多糖对人体抗衰老作用的研究

多糖对人体抗衰老作用的研究XiXi1.前言现代科学研究的结果，使人们不得不承认，六七十岁就衰老死亡，其实是一种早衰。虽然没有人能长生不老，但克服早衰，延缓衰老过程是完全可能的。到目前为止，对衰老发生的机理有众多的学说，如遗传学说、自由基学说、交联学说以及免疫功能下降学说等等[1]。衰老过程主要是指生物体健康状态下的生理性老化改变，因此应该将其与生物体的病理损伤区别开来。从另一个角度来看，整体衰老又有一个累积性的内涵，包括生理的、病理的、甚至生物体外伤的积累。应该指出的是，衰老不是一种疾病。衰老死亡可以是无疾而终的生理逐渐衍变过程。当然，衰老与疾病却又是不能分割的：衰老会引起免疫能力下降，体质下降而诱发疾病；反过来种种疾病也会加速机体的衰老，尤其是加速某一个或是某几个身体系统（器官）的相对独立的衰老。多糖作为一大类天然产物，广泛存在于动物、植物、微生物等有机体中，是生物体内重要的生物大分子，是维持生命活动正常运转基本物质之一，在控制细胞分裂、调节细胞生长及维持有机体正常代谢等方面具有重要作用[2]。自20世纪70年代以来，科学家发现多糖及糖复合物在生物体中不仅是作为能量资源和构成材料，更重要的是它存在于一切细胞膜结构中，参与生命现象中细胞的各种活动，具有多种多样的生物学功能。多糖与免疫功能的调节、细胞与细胞的识别、细胞间物质的运输、癌症的诊断与治疗等都有着密切的关系，而且它还能控制细胞的分裂和分化、调节细胞的生长和衰老[3]，从而具有免疫调节和抗衰老等作用。因此，对多糖与人体免疫及衰老的关系的研究在近年来越来越广泛。2.有关衰老的学说2.1自由基伤害衰老理论1956年Harman在前人研究工作的基础上向科学界正式提出了自由基伤害衰老假说。支持这个假说的证据来自于在X-射线照射情况下，可以在种种实验模型内观察到因辐射而引起的能够造成生物体系损伤的氧自由基的产生。因此认为衰老很可能是由于以氧自由基为主的种种生物化学自由基给生物组织带来的伤害性影响的积累。而维持体内足量的自由基清除剂水平就应该可以有效的阻止伤害、防止衰老、甚至大大延长寿命。自由基伤害衰老理论从分子水平上回答了很多以前较肤浅的、经验性的衰老学说解释不了的问题。生物医学研究和老年医学研究的成果，更是将自由基伤害衰老学说推上了“第一衰老理论”的宝座[4]。2.2氧化紧张衰老学说氧化紧张衰老学说认为氧化应激（氧化和还原之间的平衡失调）是造成动物逐渐衰老的根本原因，体内氧化损伤的进程取决于氧化应激的程度和抗氧化防御体系的水平。这个损伤也受代谢率的制约，而且这两者都在基因程序控制之下。Sohal等人认为，这个学说同时把控制不同系统发生阶段的过程及结果的基因程序的完成与能量消耗联系在了一起。美国老年协会前会长Yu在1996年重申并提出了类似的学说。Yu的提法与自由基衰老理论相比，体现出如下特点：①造成机体损伤和衰老变化的活性基团的来源并不仅仅局限于由氧产生的自由基，还与其氧化损伤制造出的中间产物以及其它生化副反应有关；②自由基的产生不能仅仅通过生物个体的耗氧和代谢率来测量；③生物体的老化并不象是由自由基造成的急性的病理性老化。但是严格来讲，氧化紧张衰老学说仍然没有跳出自由基伤害衰老说的框框。2.3免疫功能学说持免疫功能学说的科学家认为：免疫功能具有增龄性变化，即年龄增大，其免疫功能下降或紊乱，结果胸腺萎缩，T细胞损耗，从而导致机体衰老，寿命缩短。由于天然多糖可以增强老年人的免疫功能，因此很有希望将它们作为延缓衰老药应用于临床[1]。3.多糖与抗衰老的关系多糖按照来源可分为植物多糖、动物多糖、菌多糖等。