金蝉花抗衰老活性部位的筛选及其作用初步研究

金蝉花(Cordyceps cicadae)是麦角菌科真菌寄生于蝉幼虫上形成的一种虫菌复合体,与冬虫夏草的无性型同属。金蝉花中含有多糖、核苷类、虫草酸等化学成分,在民间常作为药食两用药材使用,其性寒味甘,古代主要用于小儿惊风夜啼、外感风热、目赤肿痛、翳膜遮睛等症状的治疗;现代研究发现,金蝉花具有免疫调节、抗氧化和抗衰老、神经保护、抗肿瘤、肝肾保护等药理作用。课题组前期研究发现,金蝉花正丁醇提取部位对PC12细胞的氧化损伤具有保护作用;金蝉花多糖CPA-1和CPB-1能诱导树突状细胞成熟;金蝉花多糖能提高RAW264.7细胞的免疫调节活性,显著延长过氧化氢(Hydrogenperoxide,H_2O_2)应激条件下果蝇的寿命。为进一步探究金蝉花的抗衰老作用,本论文利用D-半乳糖(D-galactose,D-gal)致衰老大鼠模型筛选金蝉花抗衰老的活性部位,然后对活性部位进行成分分析和含量测定,并初步探究其抗衰老作用机制,为金蝉花药材的合理开发利用及抗衰老新药的研发提供参考。主要研究内容和结果如下:1.采用D-gal致衰老大鼠模型筛选了金蝉花抗衰老活性部位采用D-gal衰老大鼠模型,根据金蝉花水提部位、多糖部位、正PD0325901小鼠丁醇部位以及多糖和正丁醇混合部位对大鼠行为学、脏器指数、抗氧化指标和病理组织的影响,来筛选金蝉花抗衰老的活性部位。结果显示,模型组大鼠的运动欲望和脏器指数降低;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活力降低,丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平升高;肝脏细胞和脑海马细胞出现病理损伤;说明经D-gal诱导后大鼠出现衰老特征。高剂量的金蝉花水提物(400 mg/kg)能显著性增加衰老大鼠的运动总路程及中心格停留时间(P<0.01);升高衰老大鼠的胸腺指数和肝Pine tree derived biomass脏指数(P<0.01或P<0.05);升高衰老大鼠血清和脑组织中SOD和GSH-Px含量,降低MDA水平(P<0.01);改善D-gal对大鼠肝脏和脑组织的病理损伤。从整体上看,金蝉花的各个给药部位均表现出了一定程度的抗衰老活性,其中金蝉花水提物和金蝉花粗多糖的整体效果较好,但两者之间的抗衰老活性并没有显著性的差异。金蝉花水提物包含了后续分离部位中的成分,且中药提取方法中应用最广泛的方法为水煎煮法,最终选择金蝉花水提物作为抗衰老活性部位。2.分析了金蝉花水提物的化学成分并测定了核苷类成分含量采用液相色谱-串联质谱法(Liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS)法对金蝉花水提物中的化学成分进行解析,初步解析出23个化合物,其中氨基酸类化合物8个,核苷类化合物8个,不饱和脂肪酸类化合物4个,其他类化合物3个。利用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)建立金蝉花水提浸膏粉中6种核苷类成分的同时测定方法,并对3批金蝉花水提浸膏粉中的6种主要核苷类成分进行含量测定。结果显示,该方法精密度、重复性、稳定性和加样回收率良好,3批金蝉花水提浸膏粉中的6种核苷类成分总含量分别为7106.87μg/g、7171.69μg/g、6874.93μg/g。3.初步研究了金蝉花水提物的抗衰老作用通过实时荧光定量PCR法(Real-Time quantitative polymerase chain reaction,q RT-PCR)和蛋白免疫印迹法(Western bolt,WB)检测大鼠脑皮层海马中NAD-依赖Z-IETD-FMK试剂性去乙酰化酶Sirtuin-1(NAD-dependent deacetylase sirtuin-1,Sirt1)、腺苷酸活化蛋白激酶(Adenosine 5′-monophosphate(AMP)-activated protein kinase,Ampk)和P53的信使核糖核酸(Messenger ribonucleic acid,m RNA)表达水平及AMPK/SIRT1信号通路相关蛋白的表达量,初步探究金蝉花水提物的抗衰老作用机制。q RT-PCR的结果显示,高剂量的金蝉花水提物(400 mg/kg)能显著性提高Sirt1和Ampk的m RNA表达水平(P<0.01),显著性降低P53的m RNA表达水平(P<0.01)。WB的结果显示,高剂量的金蝉花水提物(400 mg/kg)能逆转D-gal对大鼠AMPK/SIRT1通路蛋白表达量的影响,表现为显著性提高SIRT1和磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)/AMPK蛋白表达量(P<0.01),同时显著性降低磷酸化P53(p-P53)/P53蛋白表达量(P<0.01)。以上实验结果表明,金蝉花水提物的抗衰老作用可能与调节AMPK/SIRT1信号通路有关。