DEL Ⅰ: Anti-aging aktiva ingredienser från örter och näringsämnen som används i traditionell kinesisk medicin: farmakologiska mekanismer och konsekvenser för drogupptäckt

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com

Chun-Yan Shen1, Jian-Guo Jiang1, Li Yang1, Da-Wei Wang2 och Wei Zhu2

1College of Food and Bioengineering, South China University of Technology, Guangzhou, Kina, och 2Det andra anslutna sjukhuset, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou, Kina

Åldrande, en obesvarad fråga inom det medicinska området, är en multifaktoriell process som resulterar i en progressiv funktionell försämring av celler, vävnader och organismer. Även om det är omöjligt att förhindra åldrande, är det fullt möjligt att sakta ner åldrandet. Traditionell kinesisk medicin (TCM) kännetecknas av livets näring och dess roll i anti-aging får mer och mer uppmärksamhet. Den här artikeln sammanfattar det arbete som gjorts med de naturliga produkterna från TCM som har rapporterats ha anti-aging effekter under de senaste två decennierna. De effektiva anti-aging ingredienserna som identifierats kan generellt delas in i flavonoider, saponiner, polysackarider, alkaloider och andra. Astragalosid, Cistanche tubulosa acteosid, icariin, tetrahydrocurcumin, quercetin, butein, berberin, katekin, curcumin, epigallocatechin gallate, gastrodin, 6-Gingerol, glaucarubinone, ginsenosid Rg1, luteolin, naicafirinaflirenafler, II karnosinsyra, katalpol, krysofanol, cykloastragenol, emodin, galangin, echinakosid, ferulinsyra, huperzin, honokiol, isoliensinin, phycocyanin, proantocyanidiner, rosmarinsyra, oxymatrin, piceid, puerlinsyra B och salvianosinsyra B är specialanpassade i denna recension. Samtidigt listas kemiska strukturer hos monomererna med anti-åldringsaktivitet, och deras källa, modell, effektivitet och mekanism beskrivs också. TCM med anti-aging-funktion klassificeras enligt deras verkansvägar, inklusive telomer och telomeras, sirtuinerna, däggdjursmålet för rapamycin, AMP-aktiverat kinas och insulin/insulinliknande tillväxtfaktor-1 signalväg, fria radikaler och motståndet mot DNA-skador. Slutligen introduceras kinesiska sammansättningsrecept och extrakt relaterade till anti-aging, vilket ger grunden och riktningen för vidareutvecklingen av nya och potentiella läkemedel.

Traditionell kinesisk medicin (TCM) ört:Cistanche

LÄNKADE ARTIKLAR

Den här artikeln är en del av ett tema avsnitt om principer för farmakologisk forskning av nutraceuticals. För att se de andra artiklarna i det här avsnittet besök http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/bph.v174.11/issuetoc

Förkortningar

AMPK, AMP-aktiverat kinas; AST, astragalosid; CAG, cykloastragenol; CCP, kinesisk sammansättning recept; CR, kaloribegränsning; GSH-Px, GSH-peroxidas; INS/IGF-1, insulin/insulinliknande tillväxtfaktor-1; JKSQ, Jinkui Shenqi; LWDH, Liuwei Dihuang; MDA, metandikarboxylsyraaldehyd; mTOR, däggdjursmål för rapamycin; NRF2, nukleär faktor erytroid 2- relaterad faktor 2; P. ginseng, Panax ginseng; R. puerariae, Radix puerariae; Sal B, salviasyra B; SIRTs, sirtuiner; SIRT1, sirtuin1; SIRT6, sirtuin6; sMaf, aponeurotiskt fibrosarkom i små muskler; S6 K, ribosomalt protein S6-kinas; TCM, traditionell kinesisk medicin; TFE, totala flavoner från Epimedium brevican; TOR, målet för rapamycin; VSMC, vaskulära glatta muskelceller.

