收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

红景天苷干预细胞衰老的分子机制及其防治骨质疏松活性的研究

毛根祥  
【摘要】: 红景天(Rhodiola)为景天科红景天属多年生草本或亚灌木植物,是珍稀药用植物之一,被誉为“高原人参”。大量实验研究和临床观察表明,红景天具有多种药理活性,包括增加机体免疫力、刺激神经系统、抗应激反应、抗疲劳、抗缺氧等,具有典型的“适应原样”作用。红景天苷是红景天的主要活性成分之一。本实验室先前的研究表明红景天苷能有效延长果蝇寿命,有效下调D-半乳糖诱导的衰老小鼠体内晚期糖基化产物(AGE)水平,并显著改善小鼠的神经系统和免疫系统,展现出良好的抗衰老效应。本研究中,我们采用氧化应激诱导的早熟性衰老模型、复制性衰老及DNA损伤诱导的细胞衰老模型,从细胞和分子水平进一步探讨了红景天苷干预衰老的效应机制。 衰老的自由基学说是一个经典的衰老理论,研究表明红景天苷是一个抗氧化剂,但其抗氧化活性与其干预衰老的作用尚缺乏直接的实验依据。我们首先应用亚致死量的H202作用于年轻的2BS细胞(PD28)建立早熟性细胞衰老模型,同时采用红景天苷进行干预,结果表明红景天苷能显著逆转H202诱导的衰老样改变,包括细胞形态、SA-β-Gal染色阳性率、G1期阻滞以及衰老相关蛋白p53、p21和p16等的表达上调。红景天苷的这种保护作用具有一定的剂量依赖性,在5μM剂量下效果最佳。在该模型中,红景天苷的抗氧化活性也得到了证实,该化合物能显著下调模型细胞内ROS含量,5μM剂量下与2mM的NAC效果相当,同时下调MDA含量,对总SOD活力及蛋白表达也有一定的上调作用。与此同时,采用复制衰老性细胞衰老模型发现,红景天苷能显著延迟2BS细胞的复制性衰老,延长2BS细胞代龄8PD左右,对衰老表型的影响与其在H202模型中的相似。进一步的实验表明,在上述两个模型中采用NAC对比研究发现,红景天苷降调节p53、p21部分依赖于ROS水平的下降,尚有ROS非依赖机制。这可能的原因是红景天苷能直接调节DNA损伤修复的相关分子表达进而改变由此诱导的衰老样表型。为此,我们采用一种具有强烈DNA断裂活性的烯二炔类抗肿瘤抗生素——力达霉素(0.1nM)作用于年轻2BS细胞,在分子水平上,红景天苷能显著减少LDM诱导的DNA损伤程度——γ-H2AX水平,并且依然能逆转LDM引起的p53、p21表达上调;同时,对力达霉素诱导年轻2BS细胞产生的衰老样表型也有一定的逆转作用。此外,我们发现红景天苷能显著促进2BS细胞内线粒体的增殖,这可能是红景天苷发挥延缓衰老作用的新机制,并且其效果与相同剂量的白藜芦醇相当,但其机制可能不同于白藜芦醇,SIRT1抑制剂并不能抑制红景天苷的促线粒体增殖效应。这些研究表明红景天苷具有良好的延缓衰老的效应,该效应一方面与其抗氧化活性相关,一方面也与直接调节DNA损伤修复相关。 此外,骨质疏松是一种常见的与增龄密切相关的代谢性骨病,通过改善骨质代谢、增强成骨细胞的作用,最终达到恢复患者骨量水平为目的的治疗方案日益受到人们的重视。骨形态形成因子2(bmp2)基因的表达对于成骨细胞活性及其分化有着关键作用。我们通过一种以bmp2为靶点的新型抗骨质疏松药物筛选模型发现,红景天苷能有效上调小鼠颅骨细胞MC3T3-E1中BMP2的表达效应,表明该化合物可能具有一定的促骨形成能力。为证实红景天苷的这一效应,我们首先采用大鼠成骨细胞(ROB)和人成骨样细胞MG63研究了红景天苷对成骨细胞的影响,测定了红景天苷对成骨细胞增殖以及成骨性标志物碱性磷酸酶(ALP)和胶原合成的影响;进而采用雌性大鼠去势模型,观察了红景天苷对绝经后骨质疏松症模型的作用。体外研究表明,红景天苷作用于ROB细胞后,能显著促进成骨性的骨形成:MTT试验表明红景天苷促进细胞增殖达30%左右,ALP活性测定表明经红景天苷作用后其活性上调30%,3H-脯氨酸掺入试验表明红景天苷作用成骨细胞后其胶原合成增加1倍左右。在MG63细胞中我们观察到了相似的结果。此外,real-time RTPCR检测发现,MG63细胞内bmp2的mRNA表达水平在1μM和5μM的红景天苷作用48h后上调接近1倍;Western blot结果表明红景天苷能剂量依赖和时间依赖地上调ROB和MG63细胞中的BMP2蛋白表达水平。体内实验结果表明红景天苷能剂量依赖地抑制去势大鼠的骨量减少,与阳性药物雷洛昔芬效果相当,但对于破骨细胞的活性则无显著的抑制作用,间接地说明了红景天苷增加骨量不是依赖于抑制骨吸收而是促进成骨性的骨形成。