茶多糖抗氧化延緩衰老的研究進展

史敏 陳雷 郭曉波 侯亞妮 尚叢珊 封興華

[摘要]茶葉中的茶多糖（TPS），被認為是茶葉中繼茶多酚之后又一重要活性成分。TPS由具有多種生物活性、結構復雜的單糖構成，具有降糖、降脂、抗血栓、抗氧化、抗衰老、抗動脈粥樣硬化、抗癌及改善機體免疫功能等作用?，F代醫學研究證明，衰老、炎癥、心血管病、癌癥的發生與活性氧自由基的增多密切相關，而大量天然產物中的抗氧化成分能夠清除自由基，阻斷由它們引發的脂質過氧化，起到預防上述疾病發生的作用。本文就TPS在抗氧化延緩衰老方面的相關文獻進行綜述，旨在為未來TPS的藥用研究提供更多參考。

[關鍵詞]茶多糖；自由基；衰老；抗氧化；研究進展

[中圖分類號]R339.3+8 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）03-0140-04

The Progress of Tea Polysaccharide Effect on Anti-aging of Antioxidant

SHI Min1，CHEN Lei1，GUO Xiao-bo2，HOU Ya-ni1 ，SHANG Cong-shan1，FENG Xing-hua3

（1.Xi'an Peihua University，Xi'an 710125，Shaanxi，China；2.Xi'an Central Hospital，Xi'an 710003，Shaanxi，China；3.the Air Force Military Medical University，Xi'an 710032，Shaanxi，China）

Abstract： Tea polysaccharide （TPS），which is considered to be another important active ingredient after Tea Polyphenols Relay， consists of monosaccharides which have a variety of biological activity and the complex structure. It has hypoglycemic， lipid-lowering， anti-thrombosis， anti-oxidation， anti-aging， anti-atherosclerotic， anti-cancer and improve immune function. Modern medical research shows that aging， inflammation， cardiovascular disease， cancer are closely related to the increasing of reactive oxygen species. A large number of natural products in the antioxidant components can clear free radicals， impede the lipid peroxidation by which it was induced， play a preventive role in the occurrence of these diseases. So we review the related literature of TPS in the anti-aging of antioxidants， and aim to provide more reference for the future TPS medicinal research.

Key words： tea polysaccharide （TPS）； free radicals； aging； anti-aging； research progress

衰老即老化，是生物體普遍存在的不可逆性退行性改變，衰老過程是機體退行性改變持續累積的結果，最終導致器官功能下降和疾病易感性增強。伴隨著機體衰老，機體適應性與抵抗力不斷衰退，相關退行性疾病如心血管疾病、糖尿病、老年癡呆、癌癥等疾病發病率持續上升，嚴重影響著老年人的生活質量，同時也使老年人的患病率和死亡率顯著上升[1]。衰老已成為威脅生命的最大危險，近年來有關抗衰老的研究及報道不斷增多。研究表明，在未來的20年里，與衰老相關的疾病將會成倍增加[2]。當今我國人口老齡化加速，社會養老壓力日益加大，如何延緩衰老、實現人口健康老齡化，注重提高生活質量，已成為近年來醫藥領域研究的熱點。

當前社會涌現大量有關延緩衰老的保健品，但其成分通常含有激素，對機體有一定的毒副作用，因此尋找一種安全、可靠、無毒害的天然產品來延緩衰老顯得尤為必要。研究證實，天然產物大多通過清除自由基來降低機體氧化損傷，以此達到延長物種壽命。大量文獻報道，動物、植物中廣泛含有多糖，多糖是構成生命體必不可少的天然大分子物質，不僅可維持生物體多項生理功能，且具有獨特的生物學活性，如抗氧化、抗病毒、抗衰老、免疫調節及防癌等功能[3-4]。茶作為世界三大飲品之一，是我國的傳統飲品。研究表明，茶葉中含有豐富的茶多酚、茶多糖、氨基酸、咖啡因等物質。而茶多糖（Tea Polysaccharide，TPS）是公認的天然抗氧化劑，具有護肝、降壓、降糖、減脂、抗輻射、防癌變、抗衰老等作用。TPS的抗衰老活性逐漸被人們所認知，本文對TPS抗氧化延緩衰老方面的研究近況進行綜述，從而為延緩衰老及相關疾病的預防提供依據。