Introduktion

Åldrande är den största riskfaktorn för flera livshotande sjukdomar. Åldrande, en komplex molekylär process drivs av olika molekylära vägar och biokemiska händelser som påverkas av samspelet mellan flera genetiska och miljömässiga faktorer, kan leda till progressiva och skadliga förändringar i hela organismen (Ideker et al. 2001; Argyropoulou et al. 2013; Wong et al. 2003). En myriad av teorier, inklusive mitokondriell mutation, oxidativ skada, karbonyltoxifikation och teori om fria radikaler, som för närvarande är den mest accepterade teorin, har använts för att förklara de mekanismer som ligger bakom fenomenet åldrande (Yin och Chen 2005).

För stora mängder fria radikaler kan attackera cellmembran, nukleinsyror, proteiner, enzymer och andra biologiska makromolekyler genom peroxidation, vilket orsakar lipidperoxidation av omättade fettsyror på cellmembranet, tvärbindning av nukleinsyra och proteinmolekyler, abnormitet i DNA-mutation eller replikering, tillsammans med minskningen av enzymaktivitet, vilket följaktligen leder till allvarlig skada på cellfunktionen och slutligen resulterar i senilitet och till och med död (Huang 2007). Det finns ett antal artiklar och recensioner som stödjer eller ifrågasätter denna teori (Alexeyev 2009; Lapointe och Hekimi 2010; Ristow och Schmeisser 2011). Dessutom har en mängd olika molekylära vägar identifierats som de huvudsakliga molekylära orsakerna till åldrande, såsom cellulär åldrande, mitokondriell dysfunktion och telomernötning, vilket anses vara en av de mest kända molekylära mekanismerna för åldrande både hos människor och möss (Harley et al. . 1990; Flores et al. 2008; Lopez-Otin et al. 2013). Telomernötning kan leda till åldersrelaterade patologier genom att leda till utmattning av vävnads- och självförnyelsekapaciteten i stamcellskompartmenten (Flores et al. 2005; Sharpless och Depinho 2007).

Mitokondriell DNA-skadateori är också en forskningshotspot de senaste åren. Mitokondrie-DNA exponeras för yttre miljöer och saknar därmed skydd mot histoner och DNA-bindande proteiner och det är också känsligt för skador på fria radikaler från syre. Vad värre är, det är inte lätt att reparera på grund av bristen på reparationssystem, efter skadan (D'Aquila et al. 2012). Dessutom fann studien att organismers åldrande är nära relaterat till regleringen av gener inklusive Toronto-gener, livslängdsgener och apoptosgener. Som stöd lyckades Tom Johnson placera den första 'livslängdsgenen', ålder-1 (Friedman och Johnson 1988). Mikro-RNA (miRNA), post-transkriptionella regulatorer av genuttryck, kan leda till hämning av proteintranslation genom att binda inexakt till de 3′-otranslaterade regionerna av mål-mRNA (Pan et al. 2015). I själva verket involverar åldrandet inte bara en myriad av gener och proteiner utan också förändringar i endogena metaboliter (Ryazanov och Nefsky 2002; Warner 2005; Panza et al. 2007; Yan et al. 2009). Metabolomics, den bästa analysen för att passa det holistiska konceptet för traditionell kinesisk medicin (TCM), har nyligen använts i stor utsträckning för upptäckten av nya biologiskt aktiva föreningar och mål, och en serie åldersrelaterade metaboliter föreslogs enligt undersökningsarbeten om åldrande råttor, hundar och människor (Williams et al. 2005; Williams et al. 2006; Berger et al. 2007; Schnackenberg et al. 2007; Wang et al. 2007; Lawton et al. 2008; Cao et al. 2015; ) inklusive metabola syndrom, hjärt-kärlsjukdom, neurodegeneration och diabetes (Li et al. 2013a). Att tackla åldrandet och dess onda spiral skulle därför vara ett effektivt sätt att bekämpa åldersrelaterade sjukdomar. Faktum är att forskning om åldersrelaterade sjukdomar har blivit ett hett ämne nyligen på området (Martin 2011).

Enligt uppgift är den mest effektiva interventionen för att förlänga livslängden i modellorganismer kalorirestriktion (CR), som inte bara kan öka livslängden utan också minska risken för de flesta (om inte alla) åldersrelaterade sjukdomar. Men CR kräver en permanent diet, vilket gör det svårt för många människor att acceptera, vilket begränsar dess popularitet. Även om västerländsk medicin med anti-aging-effekter har gjort vissa framsteg, är biverkningar, specifika mål och multipel läkemedelsresistens oroande. Till exempel fann forskare i Amerika att rapamycin kan förlänga livslängden för möss med cirka 14 procent; dess immunsuppressiva effekt skulle dock kunna leda till invasion av infektionssjukdomar. TCM kan tvärtom utöva anti-aging funktioner med unika dialektiska behandlingssystem, multi-target mekanismer och få biverkningar.