大量研究表明，多糖具有免疫调节、抗肿瘤和抗衰老等作用，且对机体毒副作用很小。3.1动物多糖随着多糖研究的进一步发展和对动物药材的日益重视,对动物多糖的研究逐渐增多。动物多糖主要存在于细胞间质中，它主要有糖原、甲壳素、肝素、硫酸软骨素以及透明质酸等。但机体中多糖的分布不是均一的，而是随组织类型而定。如硫酸软骨素和硫酸角质素主要存在于软骨和骨架组织中；肝素主要分布在肝脏、肺、肠、皮等肥大细胞中；而透明质酸在关节液、玻璃体、脐带中含量较高。动物多糖的存在与分布的广泛性为人类进行多糖研究提供了丰富资源。透明质酸（hyaluronicacid,HA）作为化妆品的添加剂，可通过促进表皮细胞的增值和分化，以及清除氧自由基的作用，可促进受伤部位皮肤的再生。而且HA是皮肤固有的生物物质，人体表皮和真皮中含有人体HA总量一半以上，皮肤中的含水量与HA的含量直接相关。随着年龄的增长，皮肤老化，皮肤中HA的含量就会下降，从而导致皮肤的含水量降低。经常使用含有HA的化妆品，其中的HA可渗透到皮肤的表皮层，保持住皮肤内的水分，促进皮肤营养物质的供给和废物的排泄，从而防止皮肤老化，起到美容和养颜作用[5]。有研究结果表明硫酸软骨素能明显提高小鼠迟发超敏反应强度,提高小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力,显著提高正常和环磷酰胺免疫低下小鼠特异性抗体产生能力,增加其脾脏质量。结论是硫酸软骨素具有明显的免疫增强作用。甲壳素是一种免疫促进剂，具有促进体液免疫和细胞免疫功能。给小鼠注射1%甲壳素，3天能形成抗羊红血细胞的重要抗体。1：4甲壳素和玉米粉的散剂给小鼠口服，1g/d，并进行200μgHBS抗原接种，第15天抗体值是6×22.7～6×20.2[6]。还有研究表明，玉足海参多糖对实验小鼠乳腺癌、肺癌、黑色素瘤均具有显著的生长抑制率。多糖抗癌的原因大多是激活了体内免疫系统，改善了机体免疫力。从皱纹盘鲍中提取的鲍鱼多糖能够明显增加巨噬细胞吞噬能力，增强迟发超敏反应，这种免疫增强作用可能是其抗肿瘤作用的机理。此外还发现三角帆蚌多糖、文蛤多糖、鹿茸多糖、蚕蛹多糖、泥鳅多糖、乌贼墨、鲨鱼软骨素、海参等具有抗肿瘤和增强免疫力的活性。泥鳅多糖具有清除活性氧的作用和对·OH导致DNA链损伤的抑制作用。实验表明泥鳅多糖能够有效地清除O2、·OH、H2O2等活性氧，对DNA链具有良好的保护作用，从而起到抗衰老作用。从猪十二指肠粘膜中提取的中性复合粘多糖具有减轻脑缺血再灌注损伤的作用,体外实验证明它有抗氧化作用[3]。3.2植物多糖的研究植物多糖作为一类重要的天然活性物质，其最大优点是毒副作用小，来源广泛。目前已有香菇多糖、猪苓多糖、云芝多糖、灰树花多糖、裂隙葡多糖、牛膝多糖等应用于临床，它们在抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、抗氧化、抗溃疡、降血糖等方面的作用使多糖类药物显示了诱人的前景[7]。植物多糖最为突出而普遍的功能就是其对机体免疫功能加强，而这种功能的发挥主要通过以下途径来实施的[8]。①激活巨噬细胞：由于巨噬细胞在抗肿瘤和抵御各种感染方面具有主要作用，因而激活巨噬细胞可提高机体抗肿瘤和抗病毒的能力。许多植物多糖都能激活巨噬细胞，增强其吞噬功能和机体的特异性。②激活T和B淋巴细胞：有些植物多糖能刺激T细胞增殖，并能显著增强体液免疫功能。③促进细胞因子生成：多糖也可以通过激活巨噬细胞，树突状细胞，和淋巴细胞等促进IL-1，IL-2，IL-6，TNF等细胞因子的表达与分泌来增强免疫应答能力。