인삼추출물 Ginsenoside 항노화에 관한 연구

노화란 신체가 성숙된 후 다양한 신체 기능이 점차 저하되는 복잡한 생물학적 현상을 말한다.그 메커니즘에 대해서는 현재 서로 다른 학설이 있는데 크게 생명을 연장시키는 한의학 이론과 노화에 관한 현대 이론 두 가지로 분류할 수 있다.인삼 saponins인삼, 미국인삼 등 아리아과 (Araliaceae) 계열의 약초에 함유된 주요 활성성분이며 다양한 약리학적 효과와 의료용도를 가지고 있습니다.연구에 따르면 진세노사이드는 신경계, 내분비계, 면역계, 신호전달, 노화방지, 항종양 상승작용 등에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다 [1-3].

With the accelerating pace of social aging and the improvement of modern living standards, research on aging and anti-aging has become one of the hotspots in the field of medical biology, and research on ginsenosides'안티에이징 효과 또한 학자들로부터 점점 더 많은 관심을 받고 있다.현대과학기술의 발전, 특히 분자생물학기술을 응용함에 따라 진세노사이드의 항노화메커니즘에 대한 연구는 점차 세포, 분자, 유전자 수준에까지 침투되였다.본 논문은 최근 국내외 학자들의 노화의 메커니즘과 진세노사이드의 항노화 효과에 대한 연구의 진전을 검토한 것이다.이를 통해 인삼약품과 건강관리, 미용제품 개발 및 활용에 대한 이론적 지침을 제공할 것이다.

노화의 메커니즘 1

생명을 연장시키는 한의학 이론 1.1

The Chinese medical theory of prolonging life has a long history of understanding human aging or premature aging, and its content is extremely rich, which is recognized by most scholars. Among them, the theory of organ weakness and decline is considered to have better practical results, and the theory of kidney deficiency causing decline is considered to be the most important [4]. Kidney deficiency causing decline refers to the depletion and deficiency of the yang energy of the kidney essence and the essence of the kidney, which leads to many aging pathologies and processes caused by the lack of energy for the biochemical reactions of the blood, body fluids, and tissues of the five zang organs. The kidney stores essence and is the source of life. It is the master that presides over and maintains all the physiological functions of the human body, enabling it to maintain a unified balance and to maintain normal activities with self-regulation and stability, thereby protecting against disease. A deficiency of kidney essence means that the five internal organs lack the source of qi, blood, and body fluids for biochemical processes, and various aging symptoms become increasingly apparent.

1.2 현대 노화이론 (Modern aging theory)

Modern research suggests that aging is a comprehensive manifestation of various biochemical reactions in the body, and is the result of the combined effects of many factors inside and outside the body (environmental pollution, mental stress, genetics, etc.). There are many modern theories of aging (the free radical theory, the brain aging center theory, the decline in immune function theory, etc.). The free radical theory was proposed by Harman in 1956 [5] and is currently one of the more widely accepted theories. This theory states that free radicals are constantly produced in the body, but at the same time there is an effective free radical scavenging system (such as superoxide dismutase) to maintain the free radicals in the body at a normal level. As we age, this balance gradually breaks down, resulting in an excess of free radicals. Excess free radicals can attack membrane structures such as cell membranes and mitochondrial membranes, as well as biological macromolecules such as nucleic acids, proteins and enzymes, through peroxidation, causing lipid peroxidation of unsaturated fatty acids on cell membranes and mitochondrial membranes and the production of lipid peroxides. These lipid peroxides and their decomposition products cause nucleic acids and protein molecules to cross-link and polymerize, which further causes DNA gene mutations or replication abnormalities and a decrease in the activity of biological enzymes, ultimately leading to serious damage to cell function, aging, and death.