Det visades till exempel att extrakten som erhållits från Rhodiola Rosea kunde öka livslängden hos maskar och flugor utan negativa effekter på reproduktion eller ämnesomsättning (Jafari et al. 2008; Wiegant et al. 2009). Dessutom har integrering av TCM, såväl som kinesisk materia medica, i det nationella sjukvårdsleveranssystemet blivit en viktig nationell policy i Kina, vilket indikerar att stor vikt har lagts på TCM-forskning och utveckling (Dang et al. 2016; Gao et al. al. 2015). Dessutom visade den populära användningen av metabolomics vid åldrande möjligheten för försoning och integration av kinesisk och västerländsk medicin.

Kinesisk medicin som har anti-aging effekter: cistanche

Mekanism mot åldrande av TCM

Även om ett antal teorier om åldrandemekanismer har framförts (Linda och David 2002), vet folk lite om åldrande jämfört med andra områden inom biologin. Följaktligen är det viktigt och brådskande att utforska mekanismen för åldrande och strategier för anti-aging. TCM representerar en extraordinär inventering av strukturella byggnadsställningar med hög mångfald som kan erbjuda lovande kandidat kemiska enheter i den stora sjukvårdsutmaningen att öka hälsan och/eller fördröja åldrandet. Med hänvisning till den relevanta litteraturen som publicerats under de senaste två decennierna, sammanfattas mekanismerna för anti-aging/åldersrelaterade sjukdomar av aktiva ingredienser från TCM nedan.

Reglering av telomerer och telomeras

Telomerer, sammansatta av tandemupprepningar av TTAGGG bundna till en rad proteiner, är specialiserade nukleotidsekvenser i ändarna av kromosomerna (Blackburn 2001; Chan och Blackburn 2004; Finkel et al. 2007). Telomerlängden har visat sig vara relaterad till den replikativa livslängden för normala somatiska celler. Faktum är att replikeringen av normala somatiska celler begränsas av telomerförkortning, som fortsätter stegvis med varje omgång av celldelning, vilket resulterar i förlusten av 50–200 terminala baspar av telomeren hos människor både in vitro och in vivo; således blir telomererna kortare (Watson 1972; Olovnikov 1973; Allsopp et al. 1992; Allsopp och Harley 1995). Telomerlängden beror huvudsakligen på telomeras, ett ribonukleoproteinenzym som kan förlänga telomera upprepningar i 5′-till{11}}′-riktningen, vilket minskar slutreplikationsproblemet (Blackburn 1991; Chan och Blackburn 2004).

Nyligen har ett växande antal resultat visat att vissa aktiva ingredienser och recept av TCM kan spela olika roller i anti-aging genom att förbättra telomerasaktivitet eller undertrycka telomerförkortning (tabell 1). Till exempel kan astragalosid (AST) cykloastragenol (CAG) (Figur 1) utöva anti-aging effekter i mänskliga embryonala lungfibroblaster genom att påverka aktiviteten av telomeras och uttrycket av klothogenen (Guo et al. 2010), en ny gen nära relaterat till mänskligt åldrande. AST, ett makromolekylärt saponin, har dålig biotillgänglighet när det tas oralt. Specifikt har Liu et al. studerade de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos AST och CAG och deras metabolism in vivo och in vitro. De experimentella data visade att AST lätt omvandlades av tarmfloran till metaboliter med stark farmakologisk aktivitet, särskilt CAG som var den potenta komponenten i AST, som utövade det mesta av dess effektivitet (Liu 2013). Dessutom var telomerasaktiviteten i testikelvävnad hos möss, som gavs med Cynomorium solarium (C. solarium) polysackarid vid 40 eller 80 mg·kg—1·d—1, klart högre än hos möss behandlade med D-galaktos, vilket tyder på att C. solarium polysackarid kunde utöva anti-aging effekt genom att förbättra telomerasaktiviteten (Ma et al. 2009). Dessutom kan flavonoider av Epimedium brevican (E. brevican) avsevärt utöka populationsfördubblingarna av humana diploida fibroblastceller från 53 till 64 generationer, minska uttrycket av p16 mRNA, öka innehållet av fosforerat Rb-protein och skydda telomerlängden utan att aktivera telomeras (Hu et al. 2004). Samtidigt undersökte metabonomiska studier med vätskekromatografi i kombination med MS anti-åldringseffekterna av totala flavoner från E. brevican (TFE) på 4, 10, 18 och 24-månader gamla råttor. Uppenbarligen hade den TFE-behandlade gruppen slätare päls, mer rörelseaktivitet och bättre aptit jämfört med de obehandlade 24-månadsgamla råttorna. Resultaten indikerade att de anti-aging effekter som utövas av TFE kan vara relaterade till interventionen på lipidmetabolism och dess antioxidationsaktivitet, eftersom de flesta av de åldersrelaterade metaboliterna, såsom mättade fettsyror, omättade fettsyror, ergotionein, karnosin och deoxicholsyra, återställdes till en yngre nivå (Yan et al. 2009).

