李婕，趙雨，許寧，幸書楊，舒振波，龐博※

（1.長春中醫(yī)藥大學吉林省人參科學研究院，吉林 長春 130117；2.吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院，吉林 長春 130033）

人參是五加科植物人參（Panax ginseng C.A.Mey）的根及根莖，是我國應(yīng)用廣泛的傳統(tǒng)中藥，有保護神經(jīng)系統(tǒng)[1]、心血管系統(tǒng)[2]和內(nèi)分泌系統(tǒng)[3]的作用。人參的活性成分復雜，主要包括皂苷、多糖、揮發(fā)油、甾醇、有機酸、蛋白質(zhì)、多肽和生物堿等[4]。目前國內(nèi)外關(guān)于人參的研究多集中于人參皂苷，有關(guān)人參蛋白和多肽的相關(guān)研究較少，但早在20世紀，就有關(guān)于人參蛋白（ginseng protein,GP）提取和活性的研究。1992年，侯元等[5]利用電泳技術(shù)將GP分成20多個組分，其中絕大部分蛋白的等電點在4～7范圍內(nèi)。張巍等[6]發(fā)現(xiàn)GP有熱不穩(wěn)定性，提示GP加工提取時應(yīng)當采用冷提法。因此，根據(jù)GP的性質(zhì)，GP常用的提取方法有以Tris-HCl溶液及PBS溶液為主的傳統(tǒng)浸提法和有機試劑沉淀法[7]。有機試劑沉淀法包括Trizol提取法[8]、膜過濾法[9]、沉淀法[10,11]和快速溶劑萃取法[12]等。GP常用分離方法包括超濾法[13]、親和層析法[14]、疏水層析法[11]、凝膠層析法[15]和離子交換樹脂法[16]等。GP常用的分析鑒定方法多種多樣，比如凝膠電泳[17]、SDSPAGE指紋圖譜技術(shù)[18]、Bradford法[19]、Lowry法[20]和超高效液相色譜 高分辨質(zhì)譜法[21]等。

目前報道的人參蛋白根據(jù)功能不同分為類RNA酶蛋白、核糖核酸酶、皂苷合成相關(guān)酶、幾丁質(zhì)樣蛋白和木聚糖酶等[22]，這些蛋白與人參抗真菌[23]、抗病毒[24]、合成皂苷[25]、影響細胞增殖[26]和轉(zhuǎn)錄活性[27]有關(guān)。經(jīng)過提取純化后，人參水溶性蛋白具有抗氧化[28]、抗輻射[29]、提升免疫[7]、耐缺氧[30]和抗疲勞[31]等作用?；诖耍疚膹娜藚⒍嚯暮腿藚⒌鞍椎幕钚匝芯康确矫鎸θ藚⒌鞍椎乃幚碜饔眠M行初步總結(jié)，為人參蛋白的后續(xù)研究提供幫助。

1 人參蛋白的藥理作用

1.1 對細胞增殖的影響

1.1.1 促進細胞增殖 GP可以促進細胞生長，促進傷口愈合。嚴銘銘等[13]發(fā)現(xiàn)，GP有促進小鼠海馬細胞增殖的作用。SUN L W等[32]證明，GP可以通過調(diào)節(jié)小鼠胚胎成纖維細胞NIH/3T3細胞周期、增加調(diào)節(jié)膠原合成因子表達及膠原的分泌和激活ERK信號通路促進細胞增殖和膠原分泌，在促進創(chuàng)面愈合中起到積極作用。王佳雯等[33]證明，GP能夠增加I型膠原蛋白（collagen I,COL I）和轉(zhuǎn)化生長因子1基因的表達量促進NIH/3T3細胞增長。

但也有學者發(fā)現(xiàn)，人參水溶性蛋白能夠抑制非洲綠猴腎臟成纖維細胞Vero增殖；對小鼠成纖維細胞L929具有低濃度促進增殖、高濃度抑制增殖的作用[34]。這表明濃度過高的GP不僅不會對促進傷口愈合產(chǎn)生好處，同時還可能會造成腎臟毒性。而關(guān)于GP的安全劑量，目前尚未見相關(guān)研究。

