人参皂苷Rg1预防阿尔茨海默病药理机制研究进展

卞 俊，陈海飞，鲍蕾蕾

·综述与讲座·

人参皂苷Rg1预防阿尔茨海默病药理机制研究进展

卞 俊，陈海飞，鲍蕾蕾

阿尔茨海默病;人参皂苷Rg1;药理机制

阿尔茨海默病(Alzheimer＇s disease，AD)是中枢神经系统的一种退行性病变，其临床主要表现为记忆力的下降及其认知功能的减退，尤以近事遗忘为主的一种大脑器质性精神病。近年AD发病率呈逐年上升趋势，我国65岁以上人群中患病率约占5%，85岁以上人群中约占20%。AD除年龄、遗传和环境等因素外，脑内多种神经递质紊乱，脑血管病变至神经细胞死亡或减少为重要因素。目前预防和治疗AD主要以受损伤的脑神经的修复，活血通淤，改善脑循环为主要手段。人参是我国传统名贵中药，具有补血、生血、活血、安神等多种功效，对机体神经、免疫和心脑血管等多个系统均有显著的保护和治疗作用［1－3］。人参中的主要有效成分为人参皂苷Rg1，它是促进和改善AD学习和记忆的组织形态学基础。本文主要从人参皂苷Rg1的纯化工艺和药理机制等方面探讨其预防和治疗AD的可能性。

1 人参皂苷Rg1的提取纯化工艺

人参皂苷Rg1(分子量:801.03)主要存在于五加科植物人参、三七的叶、花、根、茎和种子等部位，其中以三七药材中含量丰富。目前提取人参皂苷Rg1较常用的方法是用70%乙醇回流得醇提物，再用正丁醇富集萃取获得总皂苷，或将乙醇提取液浓缩后直接通过苯乙烯型非极性大孔树脂柱，水洗后再用60～80%乙醇溶液洗脱，获得人参总皂苷。获得的总皂苷经硅胶柱层析(100～200目)，二氯甲烷∶甲醇梯度洗脱，收集洗脱液，薄层检查相同流份合并，可获得95%以上纯度的人参皂苷Rg1较纯品。

2 人参皂苷Rg1对学习和记忆及行为活动的改善作用

药理研究表明，人参皂苷Rg1对AD动物模型的学习记忆有明显改善作用。为评价人参皂苷Rg1的促智作用，有学者应用Rg1对认识功能障碍改善作用及其机制进行研究，建立了10种记忆障碍模型，应用5～10 mg/kg Rg1即可显著改善记忆损伤模型学习能力［4］。向小鼠腹腔注射20 mg/kg和40 mg/kg Rg1，连续10 d，采用开阔实验、斜板实验、爬杆实验和牵引实验观察老年大鼠与青年大鼠之间行为活动的改善作用，给药后老年大鼠完成行为操作能力均显著增强;Rg1剂量依赖性改善老年动物衰退行为活动［5］。有文献［6］证实，人参皂苷Rg1明显改善β－AP所致小鼠被动回避、空间学习记忆及皮层海马组织胆碱乙酰转移酶(ChAT)活动的下降，与对照组、模型组相比，人参皂苷Rg1明显抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)活性。人参皂苷Rg1对Aβ25－35所致的小鼠学习记忆障碍有显著的改善作用，其对胆碱能系统的影响是人参皂苷Rg1重要的作用机制之一。人参皂苷Rg1对学习活动及NGF(神经生长因子)诱导的神经培养系统的作用，在十字迷路实验中，能缩短已经学习的大鼠的反应潜伏期和行走时间，而且可促进学习与递期学习的获得。也有学者证实［6－7］，人参皂苷Rg1对已学习大鼠条件反射没有影响，对小鼠学习行为的减退有预防效果。如用条件反射箱进行2种不同声音的辨别，人参皂苷Rg1还具有促进学习辨别的作用。