这些结果显示了该化合物具有良好的防治骨质疏松的应用前景。 综上所述,本研究结果表明,红景天苷在细胞水平上具有显著的延缓衰老的作用,这一方面得益于红景天苷的抗氧化作用,能有效减少ROS引起的损伤,另一方面红景天苷本身可能具有促进DNA损伤修复的功能,从而抑制p53-p21衰老相关信号通路的活化。并且,红景天苷具有显著的促线粒体增殖的效应,这可能是其发挥延缓衰老作用的新机制。另外,红景天苷具有显著的上调bmp2的作用,能促进成骨性的骨生成,具有良好的抗骨质疏松病的应用前景。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 耿凤娈;付加雷;陈之瑞;李怀平;;HPLC法测定红景天含片中红景天苷的含量[J];中国民族医药杂志;2010年02期
2 况艳;郑芳;;RP-HPLC法测定二子菊花颗粒中红景天苷的含量[J];中医药导报;2011年07期
3 李新永;;红景天苷对人骨髓间充质干细胞增殖及分泌的影响[J];临床合理用药杂志;2011年27期
4 王珂;徐建敏;华玉明;王京立;;红景天苷诱导人胎盘间充质干细胞分化为肝细胞样细胞[J];江苏医药;2011年15期
5 张莉;刘晓晖;齐刚;;红景天苷对吊尾应激小鼠睾酮水平的影响[J];中华男科学杂志;2011年08期
6 许大艳;康馨元;;红景天中主要成分酪醇的制备[J];长春中医药大学学报;2011年04期
7 杨江河;李华;修彬华;闫志强;刘绍明;;红景天苷对高原缺氧大鼠认知功能障碍的治疗作用及其可能机制[J];现代生物医学进展;2011年11期
8 李莺;武蕾;赵辉;赵澎涛;;红景天苷对脂多糖所致急性肺损伤治疗作用的研究[J];心脏杂志;2011年03期
9 阙肖冬;孙岩;吕若谷;张丽君;;红景天苷对大鼠实验性血栓形成的影响及其作用机制[J];中国医药指南;2011年24期
10 杨卓;龙旭;兰泽伦;;圣地红景天研究进展[J];现代临床医学;2011年04期
11 唐新征;何芝;;益气养阴组方对衰老细胞P16基因表达影响的实验研究[J];贵阳中医学院学报;2011年04期
12 高月娟;张艳丽;;红景天苷对肾缺血再灌注损伤的预防作用[J];牡丹江医学院学报;2011年04期
13 黄晓颖;樊荣;卢圆圆;林乾顶;;红景天苷对常压肺心病大鼠保护作用的研究[J];中华中医药学刊;2011年08期
14 邹亮;王战国;胡慧玲;阳明福;包希福;王安齐;;HPLC-小粒径色谱柱法测定红景天提取物中红景天苷、酪醇和络赛维[J];中草药;2011年07期
15 常明;刘书馨;刘焱;王志宏;付瑶;;p16在大鼠肾脏随增龄表达的变化[J];中国老年学杂志;2011年15期
16 郭娴菲;周炳荣;李巍;黄秋红;骆丹;;UVB诱导下早衰人皮肤成纤维细胞中miR-34c及SIRT1表达的研究[J];南京医科大学学报(自然科学版);2011年09期
17 王小红;薛祥龙;张东军;俞建家;徐国栋;李宏良;潘新梅;张锁林;;红景天对肝硬化性心肌病治疗作用的临床研究[J];天津医药;2011年08期
18 杨德森;游秋云;田先翔;李浩浩;纪刚剑;曾繁典;;红景天苷对老龄大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用[J];中国医院药学杂志;2011年09期
19 章娟;段虎成;毕开顺;;HPLC法同时测定大花红景天中的4个酚类成分的含量[J];北方药学;2011年07期
20 金萍;;红景天的研究现状[J];光明中医;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任利群;;衰老与心血管疾病[A];第十届全国老年医学进展学术会议暨江苏省中西医结合学会老年分会学术交流会论文集[C];2010年
2 李辉;马庆;张文轩;李庆;李中军;;-种适于产业化的红景天苷化学合成方法[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
3 马莉;蔡东联;王莹;裴素萍;;红景天苷对不同状态下小鼠糖及脂肪代谢的影响[A];中国西部第六届营养与健康学术会议论文集[C];2011年
4 庞勇军;孙莉;谢文娟;莫书荣;;红景天苷对培养乳鼠心肌细胞肌质网释放游离钙浓度的影响[A];第八届海峡两岸心血管科学研讨会论文集[C];2011年