④激活补体：补体是血液中具有酶原活性的蛋白质系列，能协同抗体或协助吞噬细胞来杀灭病原微生物。许多高等植物的多糖均具有激活补体作用。有些植物多糖具有明显的抗衰老作用。一方面这类多糖作为免疫调节剂能增强机体的免疫功能；另一方面可以增强集团对自由基的清除能力和抗氧化能力。牛膝多糖在体外可以提高老年小鼠T淋巴细胞的增殖能力和IL-2的分泌，而对青年小鼠无此影响；在体内能显著提高老年小鼠T淋巴细胞和血清中TNF-α的水平，同时一氧化氮合成酶的活性升高，一氧化氮的产生增加。枸杞多糖能有效降低老年大鼠T细胞的过度凋亡，而且可以下调促进凋亡的TNFR基因mRNA表达并上调抗凋亡的BCL-2基因表达[9]。另外，枸杞多糖复合物的抗衰老作用也较显著，实验表明，它可延长家蚕五龄期寿命5.14%。3.3微生物多糖的研究微生物多糖是细菌、真菌、蓝藻等微生物在代谢过程中产生的对微生物有保护作用的生物高聚物微生物多糖在工业生产与生活的许多领域具有广泛的应用价值。微生物多糖生产周期短，不受气候和地理环境条件的限制，可以在人工控制条件下利用各种废渣、废液进行生产。另外，由于潜在用途不断被开发，应用前景比动植物多糖更为广阔[10]。微生物多糖具有免疫保健作用。如红缘层孔菌多糖FP2是具有β型糖苷键的蛋白多糖，它的结构是以β(1→3)葡萄糖为主链，6位上带有分支点，平均每3个糖残基带有1个支链。该微生物多糖在体外对S-180肿瘤细胞无直接抑制作用，但可以激活机体的免疫功能，激活巨噬细胞、杀伤细胞及杀伤性T细胞的活性，增强对肿瘤细胞的攻击作用。对肿瘤细胞有抑制作用、能增强机体免疫功能的微生物多糖还有环蜜菌多糖，其组成以葡萄糖和甘露糖为主，摩尔比为3：1，另含有少量的半乳糖和木糖。高浓度环蜜菌多糖能促进机体巨噬细胞产生白细胞介素-1(IL-1)、IL-1具有广泛的生物学活性，可参与多种生理过程和免疫调节作用，如免疫活性细胞的调节、造血、抗肿瘤等。4.结束语目前，世界各国的科学家们都在为寻找抗衰老药而不惜花费大量的人力和财力[11]。我国的多糖资源十分丰富，具有巨大的开发潜力。我们坚信只要化学家们与药理学家们共同努力，在临床医学家们的合作下，多糖免疫调节剂作为免疫治疗药物一定能在抗肿瘤、抗病毒、抗衰老等研究中得到它应有的地位，为人类的健康长寿作出它的贡献。参考文献:1田庚元，天然多糖的研究和应用（下）[J]．上海化工，2000：11，23-35．2王安利，胡俊荣．海藻多糖生物活性研究进展[J]．海洋科学，2002，26(9)：36-39．3殷涌光，韩玉珠，等．动物多糖的研究进展[J]．食品科学，2006(27)：3，256-2634印大中，刘希彬．自由基伤害衰老理论的严重缺陷[J]．中国老年学杂志，2003(23)：2，123-126．5梁建军。仿生化妆品添加剂-透明质酸（续）[J]．化学世界，2007：1，62-63．6刘长岚，李成彬，等．壳聚糖在医药领域的应用[J]．山东科学，2003(16)：3，68-71．7汪志好．植物多糖的研究进展[J]．安徽卫生职业技术学院学报，2007(6)：2，86-88．8田庚元．天然多糖的研究和应用(上)[J]．上海化工，2000，(10)：29-31.9刘晓健，刘义．植物多糖抗肿瘤作用的研究进展[J].锦州医学院学报，2002，23(1)：58．10宋绍富，崔吉等．微生物多糖研究进展[J]．油田化学，2004(21)：1，91-96．11田庚元，冯宇澄．多糖类免疫调节剂的研究和应用[J]．化学进展，1994(6)：2，114-124．