李霞 孫立偉 申野
人參為五加科多年生草本植物[1],是舉世聞名的藥用植物,作為一種具有極高藥用價值和廣泛藥理作用的中草藥,在我國中醫(yī)臨床中已有悠久的應用歷史。傳統(tǒng)醫(yī)學認為人參具有大補元氣、安神益智、生津固脫、調(diào)補五臟、強精通絡(luò)、延緩衰老等功效[2]。現(xiàn)代醫(yī)學表明人參具有許多功效:調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng),增加心肌收縮力,減慢心率,增加心輸出量與冠脈血流量,增強性機能和促進性腺功能及發(fā)育,增強機體的免疫功能,改善造血功能。同時人參水溶性蛋白還具有抗輻射、抗病毒、抗腫瘤、抗休克等多方面的作用。隨著蛋白質(zhì)組學及分子生物學的不斷發(fā)展,人參蛋白逐漸成為人參研究中的重要領(lǐng)域,許多國內(nèi)外學者對人參蛋白及其活性作了較為深入系統(tǒng)的研究[3]。蛋白質(zhì)是生命物質(zhì)基礎(chǔ)之一,約占細胞干重的50%以上,蛋白質(zhì)在催化生命體內(nèi)各種反應進行、調(diào)節(jié)代謝、抵御外來物質(zhì)入侵及控制遺傳信息等方面起著至關(guān)重要的作用,在藥用價值方面研究人員證實了蛋白質(zhì)具有抗腫瘤、抗病毒、抗菌活性等作用。
人參蛋白是五加科草本藥用植物人參的有效成分。進入90年代中期,現(xiàn)代生物技術(shù)的廣泛應用,人參蛋白的研究日益增多。至今為止,應用二維電泳技術(shù)已表明人參中共有人參蛋白300多種[4],其中部分水溶性蛋白生物活性被證明如下。
據(jù)文獻報道,人參中蛋白質(zhì)成分具有促進小鼠海馬細胞增殖的作用,從側(cè)面反應了人參具有抗老年性癡呆的功效,并分離純化出三種人參蛋白,測定其分子量分別為23KD、24KD和57KD所分離出的兩種人參蛋白(分子量為24KD和57KD)均對小鼠海馬細胞具有不同程度的增殖作用,預示著人參中這兩種蛋白在抗老年性癡呆方面具有一定開發(fā)利用前景。這三種蛋白的其他活性和熱穩(wěn)定性未做報道[5]。李紅艷等[6]人采用緩沖溶液抽提及硫酸銨分級沉淀法制備人參水溶性總蛋白,采用MTT法檢測人參水溶性總蛋白在低濃度時,對小鼠成纖維細胞L929的增殖具有一定促進作用,機理尚不明確。李興玉等[7]人證實了人參蛋白對臍血粒-單祖細胞表現(xiàn)出促進生成的作用。
李紅艷等人檢測出人參水溶性總蛋白對非洲綠猴腎細胞Vero及人喉癌細胞Hep-2具有明顯抑制作用;濃度高時對小鼠成纖維細胞L929具有抑制作用。機理尚不清楚[6]。李興玉等[7]人證實了人參蛋白對白血病細胞系表現(xiàn)出抑制效果。
Zhang,H.Yu等[8]人參根部提取的木聚糖酶,分子量只有15 kDa,明顯低于從其他藥用植物分離得到木聚糖酶,最適酶活溫度為50℃,具有人工型免疫缺陷病毒轉(zhuǎn)錄抑制的活性。張巍等[9]人分離純化了5中人參蛋白,分別為 GP1、GP2、GP3、GP4、GP;據(jù)已有文獻報道,GP4 為人參核糖核酸酶,該蛋白主要有29KD和27KD2個亞基組成,具有抗菌和抗病毒的活性,分子量約為64KD[10]。很明顯2個亞基分子量的差別是由于非共價結(jié)合的糖的存在,即認為該核糖核酸酶是糖蛋白[11]。除了GP4以外,4個蛋白在天然狀態(tài)下均為單亞基結(jié)構(gòu)。根據(jù)已有文獻報道,GP1為類RNA酶蛋白,具有抗真菌、抗病毒和轉(zhuǎn)錄抑制活性[12],GP3為殼多糖酶樣蛋白,具有抗真菌功能[13]。嚴銘銘等[14]人通過實驗證明人參蛋白GSPI對金黃色葡萄球菌具有抑菌活性。
人參蛋白對白血病細胞集落形成具有抑制作用,其抑制效果與藥物濃度呈線性相關(guān);人參蛋白可誘導K562細胞凋亡,人參蛋白濃度在一定范圍內(nèi)都有作用;人參蛋白對粒-單祖細胞有促進生成作用,這種作用與藥物濃度有關(guān),在低濃度時出現(xiàn)正調(diào)節(jié)作用,高濃度時出現(xiàn)負調(diào)節(jié)作用[7]。胡勝全等[15]人證明了人參水提物對Aβ誘導的SH-SY5Y細胞凋亡有顯著的保護作用。
人參是我國傳統(tǒng)名貴中草藥,作為一種具有極高藥用價值和廣泛藥理作用的中草藥在我國中醫(yī)臨床的應用中已有悠久的歷史,近些年人參水溶性蛋白的活性研究越來越受到人們的重視。其抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡作用的研究對抗腫瘤藥物研制有很大促進作用,促進細胞增殖作用的研究翻開了人類增強記憶、提高免疫力藥物研制的嶄新一頁,抗菌、抗病毒作用的研究為人類抗病毒、抗生素的藥物的研制另辟巧徑。目前,對人參蛋白作用的研究已取得了一些進展,但仍存在很多問題。如:已純化的人參蛋白活性不清,已知活性的蛋白機制尚不明確。因此,需要從文獻研究、實驗研究及臨床研究三方面入手,借助前人研究成果,運用現(xiàn)代生物技術(shù),采用適當?shù)膶嶒灧椒?,對人參水溶性蛋白在分子水平上已有功效的機制等進行深入研究,從而為人參蛋白抗腫瘤、保健、抗病毒、抗生素等系列產(chǎn)品的開發(fā)利用提供一定的理論指導。
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