5 王振华;张红;;红景天苷对X射线辐射损伤防护作用[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
6 张艳明;王兰霞;李士博;刘柏龙;;天芪气血微粉片中红景天苷的溶出度研究[A];西北地区第六届色谱学术报告会甘肃省第十一届色谱年会论文集[C];2010年
7 蔡建光;金龙飞;谢媛媛;周亮;唐晖;;骨骼肌衰老的细胞和分子机制[A];2011年中国生理学会运动生理学专业委员会会议暨“运动与骨骼肌”学术研讨会论文集[C];2011年
8 韦丽兰;莫书荣;;红景天苷对人胃癌细胞SGC-7901增殖的影响及抑瘤作用的初步研究[A];中南地区第八届生理学学术大会论文摘要汇编[C];2012年
9 刘晓晖;张莉;胡建华;陈莉;;不同剂量红景天苷在大鼠体内的药动学研究[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
10 吕晓凤;蒋晓刚;白俊海;毛泽斌;;IGFBP-3基因在衰老细胞中的表达调控研究[A];第七届全国老年医学学术会议暨海内外华人老年医学学术会议论文汇编[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毛根祥;红景天苷干预细胞衰老的分子机制及其防治骨质疏松活性的研究[D];中国协和医科大学;2010年
2 郭娜;红景天苷及其代谢产物酪醇在大鼠体内的药物代谢动力学研究[D];东北林业大学;2012年
3 关爽;红景天苷的抗炎作用及其对炎症信号转导通路的调控[D];吉林大学;2011年
4 周玥;人参皂苷Rg1延缓造血干/祖细胞衰老的机理研究[D];重庆医科大学;2011年
5 张佳;红景天苷对Aβ_(1~40)所致AD模型大鼠认知障碍的干预作用及其机制研究[D];河北医科大学;2012年
6 陈霞;红景天苷对神经元损伤的保护作用及机制的研究[D];苏州大学;2009年
7 吴铁军;红景天苷减轻心肌缺血/再灌注损伤中蛋白质O-GlcNAc变化的意义[D];第四军医大学;2009年
8 吴艳玲;刺五加酸、红景天苷对小鼠急性肝衰竭的保护作用及干预机制研究[D];延边大学;2009年
9 马莉;红景天苷抗疲劳作用及其机制的实验研究[D];第二军医大学;2006年
10 李天奇;红景天和麝香保心丸对兔动脉粥样斑块稳定性的影响及机制研究[D];复旦大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许大艳;红景天苷的合成研究[D];长春中医药大学;2010年
2 张敬晗;红景天苷的超生强化提取和纯化[D];北京林业大学;2012年
3 郭益冰;红景天苷及其类似物的合成和初步生物活性研究[D];南通大学;2010年
4 李科宇;在大鼠体内红景天苷吸收、代谢及排泄过程的考察[D];延边大学;2010年
5 庞勇军;红景天苷对培养乳鼠心肌细胞肌质网释放游离钙浓度的影响[D];广西医科大学;2011年
6 张鹏;红景天苷预处理对大鼠肝脏缺血再灌注损伤的保护作用[D];青海大学;2012年
7 裴晶晶;红景天苷体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化及其分子机制[D];甘肃农业大学;2010年
8 寇天雷;红景天苷对大鼠海马神经元缺氧损伤保护机制研究[D];河北医科大学;2010年
9 张燕;红景天苷对缺氧心肌细胞能量代谢的影响[D];河北医科大学;2011年
10 张全伟;红景天苷对骨髓间充质干细胞向神经细胞定向分化的影响[D];甘肃农业大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈丹;科学家成功逆转老鼠衰老进程[N];科技日报;2010年
2 编译/任秋凌;再生医学使衰老细胞返老还童[N];北京科技报;2004年
3 张以绪;要想皮肤好 关键在三通[N];中国中医药报;2005年
4 果果;“三通”使皮肤更健美[N];上海中医药报;2008年
5 翔文;请不要盲目忌口[N];卫生与生活报;2003年
6 王庭巧;皮肤健美在于“通”[N];民族医药报;2004年
7 王金山;爱美女士要三通[N];中国中医药报;2007年
8 晓荣;皮肤健美“三通”诀[N];福建科技报;2002年
9 晓荣;皮肤健美“通”字诀[N];民族医药报;2004年
10 主任医师 晓荣;通则健美[N];中国体育报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978