Stor uppmärksamhet har ägnats telomer och telomeras av det medicinska samfundet under de senaste åren. Med den snabba utvecklingen av molekylärbiologi kommer fler och fler läkemedel med anti-aging-funktioner genom att kontrollera telomerlängd och telomerasaktivitet att fortsätta att hittas och utforskas fullt ut.

Reglering av sirtuiner

Sirtuiner (SIRTs), en grupp av NAD plus-beroende deacetylaser som tillhör en klass av högkonserverade proteiner, är brett spridda över hela spektrumet av organismer från bakterier till människor och spelar distinkta roller för att reglera vissa cellulära funktioner, såsom genreparation, cell cykel, metabolism och oxidativ stress, via deacetylering av histoner och icke-histon (Oberdoerffer och Sinclair 2007; Westphal et al. 2007). Särskilt överuttryck av SIRT kan förlänga livslängden hos jäst, Drosophila och Caenorhabditis Elegans (C. Elegans) (Rogina och Helfand 2004; Viswanathan et al. 2005). Sirtuin1 (SIRT1) har undersökts mest noggrant och djupt bland SIRTs hos däggdjur (Pillarisetti 2008). Den möjliga mekanismen involverar två aspekter. Å ena sidan kan SIRT öka stressmotståndet genom att aktivera negativ reglering av proapoptotiska faktorer som p53 och gaffelbox-O (FOXO) (Luo et al. 2001; Brunet et al. 2004). Faktum är att SIRT1 inducerade deacetyleringen av p53 och minskade därefter dess bindningskapacitet med cis-DNA-komponenter, vilket förhindrade den från att inducera DNA-skada och apoptos och undertrycka cellproliferation. Samtidigt kan SIRT1 deacetylera FOXO1 och förbättra nukleär ektopisk transkriptionsaktivitet, vilket ökar uttrycket av antioxidantenzymer som SOD (Marfe et al. 2011). Å andra sidan kan SIRT reglera kroppens energimetabolism för att undertrycka fettansamling och öka insulinutsöndringen från öarnas betaceller via stimulerande metabolismrelaterade gener som PPAR-koaktivator-1 (Schilling et al. 2006), vilket leder till ökad stressbeständighet och förlängning av livslängden.

