枸杞為茄科植物枸杞的成熟果實(shí),是中國(guó)傳統(tǒng)中藥,具有多種保健功效,其藥用價(jià)值備受推崇。枸杞含有多糖、氨基酸、微量元素、生物堿類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽等多種化學(xué)成分,其中枸杞多糖(Lyciumbarbarumpolysaccharide,LBP)是發(fā)揮藥理作用的主要活性成分。枸杞多糖具有抗氧化、抗疲勞、抗衰老、抗腫瘤、抗輻射、降血糖及血脂、增強(qiáng)免疫、保護(hù)視網(wǎng)膜及生殖系統(tǒng)、治療骨質(zhì)疏松等作用[1?2]。
1抗氧化機(jī)制
體內(nèi)許多物質(zhì)代謝過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生活性氧,正常生理情況下,活性氧的生成與清除處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),當(dāng)各種因素打破這一平衡,導(dǎo)致過(guò)量產(chǎn)生活性氧超過(guò)生理限度,使生物膜中不飽和脂類(lèi)發(fā)生過(guò)氧化,形成過(guò)氧化脂質(zhì),與蛋白質(zhì)、核酸等形成難溶性物質(zhì),導(dǎo)致生物膜硬化,降低其通透性,影響細(xì)胞物質(zhì)交換,引起氧化應(yīng)激反應(yīng),破壞細(xì)胞功能及完整性,促進(jìn)真皮內(nèi)各種細(xì)胞產(chǎn)生大量細(xì)胞外基質(zhì),導(dǎo)致彈性纖維類(lèi)皮膚病發(fā)生[3],甚至皮膚腫瘤發(fā)生[4]。皮膚老化、多形性日光疹、白癜風(fēng)、銀屑病、天皰瘡、斑禿、特應(yīng)性皮炎、痤瘡等皮膚病的發(fā)生發(fā)展均在一定程度上,直接或間接與氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。已證實(shí),LBP是一種活性較強(qiáng)的天然抗氧化劑,其抗氧化機(jī)制主要表現(xiàn)在:①清除自由基;②激活抗氧化應(yīng)激通路;③增強(qiáng)抗氧化酶的活性,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化;④減輕氧化應(yīng)激損傷;⑤絡(luò)合金屬離子。
1.1清除自由基:Zhang等[5]研究發(fā)現(xiàn),LBP對(duì)超氧陰離子自由基、羥基自由基、1,1?二苯基?2?三硝基苯肼自由基清除率隨著濃度增加而逐漸增強(qiáng),當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí),清除率趨于平緩;而清除2,2?聯(lián)氮?二(3?乙基?苯并噻唑?6?磺酸)二銨鹽自由基的半抑制濃度為(47.158±6.231)μg/ml,認(rèn)為L(zhǎng)BP是一種良好的體外抗氧化劑,能保護(hù)組織器官免受氧化損傷。
1.2激活抗氧化應(yīng)激通路:轉(zhuǎn)錄因子NFE2相關(guān)因子(Nrf2)是細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)中的關(guān)鍵因子,是細(xì)胞抗氧化還原的中樞調(diào)節(jié)者。Nrf2通過(guò)與抗氧化反應(yīng)元件(ARE)相互作用(Nrf2/ARE通路),誘導(dǎo)抗氧化蛋白和Ⅱ相解毒酶的表達(dá),在細(xì)胞防御保護(hù)中發(fā)揮重要作用。已有研究證實(shí),LBP能夠激活Nrf2/ARE通路,明顯增加Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶的表達(dá),降低活性氧的水平[6]。He等[7]研究發(fā)現(xiàn),Nrf2/ARE在維持視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞氧化還原狀態(tài)中起作用,LBP通過(guò)激活Nrf2/ARE通路,增強(qiáng)血紅素氧合酶1的表達(dá),下調(diào)活性氧水平,對(duì)視網(wǎng)膜缺血再灌注起到保護(hù)作用。
1.3增強(qiáng)抗氧化酶的活性,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化:LBP能夠增強(qiáng)超氧化物歧化酶(SOD)、血紅素氧合酶1、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPX)、過(guò)氧化氫酶等相關(guān)基因的表達(dá)[6],增強(qiáng)其活性,提高抗氧化能力,保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞。Zhao等[8]就LBP?4a(LBP組分的純化物)對(duì)亞健康小鼠抗疲勞機(jī)制的影響進(jìn)行研究,結(jié)果表明,LBP?4a能減少肌肉損傷,降低丙二醛水平,提高SOD和GPX活性,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),提高細(xì)胞能量代謝水平。