At present, with the development of modern biotechnology, especially the rapid development of molecular biology research techniques, the genetic program theory of aging has gradually been confirmed. Since the 1990s, it has been reported that there are genes related to aging on chromosomes 1, 4, 7 and X, respectively [6]. Recent studies have found that the two family genes of CDI, NK4 (including P15, P16NK4A, P18, and P19) and CIP/KIP (including P21, P27, and P57), are all genes related to inducing cell senescence [7]. These studies show that aging is also determined by genetic factors [1]. In recent years, the discovery of telomeres and telomerase has led to new developments in the genetic aging theory. Telomeres are a special structure at the end of eukaryotic chromosomes. They are composed of 2 to 20 kb tandem repeats of the short sequence (TTAGGG)n and some binding proteins. They play an important role in chromosome positioning, replication, protection and control of cell growth and life, etc., plays an important role [8]. Each time DNA is replicated, telomeres lose 50 to 200 bp. When they shorten to a certain extent, the cell stops dividing, ages, and dies [9]. Telomerase is a special DNA polymerase that is dependent on the replication of telomere sequences. It can use its own RNA molecule as a template to synthesize and extend the length of telomeres from the 3′ end [10], thereby delaying cell aging.

인삼 사포닌과 노화 방지 효과 2

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'노화 방지 효과도 심화되고 있다.

2.1 항산화 효과

정상적인 대사과정에서 생성되는 활성산소는 신체&에 의해 빠르게 제거될 수 있다면 해를 끼치지 않을 것이다#39, s 방어 시스템.만약 이것들을 완전히 제거할수 없다면 생물학적인 대분자를 손상시키고 인체의 노화를 초래하게 된다.기존 결과에 따르면 진세노사이드는 활성산소의 생성을 억제할 뿐만 아니라 활성산소가 조직과 세포에 미치는 해로운 영향과 직접 싸우거나 활성산소를 직접 제거하며 체내 &의 기능을 강화하기도 한다#39;s 자신의 항산화 시스템, 여러 연결에서 활성 산소의 해로운 영향을 차단.장자린 (Zhang Jialin) [14] 등 연구진은 인삼 사포닌 Rb1과 Rg1이 늙은 쥐의 혈액 내 항산화 효소의 활성에 미치는 영향을 연구했다.그들은 그 사실을ginseng saponins Rb1 and Rg1 can significantly increase the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), enhance the body's 독성 산소 활성산소에 의한 손상을 방어하는 능력, 노화 방지 효과가 있습니다.

Wang Hongli et al. [15] found in an experiment on the anti-skin aging effect of ginsenosides that oral administration of 100 mg/kg·d-1 ginsenosides significantly increased SOD activity and hydroxyproline content and significantly decreased malondialdehyde (MDA) content in the skin of mice with an aging model induced by D-galactose. The activities of CAT and glutathione peroxidase (GSH2Px) activity was significantly increased. The mechanism may be the hydrolysis of ginsenosides to produce saponins, including ginsenol, ginsenoside Rb1 and Rg1, which are the main active compounds in ginseng. These substances can promote cell metabolism, accelerate the synthesis of nucleic acids and proteins in senescent skin cells, and increase the content and activity of SOD in the skin. They can also exert their powerful antioxidant and free radical scavenging effects, reduce the deposition of lipid peroxidation products such as MDA, restore the normal physiological functions of cells, and stimulate the activity of skin fibroblasts. Ginseng saponins can also promote collagen synthesis rejuvenating the skin and thereby delaying the skin aging process. Chang [16] and others found that ginsenoside diol induces SOD and CAT gene expression 2 to 3 times that of total saponins, with ginsenoside Rb2 being the most effective, thus demonstrating the key role of ginsenosides in regulating antioxidant enzymes at the genetic level.

장신무 [17] 등은 고지혈증을 가진 쥐에서 진세노사이드 Rb 가 혈중 지질대사에 미치는 영향과 항산화 효과를 연구한 결과, 이를 발견했다ginsenoside RbSOD 활성을 현저히 증가시키고, 지질과산화물 (LPO) 및 대사산물 MDA 수치를 감소시키고, 노화과정을 지연시킬 수 있습니다.정준린 외 18인은 인삼 줄기와 잎 총 사포닌이 피부에 미치는 항노화 효과를 관찰했다.100 mg/kg·d-1인삼 줄기와 잎 총 사포닌은 노화생쥐의 전혈에서 CAT과 GSH2Px의 활성을 유의적으로 증가시키고, 피부조직 균질체에서 SOD의 활성을 유의적으로 증가시키며, MDA의 함량을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.50 mg/kg·d-1 및 100 mg/kg·d-1인삼 줄기와 잎 총 사포닌은 모두 노화생쥐의 피부조직 내 hydroxyproline 함량을 증가시킬 수 있으며, 노화모델군과 비교하여 유의적인 차이가 있다.인삼 줄기 및 잎 총 사포닌의 경구투여시 D-galactose-induced mouse 피부에 항노화 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