邬伟等［8］采用Morris水迷宫检测动物逃避潜伏期(s)，RT－PCR检测基底前脑NGFmRNA表达的方法，探讨人参皂苷Rg1对骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植后AD大鼠学习记忆能力的影响。结果发现人参皂苷Rg1治疗组、BMSCs移植治疗组和人参皂苷Rg1联合BMSCs治疗组，与AD模型组比较，逃避潜伏期缩短，提示痴呆大鼠学习记忆能力有所改善，且联合组优于BMSCs组。表明人参皂苷Rg1能够加强BMSCs移植治疗AD模型大鼠的学习记忆能力，其机制可能与人参皂苷Rg1上调BMSCs植入痴呆大鼠基底前脑神经元NGF的表达有关。彭彬等［9］探讨了人参皂苷Rg1对D－半乳糖所致大鼠脑衰老后的学习记忆能力以及超氧化物酯化酶(SOD)活性、丙二酯(MDA)含量及衰老相关基因P16INK4a、P21Waf1mRNA及蛋白的表达水平的影响。结果发现Rg1抗脑衰老组大鼠学习记忆能力显著提高，脑组织内SOD活性显著升高，MDA含量显著降低，P16INK4a、P21 Cip1/ Waf1mRNA及蛋白的表达水平也显著降低。由此认为，Rg1具有延缓D－半乳糖大鼠脑衰老的作用，其机制可能与增强脑组织的抗氧化能力，下调脑组织内P16INK4a、P21Waf1 mRNA及蛋白的表达水平有关。

3 人参皂苷Rg1对AD模型鼠大脑神经细胞的保护作用

研究证明，人参皂苷Rg1对Aβ(β－淀粉样蛋白)所致的大脑神经元的损伤具有一定保护作用。周丽萍等［10］探讨了人参皂苷Rg1对 Aβ25－35所致小鼠海马神经元损伤的保护作用。研究结果显示:与对照组相比，Aβ可导致小鼠的潜伏期和总路程增长，穿越平台次数减少，明显降低海马bcl－2基因的表达;与Aβ组相比，人参皂苷Rg1可降低AD小鼠的潜伏期和总路程，提高其穿越平台次数，逆转Aβ所致的bcl－2基因表达的降低。笔者认为，人参皂苷Rg1可减弱Aβ对小鼠海马神经元的损伤，其机制可能与雌激素受体途径的激活有关。李源等［11］观察了人参皂苷Rg1对冈田酸(OA)诱导的AD大鼠脑片模型Bcl－2表达的影响，发现人参皂苷Rg1可能通过上调Bcl－2基因表达途径从而抑制神经元凋亡，对AD动物神经元的损伤起保护作用。吴佳莹等［12］通过人参皂苷Rg1与原代培养大鼠皮层神经元预培养，评价Aβ所致神经元损伤，并探讨Rg1的神经保护作用及相关分子机制。结果:Aβ25－35作用72 h严重损伤原代皮层神经元，引起神经元碎裂和死亡;Rg1预处理能对抗Aβ的细胞损伤作用，显著提高神经元存活率，并呈现剂量依赖性。Rg1预培养能保护原代神经元，减轻或避免神经元损伤作用。研究认为Rg1在1～20μmol/L浓度具有抗Aβ25－35损伤原代培养大鼠皮层神经元作用，该活性与抑制线粒体凋亡通路相关联。

4 人参皂苷Rg1对氨基酸类神经递质的影响

与AD相关的氨基酸类神经递质主要是谷氨酸(Glu)和γ－氨基丁酸(GABA)。Glu在神经系统生长、发育、学习和记忆中起重要作用，而GABA损失后可引起严重的皮质功能障碍。AD患者脑内Glu、GABA水平均明显降低，二者在脑中的受体亦明显减少。Rg1能针对Glu/GABA这一系统进行调节而发挥改善痴呆学习记忆障碍的作用。人参皂苷Rg1可使Glu介质的Ca2+浓度升高效应明显降低，明显降低细胞的死亡率，表现出较强的海马神经细胞的保护作用［13］。胡颖等［14］探讨了人参皂苷Rg1对SHR大鼠纹状体GDNFmRNA基因表达和多巴胺含量的影响。研究提示，人参皂苷Rg1可能通过促进纹状体GDNFmRNA的基因表达和增加多巴胺的含量而起到治疗AD的作用。