1.4減輕氧化應(yīng)激損傷:LBP可調(diào)控凋亡途徑中相關(guān)基因表達(dá),通過(guò)增加凋亡抑制基因Bcl?2表達(dá),減少凋亡促進(jìn)基因Bax的表達(dá),調(diào)節(jié)活性氧的產(chǎn)生、抗氧化酶活性及線粒體膜電位,減輕機(jī)體氧化應(yīng)激損傷,抑制細(xì)胞衰老[9]。Lin等[10]用寡核苷酸芯片技術(shù)研究LBP與小鼠脾臟相關(guān)基因的表達(dá)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)LBP能促進(jìn)腫瘤壞死因子、NFKB1和Bcl?2表達(dá),抑制凋亡酶激活因子和caspase?3基因的表達(dá),證實(shí)LBP在一定程度上可以減輕氧化應(yīng)激損傷,抑制細(xì)胞凋亡。LBP通過(guò)介導(dǎo)p53信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,降低p53、p21、bax基因的表達(dá),增加雙微體基因2和端粒酶基因表達(dá),抑制機(jī)體氧化應(yīng)激反應(yīng),抑制細(xì)胞凋亡,減輕氧化應(yīng)激損傷[11]。
1.5絡(luò)合金屬離子:體內(nèi)過(guò)量的鎘、鉛、銅等金屬離子可刺激機(jī)體發(fā)生一系列脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),誘導(dǎo)自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生,嚴(yán)重?fù)p害機(jī)體細(xì)胞。楊翠嬋等[12]發(fā)現(xiàn),LBP能拮抗鎘致大鼠肝過(guò)氧化作用。其機(jī)制可能為L(zhǎng)BP具有絡(luò)合金屬離子的能力,能夠阻斷并逆轉(zhuǎn)金屬離子誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化損傷,在保持金屬離子的正常價(jià)態(tài)及維持機(jī)體內(nèi)含有Cu、Zn、Mn、Fe等金屬的SOD活力方面起一定作用,通過(guò)直接或間接的途徑抑制脂質(zhì)過(guò)氧化物的生成,從而保護(hù)機(jī)體。
2LBP與皮膚病
2.1LBP與皮膚老化:皮膚老化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,內(nèi)源性因素(營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)分泌紊亂、精神等)或外源性因素(UV等)導(dǎo)致皮膚組織衰退和生理功能低下,產(chǎn)生氧化應(yīng)激損傷。研究表明,UV與皮膚老化的發(fā)生密切相關(guān)。UVB主要是通過(guò)激活還原型輔酶Ⅱ(NADPH)及線粒體氧化呼吸鏈反應(yīng),產(chǎn)生大量的活性氧[13]。活性氧除了損傷皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞、皮膚成纖維細(xì)胞等,還可作為第二信使,參與啟動(dòng)UV照射后的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),激活絲裂原活化蛋白激酶及其下游基因,進(jìn)而上調(diào)彈力蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶等基因,或下調(diào)膠原蛋白基因的表達(dá),促進(jìn)膠原降解,引起皮膚老化。LBP可拮抗UVB照射導(dǎo)致人HaCaT細(xì)胞及真皮成纖維細(xì)胞G1期停滯,修復(fù)DNA損傷,明顯降低細(xì)胞p53、p21、p16基因表達(dá),提高細(xì)胞增殖活性及抗氧化能力,阻止多價(jià)不飽和脂肪酸的過(guò)氧化反應(yīng),抑制過(guò)氧化脂質(zhì)生成,維持生物膜正常脂質(zhì)結(jié)構(gòu)和生理功能,從而發(fā)揮抗皮膚老化的功效[14]。Wang等[15]發(fā)現(xiàn),LBP有很強(qiáng)的抗老化活性,可能是提高SOD、GPX、過(guò)氧化氫酶活性,通過(guò)下調(diào)p53、p16的表達(dá)來(lái)延緩AngⅡ引起的血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老,抑制Bax及上調(diào)bcl?2的表達(dá),抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。利用D半乳糖致衰老模型小鼠的研究結(jié)果顯示,LBP能使該模型小鼠皮膚的SOD、GPX、過(guò)氧化氫酶的活性及皮膚羥脯氨酸的含量明顯增加,皮膚組織丙二醛的含量降低,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生。表明LBP可增加自由基清除劑的活性,維持體內(nèi)自由基和抗氧化酶之間的動(dòng)態(tài)平衡,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化損傷,保護(hù)器官組織免受氧化應(yīng)激損傷,具有顯著的抗衰老功效[16?17]。