신경계 조절 2.2

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] further confirmed this inference. Zhao [23] and others recently found that ginsenosides prevent the decline in memory in older rats by reducing oxidative stress in the hippocampus of senescent rats and upregulating plasticity-related proteins in the hippocampus. Chen Huiliang [24] believes that a mixture of ginsenosides Rb1 and Rg3 delays aging by preventing neurons from producing excess nitric acid. Zhao Haihua [25] investigated the effect of ginsenosides on the expression of tyrosine kinase (TrkB) mRNA in NBM neurons of aging rats. The results showed that the expression of TrkB mRNA in NBM neurons of aging rats was significantly lower than that of young rats, while the administration group had increased expression compared to the aged group, indicating that ginsenosides promote the expression of TrkB mRNA in NBM neurons. The results provide a morphological basis for ginsenosides'뇌 노화 방지 효과.지아지민 등 (19)은 ginsenosides Rg1과 Rb1이 신경의 소성을 증가시키고, 모델 동물에서 해마의 치상회 (dentate gyrus)에서 신경줄기세포의 증식과 분화를 촉진하며, Bcl-2와 항산화 효소의 생성을 증가시켜 노화를 지연시킬 수 있다고 보고 있다.

2.3조절 면역 기능

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.

창야핑 등 [28]이 그것을 증명했다American ginseng total saponins and ginsenosides have a variety of immunomodulatory effects, which are related to their ability to induce various cells to produce a variety of cytokines. Among these, IFN is an important component of the body's 면역 조절 네트워크.림프구 내 cGMP의 농도 증가는 세포의 증식에 큰 영향을 미친다.반면 cAMP는 히스톤과 비히스톤의 인산화를 촉진하고 유전자 억압을 완화시키기 때문에 유전자 활성에 조절효과가 있다.세포 내 순환 뉴클레오티드 수준의 변화는 세포 수준에서 면역 기능을 조절하는 기작이다 [29].

2.4세포주기 조절인자와 노화유전자의 발현에 영향을 미친다

The cell cycle is a fundamental process of cellular life activity. Cells operate in the order of G1 phase – S phase – G2 phase – M phase during the change of the cell cycle phase. The G1 phase is the key to starting the cell cycle. Cell senescence is a complex physiological and pathological process involving multiple factors under the regulation of the cell cycle. It is the basis of organism senescence, and its key feature is cell cycle arrest. A prominent feature is that the cell maintains metabolic activity for a long period of time, but is blocked in the G1 phase, losing its ability to respond to mitosis and synthesize DNA, and unable to enter the S phase. Cyclin is a cyclin protein that is expressed periodically. At the junction of the G1 and S phases, it exerts its protein kinase activity together with cyclin-dependent kinase 2 (CDK2), and is a key cyclin protein that allows cells to enter the S phase from the G1 phase [30].

Senescence genes are genes that exist in organisms and have the effect of causing or delaying aging. The existence of senescence genes in vivo has been found and confirmed in a large number of studies [31], such as P15, P16NK4A, P18, P19, P21, P27, P57, etc. Song Shuxia et al. found that ginsenosides have a bidirectional regulatory effect on human embryonic lung fibroblasts, and promote cell proliferation and regulate Cyclin D1 gene expression in cells of high age [32].

자오자오후이 등 [33, 34]은의 효과를 더 연구했다ginsenoside Rg1t-butyl hydroperoxide (t-BHP)-유도 세포의 노화 방지 효과에 대해 알아보고, P21, Cyclin E 및 CDK2의 발현 수준을 변화시키는 능력과 관련이 있을 수 있으며, 텔로미어 및 텔로머레이스와도 관련이 있을 수 있음을 발견하였다.Zhao Zhaohui et al. [33] 관측 된 세포를 사용 하여 셀 ultrastructure, 유동 cytometry, 및 β 2-galactosidase cytochemical 착색이다.P21, Cyclin E, CDK2의 단백질 발현을 western blot으로 알아보았다.t-BHP 처리군만 비교하였을 때, Rg1전처리군에서 Cyclin E와 CDK2단백질 발현 수준은 증가한 반면, G1 상 세포의 비율은 유의하게 감소한 것으로 나타나, G1 상과 S 상의 접점에서 ginsenoside Rg1이 Cyclin E와 CDK2의 발현을 상향조절하여 세포가 S 상으로 진입하게 함으로써 세포 노화 억제 효과를 발휘할 수 있음을 시사하였다.진장현 등 [35]은 면역lotting을 이용하여 CDK4, Cyclin D1, P16의 발현을 검출하여 t-BHP로 유도된 WI-38세포에 대한 ginsenoside Rg1의 노화 억제 효과와 세포주기 조절 기전 가능성을 구명하였다.그 결과 Rg1은 세포주기 조절인자의 발현을 변화시킴으로써 t-BHP로 유도된 WI-38세포에 항노화 효과를 발휘할 수 있음을 알 수 있었다.효과 가 있다.

