人參皂苷 Rg1 藥理活性的新近研究

孫倩倩

【摘要】在造血干細胞移植中，干細胞移植的細胞存活數量及免疫排斥反應是干細胞移植主要的技術瓶頸。因此找到一種藥物，是探索干細胞移植治療的新方法、是造血干細胞移植臨床和基礎研究的重要發展方向。人參皂苷（Ginsenoside，Rg1）是人參的主要成分之一，近年來研究表明，它具有促進細胞增殖分化、抗衰老、抗氧化、提高免疫力等功能。因此，從Rg1對細胞的增殖分化，衰老，調節免疫方面的新近研究進行闡述，從而為Rg1在干細胞移植方面的臨床應用奠定可靠的實驗和理論依據。

【關鍵詞】人參皂苷 ；干細胞 ；增殖；免疫調節；衰老

【中圖分類號】R284 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）03-0646-01

新近研究表明，人參是祖國傳統醫學的“補氣生血”的要藥，具有抗衰老、抗氧化、提高免疫力等功能。人參皂苷是其主要的藥理活性成分，研究發現人參皂苷單體Rg1分子式為C42H72O14，相對分子質量800，其分子式如（圖1）。目前研究顯示，Rg1具有多種細胞內相關分子蛋白質及mRNA的合成、穩定神經細胞膜、保護突觸結構、抗細胞凋亡等作用，是結構、療效都非常確切的中藥有效成分。

對細胞增殖分化的作用

shida Torao 等[1]發現人Rg1能夠促進體外培養間充質干細胞MNCS的增殖效應。莊朋偉等[2]通過實時定量RT-PCR 分析顯示人參皂苷Rg1促進體外培養的NSCs增殖，可能是通過上調Hes1基因表達實現的。一定濃度人參皂苷Rg1，可使移植到海馬的NSCs向神經元分化的數量增多，這提示人參皂苷Rg1可促進NSCs向神經元細胞方向分化[3] 。單純的Rg1作用于正常Sca-1+造血干細胞（hematopoietic stem cells，HSCs）后，細胞G1期比例下降，PI 升高； 形成造血祖細胞混合集落個數增多，提示Rg1能促進正常Sca-1 + HSC 增殖及多向分化潛能[4]。一定濃度的Rg1培養二倍體成纖維細胞，其有絲分裂活性和生長速度增加，而且Rg1還可增加分裂晚代細胞的分裂次數，使細胞的壽命延長[5]。另外研究發現，人參皂苷Rg1能促進牙髓細胞的增殖和分化[6]。王寧元等[7]用人參皂甙Rg1誘導骨髓干細胞游走分化促進家兔心肌梗死后心肌血管內皮細胞再生，發現治療組心功能明顯好轉，心肌梗死面積明顯縮小。提示人參皂甙Rg1通過刺激心肌局部組織分泌G-CSF而誘導骨髓細胞游走至心肌組織進而向血管內皮細胞分化。綜上所述Rg1對神經細胞，造血干細胞間充質干細胞，血管內皮細胞等多種細胞的增殖分化方面都起到一定的促進作用。

免疫調節作用

Rg1對炎癥性疾病具有強大的干預能力，例如抑制急性炎癥反應[8]。Rg1能減少糖皮質激素所致上的副作用，增強巨噬細胞的吞噬功能，具有免疫促進作用[9]。Hong等[10]報道：人參提取物Rg1可能作為一種免疫抑制劑對人角質形成細胞具有抗炎和抗氧化作用，從而用于治療特異性皮炎。本實驗發現人參皂苷Rg1 能顯著抑制角叉菜膠所致大鼠足腫脹，降低大鼠致炎癥足中MDA 含量，同時升高SOD 活力?？赡艿臋C制是，人參皂苷Rg1 抑制LPS 誘導的RAW264.7 細胞NO 生成，以此使抗氧化作用和對NO 生成的抑制作用得以發揮可能是其發揮[11]。巨噬細胞是機體非特異性免疫中重要的防御細胞，在抗感染、抗腫瘤和免疫調節等方面有著非常重要的作用。在目前的報道中，針對 Rg1 對巨噬細胞的吞噬作用研究中發現，Rg1可以促進巨噬細胞的吞噬。利用流式細胞術結合流失細胞儀，采用 beads 檢測，實驗結果顯示，Rg1 均能夠抑制靜息以及 LPS 刺激活化狀態下的腹腔巨噬細胞的吞噬功能力。巨噬細胞能夠通過其較強的吞噬功能來調節機體的抗感染作用，也可以通過抗原提呈作用來啟動特異性免疫應答。Rg1 在抑制巨噬細胞吞噬功能的同時，也可能通過抑制抗原提呈作用，進而影響特異性免疫應答[12]。目前，有人在研究氫氧化鋁和 Rg1 的協同作用時發現， Rg1 對 Th1 型和 Th2 型反應均有增強作用，且最大的免疫反應見于注射含有氫氧化鋁和 Rg1 的卵白蛋白的小鼠，提示氫氧化鋁和Rg1 能協同促進 BALB/C 小鼠對卵白蛋白的免疫反應[13]。另有報道表明，將Rg1與重組鼠弓形體抗原（SAG1）共同免疫ICR小鼠，能激發ICR小鼠產生更強的體液免疫和細胞免疫反應，使小鼠體內 SAG1 特異性抗體水平增高，并促進淋巴細胞的增殖和特異性細胞因子的產生，明顯延長小鼠的存活時間， 提示 Rg1可具有調節機體免疫的功能[14]。