Olika studier har visat att TCM kan utöva anti-aging effekter genom reglering av SIRT (tabell 2). Ett sådant exempel är resveratrol, som är en polyfenol som särskilt finns i rött vin, röda druvor och te och är den mest potenta reglerande faktorn för SIRT1 (Howitz et al. 2003; Li et al. 2016). Resveratrol kan efterlikna anti-ageing-effekten av CR och på så sätt kunna reglera organismens genomsnittliga livslängd (Baur et al. 2006; Mouchiroud et al. 2010). Ackumulerande data som publicerats har bekräftat att resveratrol kan förlänga livslängden för jäst, nematoder, fruktflugor och fiskar (Bass et al. 2007; Mouchiroud et al. 2010; Wood et al. 2004a). Dessutom är icariin (Figur 2), en huvudsaklig aktiv ingrediens i Epimedium i Berberidaceae en annan aktiv förening som utövar anti-aging effekter (Lee et al. 1995). Icariin kunde förbättra uttrycket av SIRT6 och minska uttrycket av NF-KB-protein och det inflammatoriska svaret från gamla möss, vilket indikerar att anti-aging-mekanismen för icariin sannolikt var nära relaterad till NF-KB-signalvägen och SIRT6-histon. deacetylas (Chen et al. 2012). Det är troligt att SIRT6 uppreglerades efter behandling med icariin, specifikt kombinerat med RELA-subenheten av NF-KB-dimer, sedan fäst till nedströms genpromotorn för NF-KB, vilket ledde till H3K9-histondeacetylering. Som ett resultat ändrades kromosomkonfigurationen och lindades tätt, vilket tystade nedströms målgener av NF-KB. Därför reducerades målgentranskriptionen, och cellens åldrande minskades (Chen et al. 2012; Li et al. 2015). Dessutom har Li et al. fann att Cornus officinalis (C. officinalis) polysackarid kunde bromsa utvecklingen av åldersrelaterad grå starr genom att signifikant öka aktiviteten av SOD, uttrycket av SIRT1 mRNA och FOXO1 mRNA och minska uttrycket av p53 mRNA, vilket indikerar att C. officinalis polysackarider reglerade troligen uttrycket av nedströms generna p53 och FOXO1 genom att reglera SIRT1, vilket så småningom hämmade eller fördröjde apoptos av epitelceller i linsen (Li et al. 2014).

Sammantaget kan många aktiva ingredienser i TCM bromsa åldrandet genom aktivering av SIRT. Hittills har mycket uppmärksamhet ägnats SIRT1, som är av stor betydelse för anti-ageing. Med den djupgående studien av SIRT1 och molekylära mekanismer för åldrande kommer genterapier som riktar sig till SIRT1 säkert att spela en tydlig roll för att förlänga människans livslängd (Ling och Hu 2013).

Reglering av närings- och energiavkännande vägar

Livslängden för många arter kontrolleras av de närings- och energiavkännande signaltransduktionsvägarna, inklusive målet för rapamycin (TOR)/ribosomalt protein S6-kinas (S6 K), det AMP-aktiverade kinaset (AMPK) och insulin/insulin- som tillväxtfaktor-1 (INS/IGF-1) signalvägar (Kenyon 2010; Alic och Partridge 2011).

cistanche ört

Reglering av mTOR

Däggdjursmålet för rapamycin (mTOR) är ett serin/treonin-proteinkinas som är evolutionärt mycket konserverat och kan mediera stressresponsen. mTOR-signalering växer fram som en kritisk regulator av åldrande (Rajapakse et al. 2011) och partiell hämning av dess nedströmsmål, såsom S6 Kor-proteinsyntes, förlänger livslängden hos jäst, maskar, flugor och möss (Kapahi et al. 2004; Kaeberlein et al. 2005; Hansen et al. 2007; Syntichaki et al. 2007).

Det är helt klart möjligt att bota åldersrelaterade sjukdomar med rapamycin men biverkningarna (t.ex. undertryckande av immunförsvaret) är oundvikliga (Wu et al. 2015). Lyckligtvis kan TCM fungera som rapamycinanaloger, som är mycket säkrare, effektivare med färre biverkningar. Ginsenoside Rb1, en protopanaxdiol extraherad från rötterna av Panax ginseng (P. ginseng), som länge har använts som en "dyrbar tonic" för att stödja vitalitet och bibehålla homeostas i Kina, visade sig ha föredragna anti-aging-aktiviteter (Helliwell et al. al. 2015). Specifikt förbereddes de naturliga senila musmodellerna på 20 månader och injicerades med ginsenosid Rb1 (Figur 3) först. Under experimentperioden var det en anmärkningsvärd minskning av MAO-aktivitet i Rb1-gruppen, en minskning av PAI-1-proteinuttryck i högdos Rb1-gruppen och en minskning av mTOR-proteinfosforyleringsnivåer i lågdos Rb1-gruppen såväl som i högdosgruppen, vilket antyder att de åldrande effekterna av ginsenosid Rb1 på möss kan vara delvis eller helt relaterade till mTOR/p70s6k-vägen (Peng et al., 2014). Likaså 6-gingerol (Figur 3) extraherad från ingefära kan markant minska senescens i vaskulära glatta muskelceller (VSMC) inducerade av angiotensin II, med cellcykelstopp i G0/G1-fasen och minskade proteinnivåer av mTOR och fosforylerad p70-S6 K , vilket tyder på att 6-gingerol kan försvaga VSMCs åldrande genom hämning av mTOR/P70-S6 K-vägen (Zhou et al. 2014).

