Estudio sobre el extracto de Ginseng ginsenosida anti-envejecimiento

Aging is a complex biological phenomenon in which various bodily functions gradually decline after the body has matured. There are currently different theories about its mechanism, which can be broadly classified into two categories: traditional Chinese medicine theories on prolonging life and modern theories on aging. Ginseng saponins are the main active ingredients in the medicinal herbs of the Araliaceae family, such as ginseng and American ginseng, and have a wide range of pharmacological effects and medical uses. Studies have shown that ginsenosides have a significant effect on the nervous system, endocrine system, immune system, signal transduction, anti-aging, anti-tumor synergy, etc. [1-3].

Con el ritmo acelerado del envejecimiento social y la mejora de los estándares de vida modernos, la investigación sobre el envejecimiento y anti-envejecimiento se ha convertido en uno de los puntos calientes en el campo de la biología médica, y la investigación sobre ginsenosides' Los efectos anti-envejecimiento también han recibido una creciente atención de los estudiosos. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, especialmente la aplicación de técnicas de biología molecular, la investigación sobre el mecanismo anti-envejecimiento de los ginsenósidos ha penetrgradualmente a los niveles celular, molecular y genético. Este artículo revisa los recientes avances en la investigación sobre el mecanismo del envejecimiento y los efectos anti-envejecimiento de los ginsenósidos por académicos en el país y el extranjero. Proporcionará orientación teórica para el desarrollo y la utilización de medicamentos de ginseng, cuidado de la salud y productos de belleza.

1 mecanismo de envejecimiento

1.1 medicina tradicional China teoría de prolongar la vida

La teoría médica China de prolongar la vida tiene una larga historia de entender el envejecimiento humano o el envejecimiento prematuro, y su contenido es extremadamente rico, que es reconocido por la mayoría de los estudiosos. Entre ellos, la teoría de la debilidad y la disminución de los órganos se considera que tiene mejores resultados prácticos, y la teoría de la deficiencia renal que causa la disminución se considera que es la más importante [4]. La deficiencia renal que causa la disminución se refiere al agotamiento y deficiencia de la energía yang de la esencia del riñón y la esencia del riñón, lo que conduce a muchas patologías y procesos de envejecimiento causados por la falta de energía para las reacciones bioquímicas de la sangre, fluidos corporales y tejidos de los cinco órganos Zang. El riñón almacena esencia y es la fuente de vida. Es el maestro que preside y mantiene todas las funciones fisiológicas del cuerpo humano, permitiéndole mantener un equilibrio unificado y mantener actividades normales con autorregulación y estabilidad, proteasí contra la enfermedad. Una deficiencia de esencia de riñón significa que los cinco órganos internos carecen de la fuente de qi, sangre y fluidos corporales para los procesos bioquímicos, y varios síntomas de envejecimiento se vuelven cada vez más evidentes.

1.2 la teoría moderna del envejecimiento

La investigación moderna sugiere que el envejecimiento es una manifestación comprensiva de varias reacciones bioquímicas en el cuerpo, y es el resultado de los efectos combinados de muchos factores dentro y fuera del cuerpo (contaminación ambiental, tensión mental, genética, etc.). Hay muchas teorías modernas del envejecimiento (la teoría de los radicales libres, la teoría del centro de envejecimiento del cerebro, la disminución en la teoría de la función inmune, etc.). La teoría de los radicales libres fue propuesta por Harman en 1956 [5] y es actualmente una de las teorías más ampliamente aceptadas. Esta teoría afirma que los radicales libres se producen constantemente en el cuerpo, pero al mismo tiempo hay un sistema eficaz de eliminación de radicales libres (como el superóxido dismutasa) para mantener los radicales libres en el cuerpo en un nivel normal. A medida que envejec, este equilibrio se rompe gradualmente, resultando en un exceso de radicales libres. El exceso de radicales libres puede atacar las estructuras de membrana tales como las membranas celulares y las membranas mitocondriales, así como macromoléculas biológicas tales como ácidos nucle, proteínas y enzimas, a través de la peroxid, causando la peroxidlipíde los ácidos grasos insaturados en las membranas celulares y las membranas mitocondriy la producción de peróxidos lipí. Estos peróxidos lípidos y sus productos de descomposición hacen que los ácidos nucley las moléculas proteicas se crucen y se polimericen, lo que provoca mutaciones en los genes del ADN o anomalías en la replicación y una disminución en la actividad de las enzimas biológicas, lo que en última instancia conduce a un grave daño a la función celular, el envejecimiento y la muerte.