茶葉中的TPS，被認為是繼茶多酚之后又一重要活性成分，TPS的研究引起了人們極大的關注。TPS由具有多種生物活性、結構復雜的單糖構成，主要為阿拉伯糖、半乳糖及葡萄糖，具有降糖、降脂、抗血栓、抗氧化、抗衰老、抗動脈粥樣硬化、抗癌及改善機體免疫功能等作用[1]?，F代醫學研究證明，衰老、炎癥、心血管病、癌癥的發生與活性氧自由基的增多密切相關，而大量天然產物中的抗氧化成分能夠清除自由基，阻斷由它們引發的脂質過氧化，起到預防上述疾病發生的作用[5]。據報道，綠茶的抗氧化作用主要來自茶多酚，而紅茶的抗氧化作用主要來自TPS。然而，目前關于抗氧化延緩衰老的相關文獻報道較多，但主要集中在茶多酚上，但與TPS相關的非常少，因此本文就TPS抗氧化延緩衰老的研究進行綜述。

1 直接清除活性氧自由基

正常情況下，機體具有自身的抗氧化防御系統，可通過清除活性氧（Reactive Oxygen Species， ROS）維持機體自由基平衡?？寡趸烙到y由兩種抗氧化物構成，一種為酶類，如超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-PX）等，另一種為非酶類，如維生素C、維生素E、谷胱甘肽、尿酸、膽紅素等。其中SOD是公認的作為清除自由基的首要物質，該酶可分解自由基而達到抗氧化功能，因此被視為機體的“清道夫”。大量文獻研究表明，SOD活性與機體的壽命及免疫功能成正相關。不同生物體的SOD活性不同，越長壽者肝中SOD含量越高，如老鼠SOD活性較低，易患癌癥和疾病，壽命也僅有幾年。靈長類動物SOD活性高，壽命較長，可達五六十歲。然而，人的SOD活性更高，所以壽命應該更長。但是伴隨年齡增長，機體內自由基生成多而清除減少，再者機體SOD的活性持續下降，導致ROS和自由基的體內持續蓄積。蓄積的自由基損傷胞膜及胞內核酸和蛋白質等大分子，引發脂質過氧化反應，其代謝產物會影響DNA的傳遞表達和酶的活性，并且引起線粒體的變性、破裂及滲漏，從而干擾了細胞的正常代謝，促進了機體衰老發生。因此通常將生物體內SOD水平高低作為檢測組織細胞衰老與死亡的直觀指標。

自由基學說認為，體內活性氧產生過多或清除過慢會加速人的衰老及伴發的各種疾病。研究表明[6-7]，TPS是一種非常優良的天然抗氧化劑，其抗氧化活性的作用機制與TPS中的一些活性位點（如：帶有酚羥基的氨基酸）有關，可能是捕捉了自由基或與之產生氧化還原反應，或TPS大分子將自由基包裹起來使其無法進行氧化反應，但其具體作用機制尚不清楚。眾多學者在動物、人體開展了TPS抗氧化實驗研究。TPS抗氧化研究的評價指標多以活性氧簇、1，1–二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和還原力變化等為主。結果表明，TPS可顯著清除羥自由基（OH-）、超氧陰離子（O2-）、NO2-、DPPH等多種自由基[8-9]。Wang等[10]發現，在25～400μg/ml濃度范圍內的粗TPS對DPPH自由基的清除率為36.58%～86.88%，且清除能力呈濃度依賴性。何曉梅等[11]關于體外抗氧化活性的研究表明，TPS具有較強的還原能力及對羥基自由基的清除能力，且隨TPS濃度的增加，其還原力相應增強。當濃度在120～160μg/ml時，TPS的還原力與50μg/ml的維生素C還原力相當，并對亞硝基同樣具有清除作用。于淑池等[12]的體外研究表明，TPS可抑制強氧化劑H2O2的作用，隨著苦丁茶TPS濃度增加，對H2O2的抑制作用逐漸增強，當TPS濃度為600μg/ml時與維生素C的抗氧化活性越相近。

