芦荟的药理研究及其对衰老小鼠模型的影响
生物探索 · 2018/09/20
芦荟是一种药用价值很高的中药药材,药理学研究表明其具有增强免疫功能、抗辐射、抗癌、抗菌消炎、抗衰老和降血糖等作用。进行芦荟对衰老小鼠模型的影响试验,发现芦荟可使衰老小鼠SOD含量增加,MDA含量降低,使肝、脾细胞DNA的损伤拖尾尾长显著缩短

芦荟是一种药用价值很高的中药药材,药理学研究表明其具有增强免疫功能、抗辐射、抗癌、抗菌消炎、抗衰老和降血糖等作用。进行芦荟对衰老小鼠模型的影响试验,发现芦荟可使衰老小鼠SOD含量增加,MDA含量降低,使肝、脾细胞DNA的损伤拖尾尾长显著缩短,表明芦荟具有延缓衰老的作用。随着芦荟的多种药理作用得到体外研究的证实,芦荟的临床应用也越来越广泛。

药理学是研究药物与机体的相互作用及其规律和作用机制的一门学科,美迪西药理学服务部门经过多年的经验累积,多方验证和长期实践考验,已经建立了完善的动物模型库,可根据客户的需求提供各种有效的动物模型,用来检测药物的有效性。实验动物有非人灵长类动物、犬、大小鼠、兔、豚鼠、小型猪等种类。

1、芦荟的药理学研究

(1)抗癌作用

芦荟苷和芦荟大黄素是芦荟发挥抗癌作用的主要活性成分。芦荟苷可以抑制癌细胞中VEGF的分泌,VEGF是重要的促血管新生因子之一,能够诱导肿瘤新生血管的形成,而肿瘤新生血管可为肿瘤代谢提供所需的营养物质。体外实验表明,芦荟苷可以阻断人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)和信号传导与转录激活因子3(STAT3)的磷酸化,从而显著抑制HUVEC细胞的增殖、迁移和血管生成。

(2)对消化系统的作用

芦荟苷经结肠新陈代谢作用转化为芦荟大黄素,芦荟大黄素通过下调MMP-2/9的表达抑制结肠癌细胞的迁移,也可以减少核因子κB(NF-κB)体系的DNA键合来调控巨噬细胞小G蛋白RhoB和血管内皮生长因子(VEGF)的表达。给予大肠杆菌基因缺乏型的多发性肠瘤小鼠高脂肪饮食,发现其脂联素的水平极高。体外研究进一步证实,芦荟凝胶和全叶提取物能够显著减少人结肠癌细胞Caco-2单分子层的跨膜电阻值,从而增加相邻细胞之间的紧密连接能力。可考虑将芦荟作为口服生物利用度差的药物吸收增强剂,提高胰岛素通过Caco-2细胞单分子层的能力。

(3)芦荟可调节机体免疫力

药理学研究结果表明,芦荟大黄素可以抑制脂多糖(LPS)介导的小鼠腹腔巨噬细胞的增殖和吞噬作用,降低小鼠机体免疫力。进一步研究发现,芦荟大黄素的免疫抑制作用可能与其抑制炎症介质高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的转位释放有关。芦荟凝胶中的乙酰化甘露聚糖(Acemannan)是芦荟多糖的一种,它只有到达靶细胞才能被代谢。Acemannan能够增强艾滋病患者的机体免疫力,阻断人类免疫缺陷病毒的发展。芦荟凝胶也可作为一种新型的渗透增强剂,使抗艾滋病药更易通过细胞膜进入细胞,提高抗艾滋病药的治疗效果。

(4)抗菌、消炎和促进伤口愈合作用

芦荟具有抗溃疡作用,芦荟提取物可以保护胃黏膜,修复溃疡面。芦荟中的蒽醌类是一种抗菌活性化合物,其结构类似于四环素的结构,作用机制同四环素一样特异性地与核糖体亚基的A位点结合,阻止氨基酰-tRNA在该位点上的连接,从而抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质合成,因此,细菌在含有芦荟提取物的溶剂中不能生长。