En la actualidad, con el desarrollo de la biotecnología moderna, especialmente el rápido desarrollo de las técnicas de investigación de la biología molecular, la teoría del programa genético del envejecimiento se ha confirmado gradualmente. Desde la década de 1990, se ha reportado que hay genes relacionados con el envejecimiento en los cromosomas 1, 4, 7 y X, respectivamente [6]. Estudios recientes han encontrado que los dos genes de la familia de CDI, NK4 (incluyendo P15, P16NK4A, P18 y P19) y CIP/KIP (incluyendo P21, P27 y P57), son todos los genes relacionados con la inducde senescencia celular [7]. Estos estudios muestran que el envejecimiento también está determinado por factores genéticos [1]. En los últimos años, el descubrimiento de telómeros y telomerasa ha llevado a nuevos desarrollos en la teoría del envejecimiento genético. Los telómeros son una estructura especial al final de los cromosomas eucarióticos. Se componen de 2 a 20 kb repetien tándem de la secuencia corta (TTAGGG)n y algunas proteínas de Unión. Juegan un papel importante en el posicionamiento cromosómico, replic, protección y control del crecimiento y vida celular, etc., juegan un papel importante [8]. Cada vez que el ADN se replica, los telómeros pierden de 50 a 200 BP. Cuando se acortan hasta cierto punto, la célula deja de dividirse, envejecy muere [9]. La telomerasa es una ADN polimerasa especial que depende de la replicación de secuencias de telómeros. Puede utilizar su propia molécula de ARN como plantilla para sintetizar y extender la longitud de los telómeros desde el extremo 3 '[10], lo que retrasel envejecimiento celular.

2 saponinas Ginseng y sus efectos antienvejecimiento

Ginseng saponins are the main active ingredients of the medicinal herbs Panax ginseng and American ginseng. So far, at least 40 ginsenoside monomers have been isolated from the ginseng plant. According to the Rf value of ginsenosides in thin-layer chromatography, they are named from small to large as R0, Ra1, Ra2, Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rh1, etc. [11]. Ginseng saponins can be divided into two types according to the aglycone: the dammarane type and the oleanane type (R0, Rh3) [12]. Among them, the dammarane type saponins are further divided into protoginsenolide and prototriginsenolide types according to the position of the sugar group attached to the aglycone. The representatives are Rb1 and Rg1 [13]. Ginsenosides of the diol and triol types account for the majority of ginsenosides and are considered to be the main active ingredients of ginseng. With the accelerating pace of an ageing society and the improvement of modern living standards, while people are desperately looking for ways to develop natural anti-ageing drugs, the anti-ageing effects of ginsenosides have also attracted the attention of more and more scholars, and research into the mechanism of ginsenosides' Los efectos antienvejecimiento también se están profundizando.