2 抑制脂質過氧化反應

體內主要的活性氧自由基有O2-、OH-及H2O2，可引發脂質過氧化，從而導致衰老、血管硬化等疾病發生。研究顯示，TPS可清除體內過多的氧自由基，從而阻斷自由基反應鏈。過多的活性氧自由基可使外周血脂蛋白氧化應激，尤其低密度脂蛋白氧化修飾轉化為氧化性低密度脂蛋白，后者是血管粥樣硬化重要的致病因素。全吉淑等[13]的體外實驗表明，TPS可明顯降低血漿極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL）過氧化脂質水平。當體內吸收的TPS含量越多，則機體的抗氧化能力越強，血漿中的氧化性LDL越低。而且，TPS可顯著延滯LDL的氧化修飾時間，使LDL氧化修飾啟動時間推遲，抑制針對LDL的氧化修飾，此機制在解釋TPS的降脂、降糖及防治心腦血管硬化等的藥理作用方面具有舉足輕重的作用[14]。相比于高脂模型和CCl4誘導肝損傷小鼠模型，TPS在處理血清總膽固醇（TC）、LDL-C、甘油三酯（TG）、天冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶等毒性評價指標方面，均出現了不同程度的降低，同時肝臟及心臟等組織中SOD、GSH-Px、CAT的表達明顯升高，而肝臟脂質過氧化產物15-F2t特異性前列腺素和MDA顯著下降，從而改善了機體的抗氧化活性，抑制了脂質過氧化對肝臟的損害[15-17]。

3 激活抗氧化防御系統

細胞內存在抗氧化防御系統，可及時清除體內過剩的自由基，維持自由基的動態平衡?？寡趸烙到y除了包括SOD、CAT、GSH-PX等外，還有一些非酶類的化合物（維生素E、維生素C等），而TPS抗衰老作用是通過激活抗氧化酶防御體系和清除自由基發揮作用的。孫紅梅[18]的研究顯示，TPS通過增強抗氧化能力，使中國摔跤女運動員賽前訓練的自由基代謝和無氧運動能力出現積極改善。該研究中，作者選取了20名優秀中國摔跤女運動員為研究對象，4周賽前訓練后，TPS組血漿中的SOD、GSH-Px、CAT、GSH和谷胱甘肽還原酶（GR）水平均顯著升高，MDA顯著降低，從而推斷出TPS干預可促進賽前訓練期紅細胞和血紅蛋白合成，從而減輕了氧化應激導致的骨骼肌、心肌和肝臟損傷[18-19]。Ren等[20]研究發現，富硒茶TPS可顯著提高糖尿病小鼠肝腎組織SOD和GSH-Px活性，降低脂質過氧化產物丙二醛（Malondialdehyde，MDA），從而可減輕糖尿病小鼠的氧化應激對胰島組織的損傷。

4 調節機體免疫來延緩老化

20世紀60年代，Walford提出衰老免疫學理論，認為免疫系統是衰老過程中的調理裝置，具有增齡變化的特點。衰老時免疫系統主要表現在兩個方面：一是正常免疫功能減退，如免疫器官胸腺、淋巴結的萎縮及纖維化，免疫細胞數量減少，免疫應答滯后，免疫功能減退；二是自身免疫反應過強，主要表現為對自身抗原免疫能力提高，但對外來抗原免疫反應下降。