Reglering av AMPK

AMPK har definierats som den "cellulära energiregulatorn", eftersom den kan känna av förändringen i AMP/ATP-förhållandet och hålla balansen mellan cellulär kolanvändningseffektivitet och ATP-utbyten (Geng et al. 2014; Zhang et al. 2014a). AMPK-aktiviteten minskar i den åldrande skelettmuskulaturen hos däggdjur, medan överuttryck av AMPK direkt aktiverar DAF-16/FOXO genom fosforylering (Greer et al. 2007) och förlänger C. elegans livslängd även när CR börjar hos medelålders djur (Apfeld) et al. 2004).

Under senare år har studier funnit att TCM kan bekämpa åldrande och förhindra åldersrelaterade sjukdomar genom att modulera aktiviteten hos AMPK. Till exempel hämmade de totala saponinerna i Panax notoginseng H9c2-apoptos inducerad av serum-, glukos- och syrebrist och förhindrade minskningen av mitokondriell membranpotential, samt minskade den positiva frekvensen av TdT-medierade dUTP-nick-end-märkande celler i myokardvävnad och ökade nivåer av p-AMPK-protein, på ett dosberoende sätt, vilket indikerar att dess anti-aging-funktion kan vara relaterad till AMPK-aktivering (Yang et al. 2012). Enligt uppgift aktiverar curcumin (Figur 3) signalvägar nedströms om anti-aging-modulatorerna AMPK och transkriptionsfaktorn Nrf2 och undertrycker inflammatoriska processer som medieras av NF-kB-signalering (Salminen et al. 2012; Surh et al. 2008). På grund av dessa lovande fynd testades curcumin på människor som en möjlig behandling för Alzheimers sjukdom (Baum et al. 2008; Ringman et al. 2005).

Reglering av INS/IGF-1

INS/IGF-1 kan påverka livslängden för en mängd olika organismer, inklusive jäst, maskar, flugor, däggdjur och människor, som kännetecknas av försvagning av insulinsignalering, förbättring av insulinkänslighet och minskning av plasmanivåerna av insulin -liknande tillväxtfaktor-1 (Bonafe et al.. 2003; Longo och Finch 2003; Cheng et al. 2004; Richardson et al. 2004). Roth et al. har rapporterat att personer med låga insulinnivåer vanligtvis har längre överlevnad (Roth et al. 2002).

INS/IGF-1-signaleringsvägen kan användas som ett nytt mål för att utveckla läkemedel för att förebygga och behandla åldersrelaterade sjukdomar, vilket fördröjer åldrandet och förlänger livet. Som ett resultat har mycket uppmärksamhet ägnats åt korrelationen mellan INS/IGF1-signalväg och senescens (Cheng et al. 2004). Cai et al. fann att akaricid II kunde öka termo- och oxidativ stresstolerans, minska hastigheten för rörelsenedgång i sen vuxen ålder och förlänga livslängden med 20 procent hos maskar, och det postulerades att livslängdsförlängningen orsakad av akaricid II var beroende av INS/IGF -1 och DAF-2/FOXO (och troligen HSF1) signalvägar (Cai et al. 2011). Det finns mycket arbete med TCM som reglerar närings- och energiavkännande vägar för att fördröja åldrande och förebygga åldersrelaterade sjukdomar och några specifika exempel visas i tabell 3.

