朱 爽，韩燕燕，姜 涛，陈 雪，王 欢，王恩鹏，陈长宝

（长春中医药大学，长春 130117）

紫外线辐射主要指100～400 nm 波长的电磁波，根据波长的不同，将其划分为三个波段，短波紫外线（ultraviolet C，UVC）、中波紫外线（ultraviolet B，UVB）和长波紫外线（ultraviolet A，UVA）[1]。中波紫外线是紫外线的晒伤波段，是重点防预的波段，它的能阶较高，对皮肤有一定的影响，绝大部分可被皮肤吸收产生强烈的光损伤。UVB 辐射具有强烈的生物学效应，长时间的照射会引起过量的中波紫外线照射还可导致机体中抗氧化酶的减少，引起氧化应激反应，积累大量自由基和活性氧，进而引发机体损伤皮肤出现水泡、红肿、血管扩张等症状，甚至可引发皮肤癌[2-4]。西医药物疗法不良反应较大，使得不良反应较小的传统中药成为研究热点。本文对中药人参中的主要成分人参皂苷Re 抗辐射的药效作用机制研究进展进行了整理与归纳，为合理开发利用人参资源提供思路和方法。

1 概述

人参（panax ginseng C.A.Mey.）为五加科植物，是我国特产珍贵药材，具有良好的抗辐射功效，在清除自由基、抗氧化应激、抗衰等方面具有较强的生物学活性[5-6]。人参皂苷（ginsenoside，GS）是人参的主要化学成分，含量在40%左右，是一种固醇类化合物，根据苷元结构的不同可分为人参二醇型皂苷、人参三醇型皂苷和齐墩果烷型皂苷[7]。人参皂苷 Re（Ginsenoside Re，G-Re）是人参的主要活性成分，约占总皂苷含量的30%，其分子式为C48H82O18。国内外大量研究表明，G-Re 对UVB 诱导的皮肤损伤具有很好的保护作用，其作用机制与清除自由基、抗氧化作用有关；此外G-Re 还可通过对免疫系统、心血管系统的保护、抗氧化应激、抑制细胞凋亡和减轻脂质过氧化等方面起到抗辐射损伤的作用[8-10]。G-Re 结构式，见图1。

图1 G-Re 结构式

2 人参皂苷Re 抗UVB 辐射作用研究

2.1 对心血管系统的保护作用 心血管系统是辐射敏感靶器官之一。研究发现，长期暴露在辐射环境下，心血管系统会出现功能性改变，发生心率失常、低血压、心电图波形改变、心脏电生理特性的变化等现象[11]。大量报道证实，G-Re 具有对心血管系统多方面的治疗效果，如抗心律失常、抗缺血、增加心肌收缩力、改善心电图、促进血管生成、再生成和对心脏电生理特性的影响等[12-14]。G-Re 主要影响心脏活动的自律性和收缩性。在G-Re 影响体外大鼠主动脉收缩性的早期研究中显示，G-Re 可引起内皮细胞依赖性舒张，这主要与其增强血管内皮细胞中L-精氨酸释放一氧化氮（NO）有关[15]。SCOTT G I 等[16]深入研究G-Re 影响体外成年大鼠心脏收缩性，证实了G-Re 可以抑制心肌细胞的收缩，并且部分是通过增加NO 产生来调节的。陈彩霞等[17]取家兔注射异丙肾上腺素，导致室性心律失常，研究G-Re 对其抑制作用，实验表明，G-Re 对心律失常具有很好的疗效，组织病理学检查显示，G-Re 还可改善由心律失常引起的心肌损伤。高莹等[18]对大鼠心肌缺血再灌注后给予G-Re，证实G-Re 能够很好的保护心肌细胞。LIM K H 等[19]对人参皂苷Re 改善心脏缺血再灌注损伤进行实验研究，结果表明，人参皂苷Re 可以促进血流动力学参数(心率、灌注压、主动脉血流、冠状动脉血流、心输出量等)的恢复，改善心电图异常，对大鼠心脏有明显的保护作用。

2.2 对免疫系统的保护作用 机体受到紫外线照射后，免疫功能会出现紊乱，引起免疫活性细胞减少，导致抗体形成紊乱、细胞因子网络调节异常等现象，机体长期处于免疫功能障碍会使患者对于细菌病毒等病原体比较敏感，从而引发其他并发症，导致疾病加重或死亡[20-21]。国内外研究表明，G-Re 对辐射引发的免疫系统损伤具有治疗作用。金光辉等[22]发现人参三醇皂苷对UVB 辐射导致的皮肤损伤有一定的治疗效果。实验表明，10～50 μg/mL 浓度的人参三醇皂苷对UVB 诱导的Colo16 细胞S 周期阻滞及细胞凋亡有明显的释放及抑制作用。刘伟宏等[23]对人参三醇皂苷防治紫外照射大鼠损伤的免疫器官进行研究，结果显示，人参三醇皂苷能使外周血白细胞数量明显增多，脾及胸腺质量降低的情况得到明显抑制，其脾和胸腺细胞数量也明显增加。证明人参三醇皂苷对紫外线照射损害的免疫器官起到防护效果，并提高生物体的防护功能。徐志立等[24]研究G-Re 对小鼠免疫功能的作用，实验通过建立小鼠脾虚模型，给予G-Re 后，观察碳粒清除功能、体质增长率、脾及胸腺指数变化，发现G-Re能够提高小鼠的炭粒廓清能力，加快内皮网状系统吞噬异物，并提高生物体免疫能力。