1.1.2 抗腫瘤 腫瘤細胞可以通過調(diào)控細胞凋亡來延長自己的存活時間[35]，有研究指出，GP可以抑制人喉癌細胞Hep-2、小鼠黑色素瘤B16細胞株的增殖[36]。李紅艷等[37]將人參蛋白作用于Hep-2細胞懸液上，發(fā)現(xiàn)使用不同處理方法提取的GP對Hep-2細胞的作用并不一致。人參總蛋白對Hep-2細胞的體外抑制作用效果最好，且其抑制率隨蛋白濃度的增加而增加。而經(jīng)過沸水、透析處理的蛋白效果并不理想，這可能與蛋白活性已經(jīng)發(fā)生變化有關(guān)。

任雨賀等[38]發(fā)現(xiàn)，GP能通過調(diào)控人乳腺癌細胞MCF-7的周期來誘導腫瘤細胞的凋亡。其作用機制是通過線粒體途徑進行誘導，阻滯細胞有絲分裂，抑制凋亡的能力，從而抑制癌細胞的增殖。

程璐等[39]用GP聯(lián)合H2O2誘導人神經(jīng)母細胞瘤SH-SY5Y細胞損傷，染色檢測細胞凋亡。實驗結(jié)果表明，GP本身并不能導致SH-SY5Y細胞損害，但GP可加強H2O2誘導癌細胞損傷作用。

1.2 抗氧化應(yīng)激及老化

1.2.1 抗氧化應(yīng)激損傷 GP具有抗自由基對細胞氧化損傷的作用。人類的生活離不開自由基，但同時也深受其害。自由基對人體的攻擊可導致細胞免疫受損，并產(chǎn)生炎癥和衰老。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）能夠清除有害的自由基，維護體內(nèi)氧化平衡。姚剛等[40]從GP中分離出一種四聚體蛋白，經(jīng)檢測具有SOD活性。謝洪等[41]發(fā)現(xiàn)，幼年期人參的SOD蛋白活性較強，隨著時間的推移，人參中SOD蛋白活性降低，在﹣20℃下儲存時人參中的SOD蛋白活性損失最少。

人體內(nèi)自由基作用于脂質(zhì)產(chǎn)生的丙二醛（malondialdehyde,MDA）是膜脂過氧化的毒性產(chǎn)物，常用于測定生物體內(nèi)的氧化應(yīng)激程度。谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）可以還原有毒的過氧化物，保護細胞膜。趙雨等[28]通過比較小鼠分別因缺氧、亞硝酸鈉中毒和腦缺血性缺氧導致死亡的時間，發(fā)現(xiàn)使用GP灌胃的小鼠均能延長存活時間，MDA含量降低，GSH-Px活力升高，說明GP具有耐缺氧和抗氧化作用。

劉達等[42]發(fā)現(xiàn)人參糖蛋白能降低大鼠體內(nèi)肌酸激酶同工酶、乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase,LDH）的活性和活性氧（ROS）熒光強度，升高SOD和谷胱甘肽的活性，減輕阿霉素所致的氧化應(yīng)激損傷，提高心臟功能。

1.2.2 抗衰老 過氧化氫是常用構(gòu)建衰老模型的方法，它可導致神經(jīng)元細胞損傷，引起細胞形態(tài)發(fā)生改變，使細胞老化和凋亡。Bcl-2基因和Bax基因可以通過眾多途徑來影響細胞凋亡，其比值是確定細胞是否凋亡的重要標志[35]。有研究證明，GP可以抑制過氧化氫引起的乳鼠皮層神經(jīng)細胞凋亡和衰老，降低Bax/Bcl-2比值，說明GP有保護神經(jīng)元和抗衰老的作用[43]。另外文章中還指出，濃度不同的GP對細胞存活率有不同的影響，其中低、高劑量具有促進作用，中劑量具有抑制作用，這可能與GP中含有的3種抗氧化酶的不同作用有關(guān)。