2.1 efectos antioxidantes

Los radicales libres producidos durante procesos metabólicos normales no causarán daño si pueden ser rápidamente eliminados por el cuerpo 's sistema de defensa. Si no se pueden eliminar por completo, dañarán macromoléculas biológicas y conducir al envejecimiento del cuerpo. Los resultados existentes han demostrado que los ginsenósidos pueden no sólo inhibir la producción de radicales libres, pero también luchar directamente los efectos dañde radicales libres en tejidos y células, o quitar directamente radicales libres, y también realzar la función del cuerpo's propio sistema antioxidante, bloqueando los efectos nocivos de los radicales libres de múltiples enlaces. Zhang Jialin [14] y otros estudiaron los efectos de las saponinas de ginseng Rb1 y Rg1 sobre la actividad de las enzimas antioxidantes en la sangre de ratones viejos. Encontraron queginseng saponins Rb1 and Rg1 can significantly increase the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), enhance the body's capacidad de defensa contra el daño causado por los tóxicos radicales libres de oxígeno, y tienen un efecto anti-envejecimiento.

Wang Hongli et al. [15] encontraron en un experimento sobre el efecto anti-envejecimiento cutáneo de los ginsenósidos que la administración oral de 100 mg/kg·d-1 ginsenósidos aumentó significativamente la actividad de SOD y el contenido de hidroxiprolina y disminuyó significativamente el contenido de malondialdehído (MDA) en la piel de ratones con un modelo de envejecimiento inducido por d-galactosa. Las actividades de CAT y glutatión peroxid(GSH2Px) actividad se incrementó significativamente. El mecanismo puede ser la hidrólisis de los ginsenósidos para producir saponinas, incluyendo ginsenol, ginsenósido Rb1 y Rg1, que son los principales compuestos activos en el ginseng. Estas sustancias pueden promover el metabolismo celular, acelerar la síntesis de ácidos nucley proteínas en las células senescentes de la piel, y aumentar el contenido y la actividad de SOD en la piel. También pueden ejercer sus poderosos efectos antioxidantes y de eliminación de radicales libres, reducir la deposición de productos de peroxidlipícomo MDA, restaurar las funciones fisiológicas normales de las células, y estimular la actividad de los fibroblade la piel. Saponinas Ginseng también puede promover la síntesis de colágeno rejuvenecimiento dela piel y por lo tanto retrasar el proceso de envejecimiento dela piel. Chang [16] y otros encontraron que el ginsenósido diol induce la expresión de los genes SOD y CAT de 2 a 3 veces la de las saponinas totales, con el ginsenósido Rb2 siendo el más eficaz, lo que demuestra el papel clave de los ginsenósidos en la regulación de las enzimas antioxidantes a nivel genético.

Zhang Xinmu [17] y otros encontraron en su estudio del efecto del Rb ginsenósido en el metabolismo lipídico de la sangre y su efecto antioxidante en ratas con hiperlipidemia queGinsenósido RbPuede aumentar significativamente la actividad del SOD, reducir el peróxido lipídico (LPO) y sus niveles de MDA, y retrasar el proceso de envejecimiento. Cheng Junlin et al. [18] observaron el efecto antienvejecimiento de las saponinas totales de taly hoja de ginseng sobre la piel. Encontraron que 100 mg/kg·d-1 de ginseng y sapontotal de hoja y talpueden aumentar significativamente la actividad de CAT y GSH2Px en la sangre entera de ratones envejecidos, aumentar significativamente la actividad de SOD en homogeneide tejido de la piel, y reducir el contenido de MDA. 50 mg/kg·d-1 y 100 mg/kg·d-1 saponinas totales de taly hoja de ginseng pueden aumentar el contenido de hidroxiprolina en el tejido de la piel de ratones envejecidos, y hay una diferencia significativa en comparación con el grupo modelo de envejecimiento. Se cree que la administración oral de saponde total de hojas y talde ginseng tiene un efecto anti-envejecimiento en la piel de ratón indupor d-galactosa.

