李銘麟 王佳賀

人類(lèi)衰老是自然的、漸進(jìn)的和不可避免的,主要表現(xiàn)為器官功能逐漸喪失和再生能力的下降,與分子、細(xì)胞和組織水平的一系列變化有關(guān),是多系統(tǒng)參與的復(fù)雜生物學(xué)過(guò)程[1]。一些疾病如骨關(guān)節(jié)炎、特發(fā)性肺纖維化、癌癥、動(dòng)脈粥樣硬化(AS)、AD和衰弱等會(huì)引起病理性衰老早發(fā),同時(shí)老化過(guò)程亦會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生[2]。另外,衰老在中醫(yī)學(xué)上有五臟虛弱衰老說(shuō)、腎虛衰老說(shuō)、脾胃虛弱衰老說(shuō)等不同學(xué)說(shuō)[3]。迄今為止,抗衰老治療按理化屬性大致分為化學(xué)藥物治療、中藥治療和生物治療[4]。中醫(yī)藥在抗衰老藥物治療方面歷史悠久、理論獨(dú)特、優(yōu)勢(shì)顯著,已成為中醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[5]。靈芝(GL)作為常用的抗衰老中藥,被認(rèn)為具有多種保健和藥用功效,而靈芝多糖(GLP)則被認(rèn)為是其最主要的抗衰老成分[5-6]。本文就GLP在抗衰老領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以充分發(fā)揮其天然優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特價(jià)值,為中藥抗衰老的研發(fā)和合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和重要參考。

1 GLP的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性

GL是一種生長(zhǎng)在腐爛的原木或樹(shù)樁中的多孔大型真菌屬,作為一種傳統(tǒng)中藥材,數(shù)千年來(lái)一直被用于永葆青春、活力和延長(zhǎng)壽命。GL含有許多成分,包括多糖、糖蛋白、肽聚糖、萜類(lèi)化合物、類(lèi)固醇和生物堿等[7],其中具有抗衰老或與抗衰老功能相關(guān)的生物活性成分主要包括多糖、三萜和肽聚糖[8]。其中,GLP作為極性和非極性的主要成分,由(1→3)、(1→6)-α/β-葡聚糖、糖蛋白和水溶性雜多糖組成,是一種由超過(guò) 10 個(gè)單糖縮合而成的一類(lèi)化合物[9]。有些多糖還含有糖蛋白。糖鏈由肽鏈中的絲氨酸或蘇氨酸通過(guò)糖蛋白中的O-糖苷鍵連接。多糖或多糖肽被認(rèn)為是發(fā)揮GL大部分抗衰老功能的生物活性成分,包括抗炎、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗糖尿病、抗高脂血癥、抗菌、神經(jīng)保護(hù)和調(diào)節(jié)神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)等[10-11]。這些效應(yīng)涉及多種機(jī)制,通過(guò)靶向信號(hào)傳遞、染色質(zhì)重塑改變等途徑激活[12]。

2 GLP的抗衰老機(jī)制

2.1 抗氧化應(yīng)激和抗炎 在與衰老相關(guān)的眾多理論中,氧化應(yīng)激和自由基積累理論最為突出?？寡趸到y(tǒng)功能隨著年齡的增長(zhǎng)而惡化,破壞了活性氧(ROS)的產(chǎn)生和消除之間的微妙平衡,導(dǎo)致氧化細(xì)胞損傷。與其他器官相比,腦、心臟和骨骼肌等組織在遭受氧化應(yīng)激等損傷時(shí)因?yàn)槠浼?xì)胞不可再生而更容易衰老[13]。重要的是,氧化應(yīng)激積累和線(xiàn)粒體功能障礙是心臟衰老的重要誘因。心臟收縮依賴(lài)于氧化磷酸化和線(xiàn)粒體電子傳遞鏈。它們的功能障礙可能會(huì)使ROS的產(chǎn)生增加到不健康的水平,從而引起心肌結(jié)構(gòu)和功能的改變,例如心肌萎縮或代償性肥大,從而誘發(fā)心臟衰老[14]。在大腦中,ROS的積累和呼吸鏈酶復(fù)合物活性的減弱會(huì)對(duì)大腦線(xiàn)粒體造成損害,可誘發(fā)一些神經(jīng)退行性疾病的發(fā)作,如PD、AD、亨廷頓病等[15]。