(5)芦荟可减轻大鼠肠道炎症反应

炎症反应是机体受损时的一个自我防御过程,但反应过度则会引发免疫系统疾病。芦荟能够直接抑制环氧酶通路,减少前列腺素E2的产生,在炎症反应中起着重要作用。芦荟作为一种传统中草药,药理学研究表明,其在伤口愈合领域应用广泛。芦荟多糖不仅能减少烫伤早期创面组织一氧化氮(NO)含量、减轻炎性反应,还能促进成纤维细胞分泌羟脯氨酸,这对于伤口愈合过程中细胞外基质的重塑有十分重要的作用。

(6)降血糖、血脂和保肝作用

芦荟提取物中某些成分可以上调小鼠胚胎成纤维细胞(NIH-3T3)中葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)的mRNA合成,使小鼠血糖水平恢复正常。芦荟凝胶对高脂肪饮食诱导的高血脂小鼠有显著的降血脂效应,可以明显降低肝脏和血浆中三酰甘油水平,减小脂肪细胞尺寸,防止非胰岛素依赖型糖尿病小鼠病情恶化。而且芦荟中提取的植物甾醇可减少脂肪酸合成,增加肝脏中脂肪酸的氧化反应,这对于减少腹部脂肪及改善高脂血症是极其有利的。此外,甾醇可以调控元件结合转录因子1/过氧化物酶增殖体激活受体α(PPAR-α)的比例,使之下降,经过芦荟治疗的糖尿病大鼠的新陈代谢紊乱和脂肪肝均得到改善。

(7)抗病毒作用

芦荟具有抗病毒作用,可以阻止病毒的吸附、传播或进入宿主细胞。芦荟中提取的芦荟大黄素有抗甲型流感病毒的作用,其作用机制主要是调控半乳糖凝集素3(Galectin-3)的表达,而重组的Galectin-3能增强抗病毒基因干扰素(IFN)-β、IFN-γ和双链RNA依赖性蛋白激酶(PKR)的表达来抵抗病毒入侵机体。另外,芦荟大黄素也能抑制甲型流感病毒的复制从而发挥双重作用。IFN-α2是一种分泌型细胞因子,在调节细胞对病毒感染的反应方面有重要作用。

(8)抗氧化作用

芦荟中的抗氧化成分可以降低糖尿病大鼠的血糖水平,这有助于防止各种生化途径形成的自由基损伤机体,也可以减少潜在的糖基化酶的作用。

2、芦荟对衰老小鼠模型的影响

进行芦荟提取物对衰老模型鼠抗自由基氧化损伤DNA作用的实验研究探讨芦荟延缓衰老的疗效及其可能机理。利用小鼠吸入臭氧 (O3)制造衰老模型,并在其造模过程中以不同浓度的芦荟提取液实施治疗,9周后检测小鼠全血超氧化物歧化酶 (SOD)的活性,肝组织过氧化脂质代谢产物丙二醛 (MDA)的含量,并用彗星实验 (CometAssay)检测肝、脾组织细胞DNA氧化损伤的程度。

结果发现与模型组相比,经芦荟治疗后,模型小鼠不仅全血SOD活性及肝组织MDA含量两项指标明显改善并趋向正常,而且肝、脾细胞DNA拖尾尾长减短,有效地减轻了肝、脾细胞DNA的损伤程度,作用较复方丹参片对照组全面。因此芦荟能提高机体抗自由基氧化损伤的能力,减轻肝、脾细胞DNA损伤程度,从而达到延缓衰老的目的。

芦荟制剂的研究多以乳膏、膜剂、凝胶等传统剂型为主,并以医院制剂的形式用于临床。目前,临床常用于治疗伤口愈合、口腔溃疡、糖尿病、艾滋病以及预防病菌感染等,但关于芦荟的抗癌作用还缺乏相关的临床应用研究,这也是科研工作者今后研究的重点之一。


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