2.2 regulación del sistema nervioso

The decline in brain memory is one of the early symptoms of aging. Experiments have confirmed that changes in neurotransmitters and their receptors are closely related to the aging of brain function, and the specific manifestation is learning and memory dysfunction [19]. Early studies found that ginsenoside Rb1 can promote the release of neurotransmitters. Xue Jianfei et al. [20] first proved that the mechanism of ginsenoside Rb1 promoting the release of neurotransmitters is related to its upregulation of the phosphorylation level of synaptic proteins, and confirmed that the mechanism of action of Rb1 is through the PKA cell signaling pathway. Cheng et al. [21] believe that acetylcholine (Ach) is an important neurotransmitter in the human brain, and a lack of Ach can lead to damage to learning and memory abilities. Early experiments found that ginsenosides Rg1 and Rb1 can increase the content of Ach in the central nervous system, and it is inferred that this is related to the fact that Rg1 and Rb1 can increase the activity of acetylcholine transferase (ChAT) and inhibit the activity of acetylcholine esterase (AchE).

Wang et al. [22] confirmaron además esta inferencia. Zhao [23] y otros recientemente encontraron que los ginsenósidos previenen la disminución de la memoria en ratas de más edad mediante la reducción del estrés oxidativo en el hipocampo de las ratas senescentes y la regulación hacia arriba de las proteínas relacionadas con la plastien el hipocampo. Chen Huiliang [24] cree que una mezcla de ginsenósirb1 y Rg3 retrasel envejecimiento al evitar que las neuronproduzcan exceso de ácido nítrico. Zhao Haihua [25] investigó el efecto de los ginsenósidos en la expresión de la tirosina quinasa (TrkB) mRNA en las neuronnbm de ratas de edad avanzada. Los resultados mostraron que la expresión de mRNA TrkB en las neuronnbm de ratas de envejecimiento fue significativamente menor que la de ratas jóvenes, mientras que el grupo de administración había aumentado la expresión en comparación con el grupo de edad, lo que indica que los ginsenósidos promover la expresión de mRNA TrkB en las neuronnbm. Los resultados proporcionan una base morfológica para ginsenosides' Efectos anti-envejecimiento cerebral. Jia Jimin et al. [19] creen que los ginsenósidos Rg1 y Rb1 pueden aumentar la plasticidad neuronal, promover la proliferación y diferenciación de células madre neuren el giro dentado del hipocampo en animales modelo y aumentar la producción de Bcl-2 y enzimas antioxidantes, retrasasí el envejecimiento.

2.3 regular la función inmune

As we age, the immune organs gradually atrophy, the immune function gradually declines, and the resistance to external pathogens is significantly weakened. This is one of the causes of aging [26]. Moderate regulation of the immune system at the cellular and molecular levels can delay aging. Jiang Biwu [27] and others reported that ginsenosides have a stimulating effect on both humoral and cellular immunity in mice, can enhance the phagocytic function of the reticuloendothelial system, promote antibody formation, increase the content of immunoglobulins in the blood, and can stimulate the transformation function of lymphocytes in the elderly, and increase the synthesis of DNA, RNA and proteins in bone marrow cells.

Chang Yaping et al. [28] demostraron que las saponinas totales y los ginsenósidos del ginseng americano tienen una variedad de efectos inmunomoduladores que se relacionan con su capacidad para inducir a varias células a producir una variedad de citocinas. Entre estos, IFN es un componente importante del body's red inmune reguladora. Un aumento en la concentración de cGMP en linfocitos tiene un efecto significativo sobre la proliferación de células. CAMP, por otro lado, tiene un efecto regulador sobre la actividad genética, ya que promueve la fosforilación de histonas y no histonas y alivia la represión génica. Los cambios en los niveles de nucleótidos cíclicos intracson un mecanismo para regular la función inmune a nivel celular [29].

