅景天可以通過提高SOD從而清除自由基，最終延緩機體衰老。

5.2 抑制炎癥細胞因子

實驗用脂多糖構建出小鼠內毒素血癥的模型[38]，通過注射紅景天苷觀察小鼠炎癥細胞因子的濃度變化情況，實驗表明紅景天苷可抑制炎癥因子腫瘤壞死因子-α、白介素-1β、白介素-6 的分泌，表明紅景天苷可以提高小鼠生存率。通過酶聯免疫吸附法檢測紅景天苷灌胃喂養的流感感染小鼠，結果顯示小鼠血清和肺組織炎癥因子水平均降低[39]。

通過研究[40]紅景天苷對大鼠腦缺血后的炎癥反應，發現紅景天苷可以抑制PI3K∕Akt∕HIF通路，從而減輕腦部的炎癥反應，保護腦血管功能。實驗[41]采用MTT 檢測法觀察紅景天苷對臍靜脈內皮細胞的影響，提示紅景天苷可以保護內皮損傷，減輕體內炎癥反應，提高細胞存活率，保護內皮細胞功能。另有報道[42]在相關低密度脂蛋白誘導實驗中，紅景天苷可以減少細胞內脂質沉積，從而延緩內皮細胞衰老。還有研究證實[43]，紅景天苷抑制核因子κB 蛋白、Toll樣受體4和腫瘤壞死因子-α 的表達，最終對大鼠心肌損傷起保護作用。

5.3 促進生長激素分泌

實驗[44]通過放射免疫法觀察紅景天素對大鼠垂體生長激素的作用，結果表明紅景天素可以促進對大鼠垂體生長激素的分泌，從而減緩機體老化。通過觀察[45]紅景天苷對手術后疲勞綜合征的大鼠，其垂體生長激素和下丘腦生長激素釋放激素表達水平的改變，結果表明紅景天苷通過促進垂體生長激素和下丘腦生長激素釋放激素的合成，進一步減輕應激狀態，達到延緩衰老的作用。

5.4 修復DNA損傷、增強免疫應答與膽堿能功能

相關研究證明[46]紅景天苷可以加快DNA 氧化損傷修復，從而保護細胞免受氧化應激，維持細胞功能。紅景天苷可抑制戶外紫外線介導的豚鼠皮膚細胞的凋亡[47]，提示紅景天苷可防止細胞的氧化受損。老齡大鼠口服紅景天苷后，其體內CD3+T 細胞與CD4+T 細胞增多，Ⅳ型細胞介導的遲發型變態反應增強，表明紅景天苷可以增強細胞體液引起的免疫應答，從而減緩細胞衰老速度[48]。另一方面紅景天苷還可以提高記憶力和學習能力，通過研究免疫組化和水迷宮試驗法測定糖尿病大鼠海馬再灌注區膽堿乙酰轉移酶和腦源性生長因子的影響，最終結果顯示上述神經元百分比均提高，表明紅景天苷可以增強膽堿能系的功能[49]。

6 結語

綜上，紅景天苷可以通過提高內源性抗氧化酶活性、清除氧自由基、抑制炎癥因子分泌、促進生長激素分泌、修復DNA 損傷、增強免疫應答與膽堿能功能，達到延緩衰老的作用。