蜂王浆药理作用研究进展

2020-12-20 14:08阚默王继凤明思彤刘晓冉张壮杨擎李晶李娜
特产研究 2020年6期
关键词:蜂王浆结果表明诱导

阚默,王继凤,明思彤,刘晓冉,张壮,杨擎,李晶,李娜

(长春中医药大学,吉林 长春 130117)

蜂王浆(Royal Jelly,RJ)最初仅被作为一种营养物质供给蜜蜂食用,但近年来蜂王浆中复杂且丰富的活性物质引起了学者的广泛关注[1-3]。自1852年美国的朗斯特罗什第1 次把蜂王浆样品提交给一位化学家进行分析,至今许多学者对蜂王浆的化学成分及营养价值尤其是药理和生理作用方面进行了广泛而深入的研究[4]。大量有关蜂王浆的药效实验研究表明,蜂王浆不仅具有营养功能,而且具有一定的药理作用[5-6]。本文对近几年蜂王浆及其活性成分在药理作用方面的研究进行综述。

RJ 是蜜蜂巢中培育幼虫的青年工蜂(保姆蜂)咽头腺的分泌物[7-8],是专供蜜蜂小幼虫和蜂王食用的浆状物质,它对于蜂王的生长发育至关重要[9-10]。RJ 成分复杂,具有葡萄糖、脂质、蛋白质、矿物质、维生素、天冬氨酸、磷化合物、固醇、凝胶、核酸、微量成分和乙酰胆碱等多种物质[11-13]。RJ一般含水量为65%~68%,蛋白质为11%~14%,碳水化合物为15%~17%,脂类为6%,其他物质为3%[14-16]。中医理论认为RJ 具有健脑益智、延年益寿、滋补强壮以及益肝健脾等功效[17-18],主治病后虚弱、小儿营养不良、老年体衰、白细胞减少症、迁延性及慢性肝炎、十二指肠溃疡、支气管哮喘、糖尿病、血液病、精神病、子宫功能性出血、月经不调、功能性不孕症及秃发等疾病[19-21];现代药理作用表明RJ 具有抗菌、促进伤口愈合、抗氧化、抗衰老、抗癌、抗炎、调节免疫功能、抗高血脂、抗高血压、肝肾保护和调节神经系统等作用[22-24]。

1 蜂王浆的药理作用

1.1 抗氧化、衰老作用

Farnam Azad 等[25]研究RJ 对尼古丁(NIC)诱发的睾丸损伤的影响。结果表明RJ 处理后,组织MDA含量下降,CAT 水平显著增加。与NIC 组相比,RJ 给药组中Bcl-2 的表达水平显著升高,而p53 和Caspase-3 蛋白的表达水平显著降低。结果证实RJ 可有效保护睾丸免受NIC 引起的氧化损害,起到了对凋亡途径的预防和增殖活性的改善。

Wenjing Qiu 等[26]将酶处理的蜂王浆(ERJ)与胶原蛋白混合制备的肽(CP),在体外显示出更强的抗氧化活性。果蝇用作动物模型以研究ERJ-CP 在体内的抗衰老作用。ERJ-CP明显延长了用过氧化氢和百草枯处理过的果蝇的平均寿命,降低果蝇中的丙二醛(MDA)和蛋白质羰基(PCO)含量。ERJ-CP 可以上调总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)和下调MDA 和PCO的含量。结果表明,ERJ-CP 在抗氧化和抗衰老方面均起保护作用。

Nobuaki Okumura 等[27]认为衰老与运动障碍有关,运动障碍会降低生活质量(QOL)。RJ 用作膳食补充剂,已显示出多种健康益处,具有在老化过程中改善QOL的潜力。在这项研究中,发现未经酶处理的RJ(NRJ)和经酶处理的RJ(ERJ)对老化过程的影响主要集中在运动功能,通过使用遗传异质(HET)小鼠模型,检测4个不同的物理性测试(握力、金属丝悬挂、单杠和旋转脚架),结果表明RJ 改善了衰老小鼠的运动功能,可能通过调节运动功能,在老化过程中改变QOL。

Jiang C M 等[28]探讨了蜂王浆蛋白(MRJP)对人胚肺成纤维细胞(HFL-1)抗衰老作用的研究。HFL-1细胞分为空白组、MRJP 低、中、高剂量组(0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.3 mg/mL)。MRJP 可上调超氧化物歧化酶-1(SOD1)的表达,下调雷帕霉素(MTOR)、连环蛋白1(CTNNB1)以及肿瘤蛋白p53(TP53)的表达,结果表明MRJP 对HFL-1 细胞有明显抗衰老作用。

1.2 对神经系统调节作用

Yongming Pan 等[29]研究RJ 具有潜在的神经保护作用,可以减轻A 毒性,结果表明RJ 大大降低了血浆总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量,以及降低了兔脑中A 的表达水平。此外,RJ 可以降低表达水平 位APP 裂解酶-1(BACE1)和晚期糖基化末端受体的合成产品(RAGE)的表达,并增加低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP-1)和胰岛素降解酶(IDE)的表达水平。发现RJ 显著增加了神经元数量,增强了抗氧化能力,抑制caspase-3 蛋白表达,并增强神经元代谢。数据表明RJ 可以降胆固醇水平,调节A水平并增强神经元代谢,提供临床前证据,表明RJ 治疗具有保护神经元作用并预防阿尔茨海默病(AD)。

