人参皂苷 Rg1 药理活性的新近研究

孙倩倩

【摘要】在造血干细胞移植中，干细胞移植的细胞存活数量及免疫排斥反应是干细胞移植主要的技术瓶颈。因此找到一种药物，是探索干细胞移植治疗的新方法、是造血干细胞移植临床和基础研究的重要发展方向。人参皂苷（Ginsenoside，Rg1）是人参的主要成分之一，近年来研究表明，它具有促进细胞增殖分化、抗衰老、抗氧化、提高免疫力等功能。因此，从Rg1对细胞的增殖分化，衰老，调节免疫方面的新近研究进行阐述，从而为Rg1在干细胞移植方面的临床应用奠定可靠的实验和理论依据。

【关键词】人参皂苷 ；干细胞 ；增殖；免疫调节；衰老

【中图分类号】R284 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）03-0646-01

新近研究表明，人参是祖国传统医学的“补气生血”的要药，具有抗衰老、抗氧化、提高免疫力等功能。人参皂苷是其主要的药理活性成分，研究发现人参皂苷单体Rg1分子式为C42H72O14，相对分子质量800，其分子式如（图1）。目前研究显示，Rg1具有多种细胞内相关分子蛋白质及mRNA的合成、稳定神经细胞膜、保护突触结构、抗细胞凋亡等作用，是结构、疗效都非常确切的中药有效成分。

对细胞增殖分化的作用

shida Torao 等[1]发现人Rg1能够促进体外培养间充质干细胞MNCS的增殖效应。庄朋伟等[2]通过实时定量RT-PCR 分析显示人参皂苷Rg1促进体外培养的NSCs增殖，可能是通过上调Hes1基因表达实现的。一定浓度人参皂苷Rg1，可使移植到海马的NSCs向神经元分化的数量增多，这提示人参皂苷Rg1可促进NSCs向神经元细胞方向分化[3] 。单纯的Rg1作用于正常Sca-1+造血干细胞（hematopoietic stem cells，HSCs）后，细胞G1期比例下降，PI 升高； 形成造血祖细胞混合集落个数增多，提示Rg1能促进正常Sca-1 + HSC 增殖及多向分化潜能[4]。一定浓度的Rg1培养二倍体成纤维细胞，其有丝分裂活性和生长速度增加，而且Rg1还可增加分裂晚代细胞的分裂次数，使细胞的寿命延长[5]。另外研究发现，人参皂苷Rg1能促进牙髓细胞的增殖和分化[6]。王宁元等[7]用人参皂甙Rg1诱导骨髓干细胞游走分化促进家兔心肌梗死后心肌血管内皮细胞再生，发现治疗组心功能明显好转，心肌梗死面积明显缩小。提示人参皂甙Rg1通过刺激心肌局部组织分泌G-CSF而诱导骨髓细胞游走至心肌组织进而向血管内皮细胞分化。综上所述Rg1对神经细胞，造血干细胞间充质干细胞，血管内皮细胞等多种细胞的增殖分化方面都起到一定的促进作用。

免疫调节作用

Rg1对炎症性疾病具有强大的干预能力，例如抑制急性炎症反应[8]。Rg1能减少糖皮质激素所致上的副作用，增强巨噬细胞的吞噬功能，具有免疫促进作用[9]。Hong等[10]报道：人参提取物Rg1可能作为一种免疫抑制剂对人角质形成细胞具有抗炎和抗氧化作用，从而用于治疗特异性皮炎。本实验发现人参皂苷Rg1 能显著抑制角叉菜胶所致大鼠足肿胀，降低大鼠致炎症足中MDA 含量，同时升高SOD 活力。可能的机制是，人参皂苷Rg1 抑制LPS 诱导的RAW264.7 细胞NO 生成，以此使抗氧化作用和对NO 生成的抑制作用得以发挥可能是其发挥[11]。巨噬细胞是机体非特异性免疫中重要的防御细胞，在抗感染、抗肿瘤和免疫调节等方面有着非常重要的作用。在目前的报道中，针对 Rg1 对巨噬细胞的吞噬作用研究中发现，Rg1可以促进巨噬细胞的吞噬。利用流式细胞术结合流失细胞仪，采用 beads 检测，实验结果显示，Rg1 均能够抑制静息以及 LPS 刺激活化状态下的腹腔巨噬细胞的吞噬功能力。巨噬细胞能够通过其较强的吞噬功能来调节机体的抗感染作用，也可以通过抗原提呈作用来启动特异性免疫应答。Rg1 在抑制巨噬细胞吞噬功能的同时，也可能通过抑制抗原提呈作用，进而影响特异性免疫应答[12]。目前，有人在研究氢氧化铝和 Rg1 的协同作用时发现， Rg1 对 Th1 型和 Th2 型反应均有增强作用，且最大的免疫反应见于注射含有氢氧化铝和 Rg1 的卵白蛋白的小鼠，提示氫氧化铝和Rg1 能协同促进 BALB/C 小鼠对卵白蛋白的免疫反应[13]。另有报道表明，将Rg1与重组鼠弓形体抗原（SAG1）共同免疫ICR小鼠，能激发ICR小鼠产生更强的体液免疫和细胞免疫反应，使小鼠体内 SAG1 特异性抗体水平增高，并促进淋巴细胞的增殖和特异性细胞因子的产生，明显延长小鼠的存活时间， 提示 Rg1可具有调节机体免疫的功能[14]。