2.3 清除自由基、抗氧化作用 机体受到紫外线照射后，会生成大量H+、OH-、H2O2等自由基，人参皂苷Re 可明显促进氧自由基的清除、减少脂质过氧化物的生成及增强生物体的抗氧化作用[25]。宋志斌等[26]研究了体外G-Re 抗氧化及对神经细胞的保护作用，实验考察G-Re 体外清除二苯代苦味酰肼（DPPH）作用及测定其还原能力，并研究其对神经细胞的保护作用。实验结果表明，G-Re 的抗氧化功效并非通过传递电子达到其作用，而是具有神经营养因子的功能，为神经细胞提供养分，从而达到维护血清剥夺损害的神经细胞，抑制其凋亡的作用。朱海波等[27]研究了G-Re 对脑缺血再灌注时导致损害的防护作用，发现超氧化物歧化酶（SOD）活性下降的情况能够明显减轻，代谢物丙二醛（MDA）产量显著提高，从而证明G-Re 可以清除自由基、抗氧化，降低脂质过氧化物的生成。OH Y 等[28]研究了人参皂苷Re 通过上调HaCaT 角质形成细胞中的谷胱甘肽和超氧化物歧化酶对细胞氧化还原稳态的影响，实验结果表明，人参皂苷Re 通过上调HaCaT 角质形成细胞中的某些抗氧化成分包括总谷胱甘肽和超氧化物歧化酶，具有抗氧化作用，进而发挥其维持细胞氧化还原稳态的潜在作用。

2.4 氧化应激的防御作用 氧化应激是指生物体内氧自由基清除的失衡，此时机体累积大量活性氧类（ROS），包括过氧化氢（H2O2）、羟自由基（OH）等，过量的ROS 会损害体内大分子（如核酸、蛋白质等），从而导致生物体发生病变[29-30]。紫外线辐射可以诱导机体内过氧化氢、超氧化物等活性氧类大量产生，导致机体的氧化系统与抗氧化系统的失衡，机体清除ROS 的能力下降，使其含量增加，导致进一步累积，从而损伤机体。研究表明，G-Re 可以很好的防御氧化应激。金光辉等[22]通过UVB 辐射Colo16 细胞，研究人参三醇皂苷对其保护作用。实验结果表明，人参三醇皂苷显著减少UVB 照射引起的Colo16 细胞凋亡，并减轻其导致的Colo16 细胞内H2O2升高和SOD 活性下降的情况，证明人参三醇皂苷对UVB 辐射伤害皮肤的防御作用与其增强SOD 活性、清除细胞内H2O2有关。曹霞[31]研究了G-Re 对心肌缺血再灌注时导致损伤的防护作用。实验中检测SOD 活性和心肌细胞中活性氧的含量，结果表明，G-Re能够显著提高SOD活性，并且减少活性氧的含量，进而降低对心肌细胞的损害，证明了其作用机制和G-Re 降低心肌缺血再灌注时的氧化应激损伤有关。SHIN D 等[32]研究了人参皂苷Re对HaCaT 角质形成细胞内谷胱甘肽和超氧化物歧化酶对中波紫外线（UVB）诱导的氧化应激的防御作用，实验结果表明，当HaCaT 细胞在UVB 照射前用人参皂苷Re 预处理时，人参皂苷Re 可显著抑制UVB 诱导的ROS 升高，还可减弱UVB 诱导的proMMP-2 和-9的活性和蛋白水平的升高，可以初步评估人参皂苷Re对UVB诱导的HaCaT角质形成细胞抗氧化应激作用，这意味着人参皂苷Re 具有潜在的皮肤抗光老化特性。

2.5 对细胞凋亡的抑制作用 细胞凋亡是机体为维系内环境稳态，以基因调控的自发、规律的死亡过程。机体受到紫外线辐射后，细胞凋亡率显著提升，其导致细胞凋亡的机制包括内质网、线粒体和死亡受体等通路，通过诱导有关基因及细胞因子，加快其死亡进程。实验发现，G-Re 能够很好的减少细胞凋亡。曹霞[31]4研究G-Re对心肌缺血再灌注导致的细胞凋亡，结果显示，损伤的大鼠基因组DNA 在电泳上呈现DNA Ladder 即细胞凋亡，而给药组并未出现此现象，说明G-Re 可以抑制细胞凋亡。曾和松等[33]研究了G-Re 对有关基因表达和心肌细胞凋亡的影响，通过电子显微镜确认细胞凋亡，利用原位杂交和免疫组化染色法研究Bcl-2、Bax 和Fas 基因的mRNA 和蛋白表达，并定量检测蛋白和mRNA 表达的阳性视野的平均光密度（OD），发现G-Re 可明显减轻由心肌缺血再灌注导致的细胞凋亡现象，其机制与G-Re 抑制Bax 基因和Fas 基因的表达和提高Bcl-2/Bax 的比例有关。YANG K 等[34]研究了丹参酚酸B 和人参皂苷Re 通过抗氧化和抗炎机制协同保护氧化型低密度脂蛋白（Ox-LDL）诱导的内皮细胞凋亡。结果表明，两者可显著降低炎症介质的含量，提高抗氧化酶的活性，恢复平衡细胞的氧化还原状态，通过抗氧化和抗炎机制有效地保护了内皮细胞抵抗氧化型低密度脂蛋白诱导的凋亡。

3 总结

随着人们生活水平的提高，对抗辐射的防护意识不断增强，筛选出一种天然有效的抗辐射药物已经成为许多科研工作者的研究热点。人参是我国著名的美容养生药材，被誉为“百草之王”，在吉林省东部山区的秋冬季节，经常将其用于治疗皮肤皲裂、护肤等，所以其在民间皮肤护理方面的应用具有悠久的历史与广泛的应用基础。人参皂苷Re 是人参主要有效成分，具有较为显著的抗UVB 辐射、抗氧化衰老的作用，其作用机制仍需科研人员进行更深入的挖掘与探索，为今后开发新型抗辐射损伤药物及护肤产品提供理论依据。