阿爾茨海默癥（alzheimer disease,AD）和帕金森綜合征（parkinson’s disease,PD）是兩種常見的老年神經(jīng)退行性疾病，AD的兩個主要病理特征是淀粉樣蛋白沉積和神經(jīng)纖維纏結(jié)。淀粉樣蛋白（amyloid-,A）通過阻斷影響大腦功能的PI3K/AKT信號通路，導致神經(jīng)元的損傷與凋亡[44]。

GP對神經(jīng)系統(tǒng)具有保護作用，可以減輕神經(jīng)元損傷。李紅艷等[45]通過實驗發(fā)現(xiàn)，GP對AD損傷的神經(jīng)元具有保護作用。與正常細胞相比，大鼠細胞AD模型細胞凋亡率升高，胞體形態(tài)學改變。經(jīng)GP作用后，大鼠細胞存活率上升，一氧化氮合酶（nitric oxide synthase,NOS）活性和NO水平均下降，說明GP對A1-40或H2O2所導致的神經(jīng)元損傷具有保護作用。后續(xù)實驗證明，GP提高AD大鼠神經(jīng)元的存活率、減少體外神經(jīng)元凋亡和增強細胞抗氧化的能力可能與CPM/PKA/CREB通路介導的抗氧化和凋亡抑制作用有關(guān)[47]。同時，GP可以提高AD大鼠的記憶能力，降低大鼠的A 1-42和異常過度磷酸化的tau蛋白含量，這可能是通過激活PI3K/AKT通路完成的[47]。

PD表現(xiàn)為手抖、肌強直、平衡障礙和食欲不振。它的發(fā)病與遺傳、生活方式、神經(jīng)系統(tǒng)老化和機體穩(wěn)定等相關(guān)。其中PINK1蛋白突變以及-突觸蛋白（-Synuclein,-syn）異常聚集可能是造成PD的重要原因[48]。LIU等[49]證明，GP對帕金森病果蠅模型的神經(jīng)毒性具有保護作用，能夠促進線粒體功能的維持，并保護線粒體免受氧化應(yīng)激的影響。

王思明等[50]將-syn異常表達的PD模型果蠅給予人參總蛋白后，測試其腦部脂質(zhì)過氧化物（lipid peroxidation,LPO）、谷胱甘肽（glutathione,GSH）、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（glutathione S-transferase,GST）和蛋白質(zhì)羰基（protein carbonyl,PC）含量。實驗證明GP能夠明顯提高PD果蠅存活率，有效恢復其爬行和飛行能力，可下調(diào)腦內(nèi)LPO、GS和PC的量，升高GSH的量，且有濃度依賴性。說明GP能夠抑制-syn的異常聚集，從而降低PD的病理征狀。

除了氧化應(yīng)激導致的衰老以外，紫外線照射也是細胞老化的重要原因，長波黑斑效應(yīng)紫外線（ultraviolet A,UVA）具有很強穿透力，能深入真皮層，抑制纖維細胞增殖能力，增加膠原蛋白降解率，產(chǎn)生松弛和皺紋。UVA照射引起的成纖維細胞衰老主要是由于真皮細胞膠原降解和細胞的DNA氧化損傷，其中基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase,MMPS）參與結(jié)締組織重建。JIANG等[51]證明，GP可以抑制ROS引起的DNA損傷，增加COLI表達，降低MMP-2和MMP-9酶活性，從而抑制紫外線導致的肌膚老化。