Från data som visas ovan drar vi slutsatsen att den näringsavkännande signalvägen kan styra livslängden hos många arter, och denna möjlighet har fått mycket stöd från ett stort antal experiment. Dessutom kan INS/IGF, TOR och AMPK signalvägar systematiskt koordinera för att modulera varandra och därigenom kontrollera cellulär/organism homeostas och funktion som svar på ogynnsamma miljöförhållanden.

cistanche

Rengöring av fria radikaler

Genereras från mitokondriernas elektrontransportkedja, ROS är nära besläktade med åldrande (Lee och Wei 2001). Även om ROS är välbehövligt (vid låg koncentration) för att kroppen ska kunna utföra normala fysiologiska funktioner, inklusive att överföra energi för att bibehålla vitaliteten, döda celler, eliminera inflammation och sönderfalla gifter; onormalt höga nivåer av ROS kommer att leda till åldrande och till och med död, eftersom de kan utlösa fria radikaler kedjereaktioner på grund av dess oparade elektroner och höga reaktiva aktiviteter (Chen 2004; Jia et al. 2007).

TCM utövar rensning av fria radikaler huvudsakligen på tre sätt. För det första kan TCM uppnå syftet genom att förbättra funktionen av antioxidantsystemet i kroppen genom att öka aktiviteten och innehållet av olika antioxidantenzymer som SOD och GSH peroxidas (GSH-Px). Den stressinducerade syntesen av vissa av dessa enzymer utlöses huvudsakligen av Nrf2, som spelar en central roll i skyddet av celler mot oxidativ och främlingsfientlig skada (Kensler och Wakabayashi 2010; Sykiotis och Bohmann 2010). Kortfattat kan Nrf2 aktivera transkription som svar på oxidativ stress huvudsakligen genom att translokera in i kärnan och rekrytera det lilla muskel aponeurotiska fibrosarkom-proteinet (sMaf) när det stimuleras (Espinosa et al. 2014). Sedan binder Nrf2-sMaf-heterodimeren till antioxidantresponselementet, som är ett cis-verkande DNA-reglerande element som aktiverar promotorregionen för många gener som kodar för fas II-avgiftningsenzymer och antioxidanter, och bidrar därmed till underhållet. av cellulär redoxhomeostas (Lee et al. 2015). Enligt uppgift skulle honokiol (Figur 4) kunna uppnå önskvärda anti-aging-effekter genom att minska innehållet av metandikarboxylaldehyd (MDA) och öka aktiviteten av antioxidantenzymer, såsom SOD och GSH-Px i serum och vävnader från möss som injicerats med D- galaktos under sex på varandra följande veckor för att simulera naturligt åldrade möss (Hao et al. 2009).

För det andra kan TCM rensa fria radikaler direkt. Exempelvis förbättrade C. solariumextrakt (20 mg·mL—1) det kognitiva beteendet, ökade motståndskraften mot stress och förlängde kvinnlig medellivslängd för flugor, vilket indikerar att C. solarium flavonoider fungerade som fria radikaler (Yu et al. 2010; Liu) et al. 2012).

För det tredje kan TCM hämma lipidperoxidation. Lipidperoxidation är ett vanligt sätt att skada vävnader av fria syreradikaler på följande sätt: fria syreradikaler plus cellmembranlipid → peroxidationsreaktion→ lipidperoxidation → MDA plus cellkomponenter → lipofuscin (Xu et al. 2006). Som stöd kan oxymatrin extraherat från Sophora flavescens förbättra inlärnings- och minnesförmågan hos åldrande möss inducerad av intraperitoneal injektion av D (plus )-galaktos, och anti-aging-effekten var möjligen relaterad till dess motståndskraft mot fria syreradikaler, samt lipidperoxidation. Dessutom visade en nyligen genomförd studie att oxymatrin kan omvandlas in vivo till matrin, vilket kan vara ett nytt läkemedel som används för att bota typ 2-diabetes och leversteatos (Wang et al. 2005; Zeng et al. 2015). Majoriteten av publicerade studier listas i tabell 4.

Sammanfattningsvis har ett antal experiment visat att åldrande är nära besläktat med fria radikaler, vars teori har blivit allmänt accepterad och blivit ett aktivt område. Som nämnts ovan kan TCM utöva anti-aging-aktiviteter genom att avlägsna fria radikaler, antilipidperoxidation och uppreglering av det antioxidativa försvarssystemet.

NÄSTA DEL Ⅱ FORTSÄTTS