5 人参皂苷Rg1诱导的神经干细胞移植治疗缺氧缺血新生模型鼠的作用

李英博等［15］体外使用 Rg1诱导分化神经干细胞(NSCS)，然后移植入缺氧缺血的新生鼠模型侧室，采用TTC染色和行为学观察对模型进行评价。通过水迷宫、体感诱发电位观察其脑功能的恢复情况，免疫组化检测移植的NSCS生长、分化状况，结果，移植Rg1诱导后的NSCS，可以明显改善水迷宫的潜伏期、游泳路移、目标象限探索时间及体感诱发电位的潜伏期和振幅，并在海马区域呈集中表达并围绕缺血损伤区域生长。结论:Rg1诱导后NSCS移植在治疗新生大鼠缺血性脑损伤中发挥了较好作用。

6 人参皂苷Rg1对AD模型大鼠脑片P-Tau、PKA的影响

为揭示Rg1抗痴呆的作用机制，李玺等［16］应用Rg1对AD模型大鼠脑片磷酸化微管相关蛋白(P－Tau)、蛋白激酶A (PKA)表达的调控作用，将5周龄雄性Wistar大鼠脑片(含皮层和海马)随机分为5组:空白对照组，模型组和低、中、高剂量人参皂苷Rg1组，每组10张脑片。采用免疫组织化学、图像分析技术等方法，检测皮层和海马P－Tau、NR1、NR2B表达水平。结果:与对照组比较，模型组大鼠脑片P－Tau的表达增加(P＜0.05或P＜0.01)，NR1、NR2B的表达降低(P＜0.01);人参皂苷Rg1各组与模型组比较，大鼠脑片P－Tau的表达降低，NR1、NR2B的表达增加，其中以高剂量人参皂苷Rg1组效果最佳。结论:人参皂苷Rg1可以降低大鼠脑片AD模型P－Tau表达水平，并能上调学习记忆相关蛋白NR1，NR2B的表达，从而减缓神经缠结［17］，老年斑的形成［18］，以此途径发挥抗痴呆作用。

陈云波等［19］分别以原代培养的大鼠海马神经元和星形胶质细胞为靶标建立AD细胞模型，经Aβ25－35和Rg1干预后，检测分析FITC/PI双重标记的NF－κB在细胞内的激活程度，结合形态学观察分析人参皂苷Rg1对以上两种细胞的保护作用。结果表明40μmol/L的Aβ25－35作用24 h后可激活原代培养星形胶质细胞的NF－κB，下调原代培养神经元的NF－κB活性。2μmol/L的人参皂苷Rg1能明显提高神经元的NF－κB活性(P＜0.01)，减弱星形胶质细胞的NF－κB活性(P＜0.01)。同时结合形态学观察和细胞活力检测发现，人参皂苷Rg1对两种细胞都有保护作用。结论人参皂苷Rg1通过启动神经元中NF－κB活化、下调星形胶质细胞的NF－κB活性，从两方面发挥其保护神经细胞的作用，从而有可能达到减缓AD发病进程的效果。

7 人参皂苷Rg1初步用于AD的治疗

李琼峰［20］给30例患有AD的患者连续服用人参皂苷Rg13个月取得初步疗效，总有效率为83.3%。石瑛等［21］观察了人参皂苷Rg1联合吡拉西坦治疗血管性痴呆的临床效果，治疗组20例和对照组20例均用吡拉西坦口服，治疗组加服人参皂苷Rg1胶囊，疗程均为3个月。治疗前按照HDS－R评分进行4级智力评判。结果:总有效率治疗组85%，对照组60%，两者比较有显著性差异，两组均未出现明显不良反应。结论:人参皂苷Rg1胶囊联合西药治疗血管性痴呆安全有效。

8 展望

人参皂苷Rg1药理作用广泛，为人参和三七中重要功效成分之一，对人体的作用可能是多途径、多方式和多靶点，其主要靶点是中枢神经系统;在防治AD等神经退行性疾病，脑卒中及脑血管病变以及各种记忆障碍改善等药物研究方面，具有潜在优势和良好的开发前景。

［1］ 王明波.人参皂苷Rg1对神经保护作用机制的研究进展［J］.中国保健营养，2008，17(5):69.