1.3 提升免疫

人參增強免疫的作用多體現(xiàn)在多糖和皂苷上[52]，但有研究指出，GP也具有提升免疫的作用。趙雨等[53]將誘發(fā)遲發(fā)性超敏反應(yīng)（delayed type hypersensitivity,DTH）的小鼠進行行為學和理化測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GP組T細胞功能、吞噬指數(shù)和肝SOD含量明顯增加，肝MDA含量降低，缺氧死亡和游泳溺水死亡時間顯著延長。說明GP能增強DTH，促進單核巨噬細胞的功能，從而促進細胞的免疫功能。王鈺瑩等[7]的研究結(jié)果表明，GP可以增強小鼠巨噬細胞吞噬的能力和釋放NO的能力，促進前列腺素E2和腫瘤壞死因子的分泌。

SUN L等[54]證明，GP能提高細胞活力和肌管直徑，降低Ca2+濃度和LDH釋放，可能通過激活AMPK和PI3K/Akt信號通路，提高肌管葡萄糖消耗，從而促進高劑量地塞米松誘導的小鼠成肌細胞肌肉萎縮的恢復。

1.4 耐缺氧和抗疲勞

GP具有抗疲勞能力。人體內(nèi)的肝糖原使血糖維持在穩(wěn)定范圍內(nèi)，當肝糖原被消耗時，就會產(chǎn)生疲勞[55]。機體大量運動后導致的組織缺氧可引起身體內(nèi)血乳酸值的升高。趙雨等[31]給喂養(yǎng)GP的小鼠檢查其運動后體內(nèi)的血乳酸值、肝糖原和血清尿素氮含量變化，結(jié)果表明，GP與小鼠肝糖原含量呈正相關(guān)，與小鼠血乳酸值呈負相關(guān)，說明GP能夠提高小鼠耐缺氧和抗疲勞能力。

1.5 調(diào)節(jié)血脂

人參對心血管疾病有較好治療作用[56]。早在1991年就有人指出，GP能夠改善高脂給藥引起的高血脂癥[57]。得高血脂癥（hyperlipidemia,HLP）的病人血液中血清總膽固醇（total cholesterol,TC）、甘油三酯（triglyceride,TG）增高，多有并發(fā)癥出現(xiàn)，是造成心腦血管疾病的重要誘因之一。趙雨等[58]對HLP大鼠模型灌胃給予GP后，檢查TC、TG以及HDL-C 3種指標，發(fā)現(xiàn)給予GP后，大鼠的TC和TG均有降低，表明GP具有降低血脂的作用。

1.6 抗輻射

人參中皂苷、蛋白和多糖均具有一定抗輻射作用[59]。輻射可破壞細胞結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生大量具有強氧化性的自由基，致使機體代謝紊亂，對生物體傷害巨大[60]。因此，保護造血細胞、清除自由基和提高免疫等成為抗輻射藥物首選功能[61]。KIM和CHOI[62]發(fā)現(xiàn)，GP顯著降低紫外線誘導的倉鼠卵巢腫瘤細胞CHO-K1姐妹染色單體交換率，表明GP具有降低DNA損傷的作用，KIM等[63]發(fā)現(xiàn)，GP能增強紫外照射下的損傷細胞DNA修復。趙雨等[29]發(fā)現(xiàn)，給小鼠預先服食GP后，以60Co-射線照射小鼠全身，受照小鼠的白細胞數(shù)減少、微核數(shù)增多、SOD活性降低及MDA含量增加，同時，隨著GP含量的提高，受照小鼠的胸腺、脾臟指數(shù)也增加，反映了GP有提高免疫力的作用，其抗輻射作用可能與GP增強免疫力，清除自由基的作用密切相關(guān)。

1.7 其他

GP還具有抗真菌作用[64]，與其具有的人參脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白、親環(huán)素蛋白和Defensin蛋白等有關(guān)[65]。