3 전망

노화는 인체의 정상적인 생리과정으로 전신 '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.

참조:

[1] 퉁광 lee,Roberta M.Johnke, 론 R.Allison,다.인삼의 etal 방사선 방호전위 (J.Mutagene-sis,2005,20(4):237~243.

[2] J ohnHon-키일럼, ka-리펑,Pik-유엔청,.동양인삼 Panax 인삼 C.A.의 etal Proteome마이어와 식별 도구로서의 활용 가능성 [J.Proteomics,2002,2,1123~1130.

[3] 왕옌, 마원경.진세노사이드 (ginsenosides)의 생물학적 영향에 대한 연구 진행.사료산업, 2006, 27(6):5-8.

[4] 황야린.항노화 한의학 연구 [硏究].시간의학, 2007, 18(3):691-693.

[5] 하만 D.노화:자유 라디칼과 라-디케이션 화학 [J]에 근거한 이론.J Gerontol,1956,11:298~300.

[6] Du Lisheng다.노화기전과 노화지연대책 [J.광시한의대학교 논문집 2001, 4(4):108-110.

[7] 나벨 바르디시, 앤드루 j. 아귀레,.등 P16 Ink4a와 P19Arf-P53 경로 모두 마우스에서 췌장선암의 진행을 제약한다 [J].Proc Natl Acad SciUSA.2006,103(15):5947~5952.

[8] 노백 KF와 루스 G.정상 및 악성 조모세포에서 텔로미어와 텔로머라아제 [J.Eur J 암,1997,33(5):7 74~780.

[9] 장준탄.인삼 연구의 고찰과 전망.Acta 제약학 Sinica, 1995, 30(5):406-410.

자오자오후이 천샤오춘 주유니 등 (10)Ginsenoside Rg1은 세포 노화 동안 텔로미어의 길이와 텔로머라아제 활성의 변화를 지연시킨다 [J].중국약리학회지 2005, 21(1):61-66.

[11] 오카자키 H, 타조 F, 오카자키 S., 증가 콜레스테롤 생합성 간에서 ex-누르는 squalene sythase 이상 생쥐에서고 콜레스테롤 혈증 [J].지질 연구 논문집,2006,47,1950~1958.

[12] Y.Liang, S.Zhao., 진세노사이드 생합성의 이해 진행 [J.Plant Biology,2008,10,415~421 쪽.

[13] 김 M.K, Lee B.S J.G에서,다.인삼잎 [J]의 cardiac sequence tags(ESTs)에 대한 etal 비교분석-식물세포보고서,2006,25,599~606.

[14] 장쟈린, 쑤웬 ' 안, 양인강 외.ginsenosides 가 늙은 쥐의 혈액 내 항산화 효소의 활성에 미치는 영향에 관한 연구 (the effect of ginsenosides on the blood of old rats)쿤밍의대논문집, 2000, 21(2):63-65.

[15] 왕홍리, 우톄, 우지화 외.진세노사이드 (ginsenoside)의 피부노화 방지 효과에 관한 실험적 연구 (Experimental study on the anti-aging effect of ginsenosides on the skin)광동제약대학 논문집 2003, 19(1):25-28.[16] 이창기 (ChangMS), SG (Lee SG), 노흠 (Rho HM)Panax 인삼에서 추출한 panaxadiol ginsenosides에 의한 Cu/Zn super-oxide dismutase 및 catalase 유전자의 전사 활성 (J.Phytoyther Res,1999,13(8):641~644.