［2］ 张建平，司银楚，朱培纯.人参皂苷Rg1诱导大鼠海马神经干细胞分化的实验研究［J］.神经解剖学杂志，2009，25(3): 335－338.

［3］ 崔荣太，蒲传强，王培福.人参皂苷Rg1对大鼠局灶性脑缺血后侧脑室下区神经干细胞增殖分化的影响［J］.中华老年心脑血管病杂志，2007，9(10):707－709.

［4］ 楚世峰，张均田.人参皂苷Rg1的多靶点作用和机制分析［J］.医学研究杂志，2010，39(5):11－15.

［5］ 刘单，张均田.人参皂苷Rg1对老年大鼠行为活动的改善作用［J］.中国药学杂志，1996，31(8):464－467.

［6］ 王晓英，陈霁.人参皂苷Rg1对β－淀粉样肽侧脑室注射所致小鼠学习记忆障碍的改善作用及其机制［J］.药学学报，2001，36 (1):1－4.

［7］ 吴庆夫.药用人参皂甙和神经因子［J］.国外医学中医中药分册，1989，11(2):58－59.

［8］ 邬伟，杨景全，何志勇，等.人参皂苷Rg1联合骨髓间充质干细胞移植对痴呆大鼠学习记忆能力的影响［J］.中国中西医结合杂志，2011，31(6):799－802.

［9］ 彭彬，陈茂山，蒲莹，等.人参皂苷Rg1延缓D－半乳糖大鼠脑衰老作用及机制的初步研究［J］.重庆医科大学学报，2011，36 (4):419－422.

［10］周丽苹，葛科立，陈文芳.人参皂苷Rg1对Aβ25－35致小鼠海马神经元损伤保护作用［J］.青岛大学医学院学报，2011，47(3): 189－191.

［11］李源，马欣欣，袁海峰，等.人参皂苷Rg1对AD大鼠脑片模型Bcl－2表达的影响［J］.昆明医科大学学报，2014，35(8):34－36.

［12］吴佳莹，沈圆圆，朱闻杰，等.人参皂苷Rg1经线粒体通路抗Aβ25－35致原代大鼠皮层神经元凋亡［J］.浙江大学学报(医学版)，2012，47(3):189－191.

［13］刘忞，张均田，碱璋，等.人参皂苷Rg1和Rb1对原代培养大鼠海马神经细胞的保护作用［J］.药学学报，1995，30(9): 674－678.

［14］胡颖，林忠东，郑飞霞，等.人参皂苷Rg1对SHR大鼠纹状体GDNFmRNA基因表达和多巴胺含量的影响［J］.中华中医药学刊，2014，30(4):862－864.

［15］李英博，涂柳，陈笛，等.人参皂苷Rg1处理的人神经干细胞对缺血脑损伤的功能恢复研究［J］.中国中药杂志，2012，37(4): 509－511.

［16］李玺，刘颖，袁海峰，等.人参皂苷Rg1对冈田酸所致大鼠脑片tau蛋白磷酸化的影响［J］.中西医结合学报，2010，8(10): 955－960.

［17］李玺，刘颖，张欣，等.人参皂苷Rg1对大鼠脑片AD模型磷酸化Tau蛋白及NMDA受体亚单位NR1，NR2B表达的影响［J］.中国中药杂志，2010，35(24):3339－3343.

［18］李玺，张欣，袁海峰，等.人参皂苷Rg1对AD模型大鼠脑片PTau，caspase－3表达的影响［J］.中国中药杂志，2010，35(3): 369－372.

［19］陈云波，张大鹏，冯梅，等.人参皂苷Rg1对Aβ25－35诱导的神经细胞核因子－κB活化的影响［J］.中国药理学通报，2007，23 (5):612－617.

［20］李琼峰.七生力片治疗老年性痴呆30例［J］.福建中医杂志，2003，34(1):47－48.

［21］石瑛，姬锋养，赵艳.人参皂苷Rg1联合吡拉西坦治疗血管性痴呆临床观察［J］.实用中医药杂志，2011，27(10):682－683.

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10.3969/j.issn.1009－0754.2015.01.041

2014－03－02)

(本文编辑:张阵阵)

200081 上海，解放军第四一一医院药械科