人參糖蛋白（ginseng glycoprotein,PGP）是一種由共價鍵連接的含有寡糖鏈的蛋白質(zhì)，具有鎮(zhèn)痛、提高睡眠質(zhì)量、改善記憶力和增強學習能力等作用。WANG等[66]證明，人參糖蛋白能減輕小鼠扭體，延長熱板潛伏期，表現(xiàn)出明顯的鎮(zhèn)痛活性，并且糖蛋白中蛋白含量越高，其鎮(zhèn)痛活性越好。人參糖蛋白有改善睡眠的作用，作用機制可能與NO合成有關(guān)[67]。FANG等[68]經(jīng)熒光成像證明，腦血管上皮細胞具有特異性攝取PGP的能力,使得糖蛋白在腦內(nèi)富集，具有神經(jīng)保護的作用。這印證了PGP能顯著改善學習和記憶。

2 人參多肽的藥理作用

人參多肽由氨基酸構(gòu)成，是蛋白質(zhì)的前體分子，容易被人體吸收，具有抑菌、提高免疫、降血糖、改善記憶和耐缺氧等作用。

李紅艷等[69]將GP用酶水解后，GP大部分水解為多肽，小部分為氨基酸，說明人體可能以多肽或氨基酸形式吸收GP。李海濤等[17]證明，GP經(jīng)酶解得到小分子量多肽和氨基酸的混合物，可以清除羥自由基，對金黃色葡萄球菌有抑制作用。經(jīng)研究證明，小分子量人參寡肽能夠提高巨噬細胞吞噬能力、NK細胞活性和Th細胞分泌，可提高小鼠體內(nèi)先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，還可以抗Bap誘發(fā)的A549細胞損傷[70,71]。孫彬等[72]發(fā)現(xiàn)，人參寡肽具有降血糖作用，可以降低胰島素水平、糖化血清蛋白和膽固醇水平，這可能由于GP中含有降血糖的精氨酸。

王軍波等[30]證明，人參多肽能延長小鼠常壓、亞硝酸鈉和急性腦缺血耐缺氧時間。人參多肽還能增強小鼠記憶能力[73,74]。人參糖肽能減低血糖，保護因為鏈脲佐菌素損傷的胰島 細胞[75]。

3 總結(jié)與展望

人參作為中藥的應(yīng)用歷史悠久，關(guān)于人參功效的研究也隨著時代發(fā)展而愈加科學全面。《神農(nóng)本草經(jīng)》中載：“人參主補五臟，安精神，定魂魄，止驚悸，除邪氣，明目，開心益智。久服，輕身延年?！爆F(xiàn)代科學證實，人參具有調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，減輕頭痛、失眠及健忘等癥狀，增強人體免疫，提高人的記憶力和抗衰老等作用。人參蛋白及多肽是人參中的重要活性成分之一，近些年有關(guān)于此的研究越來越受到人們重視。

人參蛋白具有改善記憶、抗疲勞、抗衰老、抑制腫瘤和保護神經(jīng)系統(tǒng)及提升免疫等作用，在中草藥保健、美容和藥物開發(fā)等方面提供了新思路。人參多肽是人參蛋白的前體物質(zhì)，具有抑菌、降血糖和改善記憶等作用，同時可作為人參不同年份的質(zhì)量標記物，在藥用植物的質(zhì)量控制中具有廣闊的應(yīng)用前景[76]。

但看似蓬勃發(fā)展的人參蛋白研究研發(fā)產(chǎn)業(yè)目前還存在許多問題：如近些年偏重將人參總蛋白認為是一種整體來提取研究，經(jīng)過純化的蛋白成分不清，機制不明；有研究證明人參蛋白對個別細胞具有促進增殖或損害作用，其功能與劑量相關(guān)，其劑量的安全問題還有待研究。因此，需要加強有關(guān)文獻搜索研究，結(jié)合劑量問題設(shè)計合理可靠實驗，引入先進技術(shù)和方法，從蛋白的單一功能研究移向分子水平作用機制的研究。

據(jù)目前所知，人參中含有300余種人參多肽和蛋白，僅很少一部分得到了分離鑒定，絕大多數(shù)蛋白依然深藏在未知海洋中，因此仍需要進行繼續(xù)全面地研究發(fā)展，從而為相關(guān)醫(yī)藥保健行業(yè)等產(chǎn)品的研發(fā)提供新的選擇。