2.4 afecta a la expresión de los factores reguladores del ciclo celular y los genes senescentes

El ciclo celular es un proceso fundamental de la actividad de la vida celular. Las células operan en el orden de fase G1 - fase S - fase G2 - fase M durante el cambio de la fase del ciclo celular. La fase G1 es la clave para iniciar el ciclo celular. La senescencia celular es un complejo proceso fisiológico y patológico que involucra múltiples factores bajo la regulación del ciclo celular. Es la base de la senescencia del organismo, y su característica clave es la detención del ciclo celular. Una característica destacada es que la célula mantiene la actividad metabólica durante un largo período de tiempo, pero se bloquea en la fase G1, perdiendo su capacidad de responder A la mitosis y sintetizar ADN, y es incapaz de entrar en la fase S. La ciclina es una proteína de ciclina que se expresa periódicamente. En la Unión de las fases G1 y S, ejerce su actividad de proteína quinasa junto con quinasa dependiente de cicl2 (CDK2), y es una proteína de ciclina clave que permite a las células entrar en la fase S desde la fase G1 [30].

Los genes senescson genes que existen en los organismos y tienen el efecto de causar o retrasar el envejecimiento. La existencia de genes senescentes in vivo se ha encontrado y confirmado en un gran número de estudios [31], como P15, P16NK4A, P18, P19, P21, P27, P57, etc. Song Shuxia et al. encontraron que los ginsenósitienen un efecto regulador bidireccional sobre fibroblade pulmón embrionhumano, y promueven la proliferación celular y regulan la expresión del gen ciclina D1 en células de alta edad [32].

Zhao Zhaohui et al. [33,34] estudiaron además el efecto del ginsenósido Rg1 sobre el efecto antienvejecimiento de las células inducidas por el hidroperóxido de t-butilo (t-BHP) y encontraron que puede estar relacionado con su capacidad de cambiar los niveles de expresión de P21, ciclina E y CDK2, y también puede estar relacionado con telómeros y telomerasa. Zhao Zhaohui et al. [33] observaron células senescentes mediante ultraestructura celular, citometría de flujo y tinción citoquímica con ≥ 2-galactosidasa. La expresión proteica de P21, ciclina E y CDK2 fue detectada por Western blot. Se encontró que en comparación con el grupo de tratamiento t-BHP solo, la ciclina E y los niveles de expresión de la proteína CDK2 en el grupo de pretratamiento Rg1 aumentaron, mientras que la proporción de células de fase G1 disminuyó significativamente, lo que sugiere que en la Unión de la fase G1 y la fase S, el ginsenósido Rg1 puede ejercer su efecto anti-envejecimiento celular mediante la regulación de la expresión de ciclina E y CDK2, haciendo que la célula entre en la fase S. Jin Jiansheng et al. [35] usaron inmunoblotting para detectar la expresión de CDK4, cicld1 y P16 para explorar el efecto antienvejecimiento del ginsenósido Rg1 en células WI-38 inducidas por t-BHP y su posible mecanismo regulador del ciclo celular. Los resultados mostraron que Rg1 puede ejercer su efecto anti-envejecimiento en las células WI-38 inducida por t-BHP mediante el cambio de la expresión de los factores reguladores del ciclo celular. Efecto.

3 perspectivas

El envejecimiento es un proceso fisiológico normal en el cuerpo humano que implica todo el cuerpo#39;s multi-functional systems. Delaying aging is currently one of the focuses and difficulties of life science research. Ginseng saponins have obvious anti-aging effects, and research on their anti-aging mechanisms has greatly promoted the understanding of the mechanisms of human aging. At present, research into the anti-aging mechanism of ginsenosides has made great progress, but there are still limitations. For example, research on the relationship between ginsenosides and NO-related signal transduction pathways, DNA damage repair pathways, and the mechanism of ginsenosides delaying aging by extending telomere length and telomerase activity is still not very clear. Therefore, it is necessary to conduct a multi-faceted study on the anti-aging mechanism of ginsenosides at the cellular, molecular, and genetic levels, using appropriate experimental methods, with the help of aging theories, modern scientific research techniques, and literature, experimental, and clinical research. This will provide some theoretical guidance for the development and utilization of ginseng drugs, health care products, and beauty products.

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