免疫系統是機體執行免疫應答、實現免疫功能的重要系統，由免疫器官、免疫細胞、免疫分子構成。目前天然產物多糖的免疫調節成為生命科學領域的研究熱點。大量研究表明，TPS不僅能清除自由基，而且可激活免疫細胞，如T/B 淋巴細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞（NK），從而提高機體免疫作用和延緩衰老[21-22]。多糖的免疫調節與其作用受體密不可分。首先，其與細胞表面的受體結合后激活細胞內的信號通路，進而活化免疫細胞，促進細胞因子的分泌表達。近年來，Toll 樣受體（TLR）是發現的一類非常重要的跨膜信號傳導受體，可以識別、結合病原體相關分子模式（PAMP），在固有免疫和適應性免疫中發揮著舉足輕重的作用。TLR7是TPS作用于巨噬細胞的靶點，進而激活T/B淋巴細胞、巨噬細胞和NK細胞，提高淋巴細胞CD4+/CD8+的比值，促進免疫球蛋白IgG、NO、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）、NF-E2相關因子2（Nrf2）等細胞因子的分泌表達，對免疫系統發揮調節性作用[23-24]。然而，TPS對機體的免疫調控活性表達不一，茶樹嫩葉多糖[23]、酶法修飾多糖[25]與火棘多糖協同作用[24]，可使機體的免疫活性顯著增強。

腫瘤的發生、發展與機體的免疫功能密切相關，TPS通過促進免疫細胞因子的分泌表達，可發揮抗腫瘤療效。沈健等[26]應用荷瘤模型小鼠，給予TPS干預后，顯示TPS不僅可顯著提高小鼠的脾指數和血清中IgG含量，還可以誘導小鼠脾細胞產生重要的淋巴因子IL-2和TNF-α。IL-2可進一步誘導Th細胞和Tc細胞增殖，從而刺激B細胞產生抗體，增強NK細胞和LAK細胞活性及誘導干擾素產生等多種效應。TNF-α具有免疫調節和免疫效應功能，可調節巨噬細胞，激活機體的免疫反應。

5 小結與展望

隨著現代醫藥生物技術的迅猛發展，在細胞及分子生物學的推動下，將衰老從微觀角度進行的機制研究已取得較大突破，科學家提出了有價值的多種學說，如自由基學說、線粒體DNA損傷學說、端粒學說、生物膜損傷學說、免疫學說、染色體突變學說、遺傳程序學說等。在這些學說當中，最具代表性的是自由基學說。

自由基學說是1956年Harman提出的，是目前公認的、研究最廣泛的學說。該學說認為機體在氧代謝過程中，大部分氧代謝產生ATP供機體使用，約2%氧代謝后產生ROS和超氧化物自由基（H2O2、羥自由基）。ROS會造成細胞膜損傷、DNA變性及斷裂、染色體移位等生物結構嚴重受損，成為氧毒性加速衰老的關鍵所在。ROS在氧代謝過程中產生，于細胞線粒體在電子傳遞鏈中形成，當電子傳遞效率低下就會形成大量超氧化物自由基，超氧化物自由基進一步形成ROS，ROS可損傷線粒體。當線粒體損傷時，其電子傳遞鏈效率相應降低，進而引起ROS產生增多和線粒體氧化損傷加重，以此形成惡性循環促進衰老。大量研究表明，衰老發生機制與體內自由基蓄積、線粒體損傷及功能異常最為密切[27]。

綜上所述，TPS可顯著提高SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化指標，降低MDA、TC、LDL-C等過氧化指標，體現出較強的抗氧化活性，因此，TPS具有良好的延緩衰老作用，應用前景廣闊。盡管有關TPS延緩衰老的研究還不夠多，但人們對TPS抗氧化機制的研究，佐證了TPS具有延年益壽之功效，同時為TPS在抗衰老研究中提供了科學依據。但是，目前有關TPS的衰老應用研究不夠完善，尤其缺乏大樣本衰老動物模型的TPS干預研究和臨床隨機對照試驗（RCT），因此在一定程度上限制了TPS的開發和利用。我國是世界產茶量最高的國家，每年可產茶65萬噸。TPS在粗老茶中含量尤為豐富，但隨著人民生活水平的提高，粗老茶的使用越來越少，利用粗老茶葉資源提取TPS，特別是對中低檔茶葉充分利用具有重要的意義。TPS是一種價廉的良效化合物，深入開展TPS提取分離及其生物學活性的研究，開發具有延緩衰老的保健性食品、藥品，讓TPS成為我們健康生活的重要一部分。同時茶葉資源的充分利用既提高了經濟效益，而且對疾病預防、促進人類健康具有重要意義。

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[收稿日期]2017-12-22 [修回日期]2018-03-01

編輯/李陽利