[17] 장신무, 규소천, 수이다위안.고지혈증을 가진 쥐에서 ginsenoside Rb 가 지질대사에 미치는 영향 및 항산화 효과 [J.대한한의학회지 2004, 29(11):1085-1088.

[18] 정준린, 저리밍, 주링 등.인삼 줄기와 잎 총 사포닌이 노화 생쥐에 미치는 영향 (J.사천생리학회지, 2004, 26(3):97-99.

[19] Jia J M, Wang Z Q, Wu L J 외.ginsenoside Rb1의 약리학적 활성에 관한 연구 진행 [J.대한한의학회지 2008, 33(12):1372

[20] 슈잔페이, 후진 풍, 류지준 외.PC12세포로부터 글루탐산 분비 촉진에 있어서 ginsenoside Rg1과 Rb1의 메커니즘 [J].Acta 제약학 Sinica, 2006, 41(12):1141.[21] 청 Y, 셴 LH, 장 JT., ginsenoside Rg1 및 Rb1의 기억 상실 및 노화 방지 효과와 그 작용 메커니즘 [J].Acta Pharmacologica Sinica, 2005,26(2):143~149.

[22] 왕 XY, 첸 J, 장 JT., 등 베타 아밀로이드 펩타이드에 의해 유도된 학습 및 기억장애에 대한 ginsenoside Rg1의 효과 및 그 작용기전.Acta Pham Sin,2001,36(1):1241.

[23] Zhao H,Li Q,Zhang Z., 등.long-term ginsenoside 섭취는 산화스트레스를 감소시키고 해마의 가소성-관련 단백질을 up 조절함으로써 나이든 SAMP8 생쥐의 기억력 감퇴를 방지한다 [J].Brain Res,2009,1256:111~122.

[24] 천휘량, 구유방, 왕유예.한약재의 화학조성 및 항산화 활성에 관한 연구 진행 (韓藥硏究所)한약과학과 기술, 2006, 13 (1):63.

[25] 자오 하이화, 라이 홍, Lv 용가리.ginsenosides 가 노화 쥐의 Meynert 핵에서 TrkB mRNA 발현에 미치는 영향 (J.Chinese Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 2005, 14(4):430-431.

[26] 왕홍하, 가오 웨이웨이.노화 방지 한의학 연구 진행 [J.중국한의학정보학회지, 2005, 12(1):103.

[27] 장비우.노화방지에 있어서 한약의 면역조절 효과 분석 (J.대한한의학통합학회지, 2004, 13(2):219.

[28] 창야핑, 양구이젠.여러 전통 한약 추출물에 의한 인간 인터페론의 유도 [J].Chinese Journal of Experimental Clinical Immunology, 2004 (6):37-40.

[29] 추서링, 수장청, 위수빈.진세노사이드 (ginsenosides)의 면역 및 항바이러스 효과에 대한 연구 진행 [J.한국한수의학회지 2008 (5):20-23.

[30] Cui Wei, Zhao Hongyan, Wang Yanxi.인삼 사포닌의 항노화 효과에 대한 연구 진행.중국노인학회지 2006, 11(26):1578-1581.

[31] 리징, 천차오.아스트라갈루스 (J.노화방지 효과 (Astragalus Membranaceus) 분자적 기전 연구 진행 [J.

중국현대약물응용학회지, 2008, 2(2):92.[32] 송수하, Lv 잔준, 장홍안.ginsenosides 가 연령에 따른 인간 배아 폐섬유아세포의 증식과 Cyclin D1 유전자의 발현에 미치는 영향.대한한의학회지, 2002, 8(3):41-44.

[33] Zhao ZH, Chen XC, Jin JS 외.세포노화중 ginsenoside Rgl이 p21, cyclin E 및 CDK2의 발현에 미치는 영향 [J.Acta Pharmacologica Sinica, 2004, 39(9):673-676.

[34] Zhao ZH, Chen XC, Zhu YG 외.인삼 saponin Rgl은 세포 노화 동안 텔로미어의 길이와 텔로머라아제 활성의 변화를 지연시킨다 [J].중국약리학회지 2005, 21(1):61-66.

[35] 진장현, 자오자오후이, 천샤오춘 등.ginsenoside Rg1의 항노화 효과는 p16, cyclin D 및 CDK4의 발현 변화와 관련이 있을 수 있다 [J].중국임상약리학 및 치료학회지 2004, 9(1):29-34.