對干細胞衰老的保護作用

Rg1（Ginsenoside，Rg1）對MPTP誘導PD鼠黑質神經元凋亡有阻斷作用，對帕金森病小鼠SN DA能神經元具有明顯的保護作用[15]。 Rg1可通過下調D-半乳糖腦衰老大鼠P16INK4a、P21Cip1/Waf1mRNA 及蛋白的表達，阻止腦組織內的細胞進入衰老程序而發揮其延緩腦衰老的作用。另外，在t-BHP誘導的Sca-1+HSC 衰老中，Rg1可能通過激活端粒酶活性和減少端粒長度縮短發揮延緩t-BHP誘導的Sca-1+HSC 衰老的作用[16]。使用一定濃度的Rg1預處理的IL-1β誘導大鼠軟骨細胞，其凋亡率較IL-1β誘導的模型組明顯下降，MMP-13蛋白表達降低同時TIMP-1蛋白表達增加，反映軟骨細胞外基質合成增加，從而證明人參皂甙Rg1有抑制軟骨細胞凋亡和增進細胞外基質合成的作用[17]。人參皂苷Rg1 可能通過調制促凋亡基因和抗凋亡基因表達，穩定線粒體膜結構與功能、抑制凋亡效應分子Caspase-3 的激活等途徑，對低氧-無血清培養誘導的rBMSC 凋亡起保護作用[18]。也有報道顯示人參皂苷 Rg1能明顯緩解劑量依賴性嗎啡慢性給藥引起的海馬神經元細胞[Ca2+]i升高，從而防止嗎啡引起細胞內的鈣超載，減少海馬神經元細胞凋亡或死亡[19] 。

抑制腫瘤的作用

Rg1還可能具有抗腫瘤效應，趙保勝等人研究發現人參皂苷Rg1 對體外培養的胃癌細胞（BGC-823） 細胞有較強的抑制增殖作用， 且隨藥物著作用時間的延長，劑量的增加，這種抑制作用增強[20]。人參皂苷Rg1可通導細胞凋亡的機制明顯抑制白血病細胞（TF-1細胞）的增殖并誘導其凋亡，這可能通過下調TF-1細胞EPOR的表達水平和信號轉導，進而上調Bax的表達和降低抗凋亡蛋白（Bcl-2）的表達和以及促進caspase-3激活等來實現的[21]。人參皂苷有效成分 Rg3 可能通過使 SSTR 過表達而抑制肺腺癌的癌細胞的增殖和誘導腫瘤細胞的凋亡，進而抑制抗腫瘤生長的；同時，Rg3可能通過過表達 SSTR進而下調 VEGF的 表達，抑制腫瘤血管生成，來發揮抑制腫瘤的生長和轉移[22]。

近年來的新近研究，發現激動劑GdCl3和Rg1都可明顯促進hUCB CD34+HSCs的增值效應，且這一效應可被CaSR阻斷劑CdCl2明顯阻斷，hUCB CD34+HSC培養10天，Rg1不影響CaSRmRNA與蛋白表達；這提示Rg1可能是一種CaSR激動劑[23]。Rg1在環磷酰胺誘導的骨髓抑制中，可通過增加SDF-1、SCF和IL-3的細胞因子分泌，調節CaSR表達等改善造血微環境，促進造血機能恢復[24]。另外，Rg1明顯促進hUCB-MNCs移植治療放射損傷SCID小鼠造血功能的恢復，除明顯提高BM和PB中多種血細胞數量外，明顯縮短其恢復時間，尤其是對中性粒細胞和血小板恢復正常水平的影響更為突出。而且可濃度依賴性的增加hUCB-MNCs移植后小鼠骨髓有核細胞內游離鈣水平。Rg1與CaSR激動劑GdCl3對放射損傷SCID小鼠造血功能恢復的影響相似。Rg1促進hUCB-MNCs移植放射損傷小鼠造血功能恢復的效應可能與增加小鼠骨髓有核細胞內游離鈣水平有關[25]，也與增高BM和PB中HSCs和EPCs的比例有關。Rg1提供恢復程度也不失為CaSR調節劑的又一亮點。

展望

隨著現代生命科學和生物技術領域的飛速發展，推動了干細胞移植在血液系統疾病，免疫性疾病等方面的蓬勃發展. 干細胞移植治療已是許多疾病新興的有效手段。近年大量研究表明Rg1可以誘導骨髓干細胞分化，延緩小鼠造血干細胞的衰老[26]，促進兔心肌梗死后血管內皮細胞的再生[27]。Fang等科學家研究[28]發現Rg1對阿爾茨海默癥模型小鼠具有多方面神經保護作用。Du等證實在成骨細胞中人參皂苷Rg1不僅能夠有效緩解急性和慢性炎癥，且相比地塞米松不良反應更小[29]。呂振超等則在體外實驗中發現人參皂苷Rg1抑制了軟骨細胞凋亡[30]。Kim等則報道了人參的另一種有效成分可以降低炎癥因子的合成發揮抗膠原誘導的骨關節炎的作用[31]。這將為人參皂苷Rg1用于提高干細胞移植的臨床應用奠定理論基礎和實驗基礎，為增加干細胞植入率，減輕免疫反應，提高干細胞移植的植活率提供廣闊的發展前景。

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