研究表明,GL的多種多糖作為天然抗氧化劑可以顯著降低ROS的水平,通過(guò)增強(qiáng)酶活性和激活Keap1-Nrf2/ARE信號(hào)通路來(lái)保護(hù)皮膚成纖維細(xì)胞免受過(guò)氧化氫(H2O2)引起的氧化損傷,從而保護(hù)皮膚延緩衰老[16]。在2型糖尿病大鼠模型中,GLP可改善Nrf2/HO-1信號(hào)通路,降低血脂和H2O2水平,從而預(yù)防導(dǎo)致AS進(jìn)展和肝脂肪變性的氧化應(yīng)激和慢性炎癥,并能抑制炎癥性血管增生[17-18]。在白兔AS模型中也得到了類(lèi)似的結(jié)論[19]。脊髓和腸道血管等的缺血再灌注損傷可導(dǎo)致炎癥、ROS生成增加、脂質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞凋亡,GLP則可以逆轉(zhuǎn)這些生化改變,并改善已發(fā)生改變的神經(jīng)狀態(tài)[20-21]。GLP還有可能通過(guò)緩解氧化應(yīng)激、維持線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)和減少細(xì)胞凋亡來(lái)改善中年雄性小鼠的睪丸結(jié)構(gòu)和功能,從而維持衰老過(guò)程中的生育能力[22]。值得注意的是,有研究表明經(jīng)過(guò)發(fā)酵的靈芝孢子粉中純化出的多糖結(jié)構(gòu)不變且具有更強(qiáng)的抗氧化活性[23]。另外,GL中分離出的多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物可減輕阿霉素誘導(dǎo)的小鼠氧化應(yīng)激和心肌以及腎臟損傷,可能是臨床抗腫瘤藥物性心肌病的有效治療劑[24-25]。

2.2 免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤 衰老還與免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能缺陷密切相關(guān),免疫衰老使機(jī)體感染、腫瘤和其他慢性疾病的發(fā)生概率大大增加。GLP通過(guò)增強(qiáng)抗原呈遞細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)以及體液和細(xì)胞免疫系統(tǒng)而表現(xiàn)出免疫調(diào)節(jié)特性。從GL中分離出的β-葡聚糖有望通過(guò)病原體相關(guān)分子模式產(chǎn)生免疫反應(yīng)。β-葡聚糖與存在于不同細(xì)胞上的Dectin-1受體結(jié)合后,包括巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和中性粒細(xì)胞產(chǎn)生信號(hào)傳導(dǎo),導(dǎo)致絲裂原活化蛋白激酶、T細(xì)胞和核因子κB(NF-κB)激活,促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)[26]。研究表明,GLP可能是治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)有前途的藥物,因其可通過(guò)免疫調(diào)節(jié)作用平衡體液和細(xì)胞免疫的活性,減少滑膜炎癥,抑制血管生成,并促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成[27]。

此外,在抗腫瘤方面,GLP可抑制巨噬細(xì)胞的激活和浸潤(rùn),下調(diào)IL-1β、一氧化氮合酶和環(huán)氧合酶-2表達(dá)。GLP還通過(guò)抑制Toll樣受體4(TLR4)/髓樣分化因子88(MyD88)/NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)改善微生物群失調(diào)和腸道屏障功能,使杯狀細(xì)胞數(shù)量增加、黏蛋白分泌增加、連接蛋白表達(dá)緊密,也增加了短鏈脂肪酸的產(chǎn)生,并減輕了內(nèi)毒素血癥,從而減少結(jié)腸炎和腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[28]。同樣地,GLP可作為肝癌細(xì)胞治療和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的潛在藥物。其通過(guò)激活巨噬細(xì)胞重塑腫瘤微環(huán)境,促進(jìn)原代巨噬細(xì)胞極化為M1型,促進(jìn)各種抗炎細(xì)胞因子的分泌,調(diào)節(jié)PI3K/AKT通路和線(xiàn)粒體凋亡途徑的關(guān)鍵基因和蛋白表達(dá),誘導(dǎo)G2/M期細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期停滯[29]。