2.2LBP與色素障礙性皮膚?。喊遵帮L(fēng)是一種常見(jiàn)的后天性色素脫失性色素黏膜疾病。隨著研究的深入,學(xué)者們發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激影響黑素細(xì)胞合成、形態(tài)、功能及代謝過(guò)程,是白癜風(fēng)發(fā)病的一個(gè)重要因素。在多種內(nèi)外因素激發(fā)下,黑素細(xì)胞產(chǎn)生大量活性氧,通過(guò)細(xì)胞凋亡、多肽的錯(cuò)誤折疊、細(xì)胞因子誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)、持續(xù)未折疊蛋白反應(yīng)、鈣網(wǎng)蛋白和熱休克蛋白70異常表達(dá)等途徑,進(jìn)一步活化朗格漢斯細(xì)胞及樹(shù)突細(xì)胞,激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞介導(dǎo)的黑素細(xì)胞免疫應(yīng)答,最終損傷黑素細(xì)胞,引起色素缺失,產(chǎn)生白斑[18]。大量研究證實(shí),白癜風(fēng)患者皮損及血液中積累過(guò)量的H2O2,氧化生物蝶呤,阻斷酪氨酸依賴(lài)通路,同時(shí)促進(jìn)垂體阿黑皮素原裂解,導(dǎo)致促黑激素及β多酚合成減少[19]。張春艷等[20]研究表明,8g/L的LBP預(yù)處理細(xì)胞后,能顯著拮抗H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞活性降低,有效降低細(xì)胞內(nèi)活性氧含量,通過(guò)減輕H2O2誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激,阻斷其對(duì)黑素細(xì)胞的氧化損傷,增強(qiáng)酪氨酸酶等色素合成相關(guān)酶的活性,促進(jìn)黑素合成,提高細(xì)胞的抗氧化能力。
2.3LBP與紅斑丘疹鱗屑性皮膚病:銀屑病是免疫介導(dǎo)的多基因遺傳的慢性炎癥性皮膚病。其病因不明,以紅斑丘疹鱗屑為主要臨床表現(xiàn)。Nemati等[21]研究發(fā)現(xiàn),銀屑病的發(fā)生發(fā)展與氧化應(yīng)激有關(guān),銀屑病患者血清對(duì)氧磷酶1、SOD、過(guò)氧化氫酶的活性明顯降低,丙二醛含量增加。許多研究證實(shí),銀屑病患者抗氧化能力減弱,大量的活性氧對(duì)生物膜造成廣泛氧化損傷,從而導(dǎo)致皮膚炎癥的發(fā)生。LBP作為一種強(qiáng)效的抗氧化劑,能夠增強(qiáng)SOD、過(guò)氧化氫酶等抗氧化酶的活性,降低丙二醛水平,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,保護(hù)細(xì)胞,提高銀屑病患者抗氧化能力[6]。此外,LBP通過(guò)活化T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞,激活表達(dá)程序性死亡受體1和CXCR5的濾泡性輔助性T細(xì)胞并誘導(dǎo)分泌白細(xì)胞介素21,促進(jìn)生發(fā)中心及抗人/鼠(GL7)B淋巴細(xì)胞和重組腺病毒(rad5vp1)誘導(dǎo)濾泡性輔助性T細(xì)胞的產(chǎn)生,增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫[22]。張正勇等[23]研究銀屑病患者服用枸杞子后對(duì)免疫功能產(chǎn)生的影響,發(fā)現(xiàn)枸杞子對(duì)銀屑病患者具有顯著療效,患者免疫指標(biāo)明顯提高,應(yīng)予臨床推廣。機(jī)制可能是枸杞能夠提高患者網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬功能,激活T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞,增強(qiáng)細(xì)胞免疫及體液免疫。
2.4LBP與其他皮膚?。毫餍胁W(xué)資料證實(shí),痤瘡、特應(yīng)性皮炎、多形性日光疹、硬皮病、表皮腫瘤等皮膚病的發(fā)生發(fā)展均與氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。LBP可通過(guò)其抗氧化機(jī)制減輕細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷,維持皮膚氧化與抗氧化動(dòng)態(tài)平衡,修復(fù)及保護(hù)細(xì)胞。
3結(jié)語(yǔ)
LBP作為一種天然的植物多糖,具有顯著的抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫等作用,這為皮膚病防治的藥物研發(fā)提供了一個(gè)方向。關(guān)于LBP的抗氧化及對(duì)一些皮膚病的作用機(jī)制尚未完全闡明,在皮膚科應(yīng)用多為動(dòng)物或體外實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果,需要對(duì)其進(jìn)行更全面深入的研究。