Justyna Pyrzanowska 等[30]长期研究RJ 给药后老年大鼠的单胺能传递,探讨RJ 对中枢神经系统活动的作用,使用HPLC 定量氨基酸(丙氨酸、天冬氨酸、-氨基丁酸、谷氨酸、组氨酸和牛磺酸)在大脑区域(前额叶皮层、海马、纹状体和下丘脑)的浓度,并检查了肾和肝的生化参数,观察到 -氨基丁酸浓度降低。结果表明RJ 对中枢神经系统神经传递起到了积极的作用。

Seymen C M 等[31]研究海马神经元的微管相关蛋白2(MAP-2)的免疫反应性和RJ 在甲状腺功能减退症(HT)期间调节MAP-2 的潜在作用。假对照组和RJ组相比,HT 组的MAP-2 免疫反应性显著降低。实验性甲状腺功能减退症显著降低了CA3 和CA1 区的MAP-2 免疫反应性,并导致海马变性。结果表明,RJ 增加了MAP-2的表达,并对退行性疾病表现出治疗作用。

You M 等[32]研究RJ 对阿尔茨海默病神经调节作用。在这项研究中,RJ 治疗在莫里斯水迷宫(MWM)测试和被动回避测试中显著改善了APP/PS1 小鼠的行为缺陷。数据显示RJ 显著降低了APP/PS1 小鼠的淀粉样蛋白斑块表达。此外,RJ 通过抑制氧化应激减轻了c-JunN 末端激酶(JNK)磷酸化诱导的神经元凋亡。重要的是,RJ 治疗后APP/PS1 小鼠的海马环状单磷酸腺苷(cAMP)、p-PKA、p-CREB 和BDNF 水平显著升高,表明cAMP/PKA/CREB/BDNF 途径可能与阿尔茨海默病有关。总之,这些结果为使用RJ 作为针对AD病理的功能性食品提供了科学依据。

Zhang X 等[33]从RJ 中提取的蜂王浆肽(RJP)具有较强生物活性。研究RJP 的神经保护作用,将主要的蜂王浆蛋白消化成粗RJP,然后通过RP-HPLC 纯化,在N2a/APP695swe 细胞中评估了纯化的RJP。结果表明,蜂王浆肽(RJPs)(1-9g/mL)可以通过下调-分泌酶(BACE1)抑制外部 -淀粉样蛋白40(A )和-淀粉样蛋白42(A )的产生;在N2a/APP695 细胞中BACE1 的调节可能与组蛋白乙酰化修饰有关,结果证明了RJPs 的神经保护功能,这表明RJPs 可以作为潜在的 分泌酶抑制剂来改善阿尔茨海默氏病。

1.3 抗病毒作用

Habashy NH等[34]研究蜂王浆蛋白(MRJP)2 及其同工型X1 的抗HCV 和HBV 能力。结果证明,MRJP对病毒受体CD81 和清除剂受体B 类I(SR-B1)有抑制能力。此外,MRJP 靶向作用于HCV-NS3/NS4A 蛋白酶、HCV-NS5B 聚合酶和HBV 聚合酶(DNA 依赖性DNA 聚合酶和逆转录酶)。MRJP 最大限度地发挥了其抗病毒作用。总之,这些结果阐明MRJP2 及其同工型X1 是HCV 和HBV 两种病毒的安全的抑制剂。

1.4 促进伤口愈合

Lin Y 等[35]研究RJ 的水溶性蛋白在体外伤口愈合模型中对人表皮角质形成细胞(HaCaT)的增殖和迁移作用。结果表明,MRJP2、MRJP3 和MRJP7 刺激了HaCaT 细胞的增殖和迁移活性,并无细胞毒性。蜂王浆蛋白(MRJP2、MRJP3 和MRJP7)具有潜在的促进伤口愈合生物活性,这是关于蜂王浆可能通过MRJP诱导细胞增殖和迁移改善伤口闭合的首次报道。这些蛋白质可能是开发新型伤口愈合药物的先导化合物。

1.5 抗炎作用

Salahshoor MR 等[36]研究RJ 对缺血/再灌注(I/R)诱导的急性肾脏损伤的治疗作用。这项研究旨在评估RJ 对I/R 诱发的肾脏疾病的抗炎和保护作用,通过白细胞浸润以及细胞间粘附分子-1 和肿瘤坏死因子-(TNF- )的mRNA 表达水平来评估I/R 诱导的肾脏炎症,确定肾小球的直径、肾功能指标和血清亚硝酸盐(NO)水平。结果表明,组织铁还原/抗氧化能力(FRAP)水平与假手术组相比有所降低(P<0.05),然而与I/R组相比,RJ 预处理可显著降低血液尿素氮、肾脏丙二醛、肌酐、肾小球直径、TNF- 水平及粘附分子-1 表达水平,并增加组织FRAP 含量(P<0.05)。RJ 改善了I/R 引起的急性肾损伤。