2.3 保護(hù)神經(jīng)及調(diào)節(jié)神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng) 首先,GLP通過(guò)調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡,具有顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。此外,還通過(guò)調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥和行為反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)功能[30]。在缺血性腦卒中小鼠模型中,Zhou等[31]發(fā)現(xiàn),GLP可通過(guò)下調(diào)Caspase-3的激活和調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax比率來(lái)抑制細(xì)胞凋亡,從而顯著減少腦梗死面積,減輕神經(jīng)功能缺損,并減少缺血性皮質(zhì)神經(jīng)元凋亡。腦衰老是認(rèn)知缺陷的主要原因,可能由神經(jīng)退行性疾病誘發(fā)。GLP可促進(jìn)轉(zhuǎn)基因AD小鼠神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖和自我更新級(jí)聯(lián)反應(yīng),減少體內(nèi)β-淀粉樣蛋白(Aβ)的沉積,從而增強(qiáng)神經(jīng)形成并緩解認(rèn)知缺陷。 其還能調(diào)節(jié)腦肝軸的炎癥和代謝,顯著改善大鼠的認(rèn)知障礙。在神經(jīng)毒素1-甲基-4-苯基吡啶[MPP(+)]和魚(yú)藤酮引起的PD小鼠模型中,Guo等[32]發(fā)現(xiàn)GLP可增加線(xiàn)粒體復(fù)合物Ⅰ活性和線(xiàn)粒體膜電位,減少ROS形成和凋亡細(xì)胞相對(duì)數(shù)量,并且對(duì)MPP(+)和魚(yú)藤酮引起的神經(jīng)毒性具有神經(jīng)保護(hù)作用。GLP還可調(diào)節(jié)細(xì)胞因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá),抑制慢性社交失敗應(yīng)激抑郁小鼠海馬中小膠質(zhì)細(xì)胞的活化和星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)海馬中樹(shù)突狀細(xì)胞相關(guān)C型凝集素-1(Dectin-1)的表達(dá),具有調(diào)節(jié)神經(jīng)免疫系統(tǒng)和隨后的磷酸化受體功能等多種有臨床潛力的有益機(jī)制,可作為一種新型快速抗抑郁藥物[33]。GLP還可通過(guò)抑制鈣超載,影響癲癇海馬Ca2+濃度,預(yù)防Mg2+缺乏引起的癲癇發(fā)作。另一方面,GLP能夠通過(guò)增強(qiáng)癲癇海馬神經(jīng)元中鈣調(diào)蛋白依賴(lài)性蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)的表達(dá)而在癲癇的治療和預(yù)防中發(fā)揮保護(hù)作用[34]。

3 GLP抗衰老作用的研究驗(yàn)證

中國(guó)是世界上最早認(rèn)識(shí)和利用GL的國(guó)家?！侗静菥V目》中記載其“味苦平,無(wú)毒,補(bǔ)中益氣,增智慧,好顏色,久服輕身不老,延年神仙”。GL的現(xiàn)代臨床應(yīng)用使得單味GL的服用方法和劑型日臻完善[35]。GL在美國(guó)草藥產(chǎn)品協(xié)會(huì)的植物安全手冊(cè)中被列為最安全的藥物之一。目前一些臨床研究提示了GLP良好的藥用價(jià)值。例如在癌癥中使用包含GLP的藥用蘑菇可使生活質(zhì)量改善和癥狀減輕,且沒(méi)有增加不良反應(yīng)[36]。Sargowo等[37]的研究表明,GLP是穩(wěn)定型心絞痛和高危AS的有效抗氧化劑。但是一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)表明,GL對(duì)糖尿病或代謝綜合征病人的心血管危險(xiǎn)因素沒(méi)有顯著益處[38]?？偟膩?lái)說(shuō),目前GL的循證醫(yī)學(xué)臨床驗(yàn)證研究仍較少,且缺乏長(zhǎng)期的隊(duì)列結(jié)果。

4 GLP抗衰老研究中存在的問(wèn)題和未來(lái)方向

首先,目前大多數(shù)GLP抗衰老研究都是在細(xì)胞和動(dòng)物模型中進(jìn)行的,缺乏足夠的臨床研究支持,并且GLP的抗衰老效果和機(jī)制在不同研究中的結(jié)果存在差異。另外,GL及其衍生產(chǎn)品目前被廣泛用作商業(yè)產(chǎn)品。然而,食用GL的功效和安全性都沒(méi)有得到充分研究,它的安全性和對(duì)人類(lèi)的潛在毒性被研究的很少[11]。同樣,目前對(duì)于GLP的抗衰老機(jī)制了解尚有限。進(jìn)一步的研究應(yīng)更加深入地探索GLP如何影響細(xì)胞氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞凋亡等與衰老相關(guān)的生物學(xué)過(guò)程。這將為GLP的抗衰老機(jī)制提供更完整和深入的認(rèn)識(shí)。

5 結(jié)論

人類(lèi)衰老是不可避免的。GL作為常用的抗衰老中藥,被認(rèn)為具有多種保健和藥用功效。GLP或多糖肽是最具生物活性的成分,具有抗氧化應(yīng)激、抗炎、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、保護(hù)神經(jīng)、調(diào)節(jié)神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)等抗衰老作用。未來(lái)應(yīng)不斷深入探索GLP的抗衰老機(jī)制,并進(jìn)行更多大型的臨床試驗(yàn),以進(jìn)一步驗(yàn)證其抗衰老作用和確定其在人類(lèi)抗衰老治療中的潛力。