对干细胞衰老的保护作用

Rg1（Ginsenoside，Rg1）对MPTP诱导PD鼠黑质神经元凋亡有阻断作用，对帕金森病小鼠SN DA能神经元具有明显的保护作用[15]。 Rg1可通过下调D-半乳糖脑衰老大鼠P16INK4a、P21Cip1/Waf1mRNA 及蛋白的表达，阻止脑组织内的细胞进入衰老程序而发挥其延缓脑衰老的作用。另外，在t-BHP诱导的Sca-1+HSC 衰老中，Rg1可能通过激活端粒酶活性和减少端粒长度缩短发挥延缓t-BHP诱导的Sca-1+HSC 衰老的作用[16]。使用一定浓度的Rg1预处理的IL-1β诱导大鼠软骨细胞，其凋亡率较IL-1β诱导的模型组明显下降，MMP-13蛋白表达降低同时TIMP-1蛋白表达增加，反映软骨细胞外基质合成增加，从而证明人参皂甙Rg1有抑制软骨细胞凋亡和增进细胞外基质合成的作用[17]。人参皂苷Rg1 可能通过调制促凋亡基因和抗凋亡基因表达，稳定线粒体膜结构与功能、抑制凋亡效应分子Caspase-3 的激活等途径，对低氧-无血清培养诱导的rBMSC 凋亡起保护作用[18]。也有报道显示人参皂苷 Rg1能明显缓解剂量依赖性吗啡慢性给药引起的海马神经元细胞[Ca2+]i升高，从而防止吗啡引起细胞内的钙超载，减少海马神经元细胞凋亡或死亡[19] 。

抑制肿瘤的作用

Rg1还可能具有抗肿瘤效应，赵保胜等人研究发现人参皂苷Rg1 对体外培养的胃癌细胞（BGC-823） 细胞有较强的抑制增殖作用， 且随药物着作用时间的延长，剂量的增加，这种抑制作用增强[20]。人参皂苷Rg1可通导细胞凋亡的机制明显抑制白血病细胞（TF-1细胞）的增殖并诱导其凋亡，这可能通过下调TF-1细胞EPOR的表达水平和信号转导，进而上调Bax的表达和降低抗凋亡蛋白（Bcl-2）的表达和以及促进caspase-3激活等来实现的[21]。人参皂苷有效成分 Rg3 可能通过使 SSTR 过表达而抑制肺腺癌的癌细胞的增殖和诱导肿瘤细胞的凋亡，进而抑制抗肿瘤生长的；同时，Rg3可能通过过表达 SSTR进而下调 VEGF的 表达，抑制肿瘤血管生成，来发挥抑制肿瘤的生长和转移[22]。

近年来的新近研究，发现激动剂GdCl3和Rg1都可明显促进hUCB CD34+HSCs的增值效应，且这一效应可被CaSR阻断剂CdCl2明显阻断，hUCB CD34+HSC培养10天，Rg1不影响CaSRmRNA与蛋白表达；这提示Rg1可能是一种CaSR激动剂[23]。Rg1在环磷酰胺诱导的骨髓抑制中，可通过增加SDF-1、SCF和IL-3的细胞因子分泌，调节CaSR表达等改善造血微环境，促进造血机能恢复[24]。另外，Rg1明显促进hUCB-MNCs移植治疗放射损伤SCID小鼠造血功能的恢复，除明显提高BM和PB中多种血细胞数量外，明显缩短其恢复时间，尤其是对中性粒细胞和血小板恢复正常水平的影响更为突出。而且可浓度依赖性的增加hUCB-MNCs移植后小鼠骨髓有核细胞内游离钙水平。Rg1与CaSR激动剂GdCl3对放射损伤SCID小鼠造血功能恢复的影响相似。Rg1促进hUCB-MNCs移植放射损伤小鼠造血功能恢复的效应可能与增加小鼠骨髓有核细胞内游离钙水平有关[25]，也与增高BM和PB中HSCs和EPCs的比例有关。Rg1提供恢复程度也不失为CaSR调节剂的又一亮点。

展望

随着现代生命科学和生物技术领域的飞速发展，推动了干细胞移植在血液系统疾病，免疫性疾病等方面的蓬勃发展. 干细胞移植治疗已是许多疾病新兴的有效手段。近年大量研究表明Rg1可以诱导骨髓干细胞分化，延缓小鼠造血干细胞的衰老[26]，促进兔心肌梗死后血管内皮细胞的再生[27]。Fang等科学家研究[28]发现Rg1对阿尔茨海默症模型小鼠具有多方面神经保护作用。Du等证实在成骨细胞中人参皂苷Rg1不仅能够有效缓解急性和慢性炎症，且相比地塞米松不良反应更小[29]。吕振超等则在体外实验中发现人参皂苷Rg1抑制了软骨细胞凋亡[30]。Kim等则报道了人参的另一种有效成分可以降低炎症因子的合成发挥抗胶原诱导的骨关节炎的作用[31]。这将为人参皂苷Rg1用于提高干细胞移植的临床应用奠定理论基础和实验基础，为增加干细胞植入率，减轻免疫反应，提高干细胞移植的植活率提供广阔的发展前景。

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