Yang YC 等[37]认为RJ 的功能可能归因于其主要和独特的脂肪酸10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA)。研究了10-HAD 对人结肠癌细胞WiDr 的抗炎功能,以及对病原菌生长的影响。采用酶联免疫吸附法(ELISA)以及Western blot 法检测WiDr 细胞中的促炎细胞因子,受体拮抗剂细胞因子(IL-1ra)和核因子 B(NF- B)。通过确定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌剂浓度(MBC)评估10-HAD对细菌的生长抑制作用。结果表明,10-HAD可调节WiDr 细胞促炎细胞因子、白介素(IL)-8、IL-1和肿瘤坏死因子-(TNF- )的产生。10-HAD 以剂量方式增加IL-1ra,降低NF- B 表达,研究表明,10-HAD在WiDr 细胞中表现出抗炎、抗菌活性。

You M M[38]研究的目的是评估RJ在脂多糖(LPS)诱导的小鼠BV-2 细胞中的抗炎作用,并探讨其潜在的分子机制。结果表明,在LPS 诱导的BV-2 细胞中,RJ 在mRNA和蛋白质水平上显著抑制iNOS和COX-2的表达。RJ以浓度依赖性方式下调IL-6、IL-1和TNF- 的mRNA表达。此外,RJ通过上调血红素加氧酶-1(HO-1)的表达并减少活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)的生成来保护BV-2 细胞免受氧化应激。从机理上讲,RJ可以通过抑制IB、p38 和JNK 的磷酸化,抑制NF B p65 的核转运来减轻小胶质细胞的炎症反应。这些结果表明,RJ 可能是一种有前途的功能性食品,可通过影响小胶质细胞功能来延迟炎症进程。

1.6 抗高血压作用

Pan Y 等[39]研究RJ 对自发性高血压大鼠(SHR)抗高血压和血管舒张作用的潜在机制。将大鼠分为WKY 对照组、SHR 对照组和SHR-RJ 组。SHR-RJ 组每天口服1 g/kg RJ,持续4 周。检测收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、心率(HR)和一氧化氮(NO)水平。RJ 在体内显著降低SBP 和DBP 含量,增加SHR 的NO 表达水平。RJ 引起分离的主动脉环舒张,可以显著抑制NE 诱导的主动脉环中胞内Ca+的释放和高K+诱导的胞外Ca+内流,RJ 可以增加cGMP 水平。本研究表明RJ 具有降压作用,并与NO 产生增加有关。此外,RJ包含毒蕈碱受体激动剂,可能是乙酰胆碱样物质,并通过NO/cGMP 途径和钙通道诱导血管舒张。

1.7 保护肝脏作用

Abu-Serie MM[40]从RJ 中提取出最有效的复合物RJ 蛋白2(MRJP2),对抗CCl 诱导的肝毒性和HepG2细胞生长有明显的保护作用;通过MALDI-TOF MS 鉴定为MRJP2及其预测的同工型X1。使用迭代线程ASSEmbly 精炼(I-TASSER)分析和RAMPAGE 程序对这些蛋白质进行计算机评估(3D结构和功能),这两种纯化的蛋白能够通过减少肿瘤坏死因子(TNF)- ,混合谱系激酶域样蛋白(MLKL)和细胞内反应性物种来减轻坏死的肝细胞(达60.4%)。此外,通过诱导半胱天冬酶依赖性凋亡并控制HepG2 细胞中Bcl-2 和p53 的表达,揭示了有效的抗癌作用。因此,在未来研究中,MRJP2 及其同工型X1 可能成为对抗肝损伤和癌症的双重策略。

Rafa S.Almeer 等[41]研究RJ 对氯化镉(CdCl2)诱导肝毒性的保护机制,结果显示,RJ 明显改善镉的肝毒副作用。此外,RJ 抑制氧化应激、炎症和肝组织损伤,增强Nrf-2 蛋白表达,阐明了RJ 通过上调Nrf2 和抗凋亡来预防肝损伤。因此,RJ 可用作抗CdCl2 毒性作用的肝保护剂。

2 展望

RJ 中含有多种成分,不同的成分具有不同的药理作用。目前为止,RJ 药效作用有了进一步的发展,但是RJ 的实际应用前景并不广泛。RJ 除了少部分成分、功能明确,仍有许多未知成分有待发现和鉴定,并且它们相应的药效作用也需要进一步的研究。此外,RJ 单一成分的分离和纯化方法复杂,且操作困难、效率低下,极大地限制了RJ 功能的开发和使用。因此,寻找一种方便有效的分离纯化方法是RJ 活性成分研究的重点和难点。研究RJ 的潜在药用特性,阐明其作用机理,成分和功能之间的关系,可为RJ 的实际应用提供实验依据,有利于提高RJ 的应用价值和经济价值[42-44]。

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