新食品原料PQQ 延缓衰老作用与机制初探

◎ 李秀慧

（山东省食品药品检验研究院，山东 济南 250101）

衰老是生物体整个机体在生命过程中出现不可逆的形态、结构和生理功能逐渐衰退的现象，虽然不可避免，但延缓衰老却是可行的。相关衰老理论学说认为，在衰老的过程中，机体中自由基水平不断升高，防御机制也逐渐衰竭，导致细胞受损和组织器官老化[1]；同时，免疫细胞数量和功能缺失，机体免疫功能逐渐下降[2]。因此，提高机体抗氧化能力和免疫功能是减缓衰老进程的重要方法。吡咯喹啉醌二钠盐的主要成分为吡咯喹啉醌（Pyrroloquinoline Quinone，PQQ），是一种芳香族三环邻醌化合物，被称为免疫之王，是目前已知世上最强抗氧化物质，在2022 年3 月国家卫健委2022 年第1 号公告中被批准为新食品原料[3]，有很大的潜力和开发前景。目前PQQ 延缓衰老相关研究极少，本文通过PQQ 对免疫功能及抗氧化的影响初探机制，为后续开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

PQQ（纯度≥99%），浙江省海正药业股份有限公司；水合氯醛，天津福晨化学试剂厂；生理盐水，实验室自制；超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GSH-Px）、 过 氧 化 氢 酶（Catalase，CAT）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）试剂盒，南京建成生物工程研究所；一氧化氮（NO）试剂盒，上海碧云天生物技术有限公司；白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）、肿瘤坏血因子-α（TNF-α）ELISA试剂盒，北京索莱宝科技有限公司。

ME104E/02 电子天平，梅特勒托利多科技（中国）有限公司；5424R 低温高速离心机，德国Eppendorf；酶标仪，美国BioTek 公司。

1.2 试验动物

清洁级Wistar 大鼠，4 月龄8 只，24 月龄32 只，由哈尔滨汉方实验动物养殖所提供。所有大鼠在温度22 ～24 ℃、湿度50%～60%条件下适应性喂养5 d。

1.3 试验方法

1.3.1 动物模型分组及给药

8 只4 月龄Wistar 大鼠作为青年对照组，其余32 只24月龄大鼠按体重随机分为老年对照组及PQQ低、中、高剂量组（0.4 mg·kg-1、0.8 mg·kg-1、1.6 mg·kg-1），每组8 只。PQQ 各剂量组给予不同浓度受试物，青年对照组和老年对照组给予等量生理盐水，每天1 次，连续6 周。给药期间，观察各组大鼠饮食饮水、行为活动、毛色等一般状态。

1.3.2 样本收集与指标测定

末次给药后，所有大鼠禁食12 h 后称重，腹腔注射10%水合氯醛溶液4.5 mL·kg-1麻醉，摘取眼球取血，置于离心管中，3 500 r·min-1离心15 min，取上清液于-20 ℃保存待测。按照试剂盒操作说明测定血清SOD、GSH-Px、CAT 活性，MDA、NO 含量、IL-1β、IL-6、TNF-α 浓度[4]。

颈椎脱臼法处死大鼠，解剖取出胸腺和脾脏，生理盐水冲洗，拭干后称重，计算免疫器官指数。

1.4 统计学处理

试验数据以均值±标准差形式记录，采用SPSS 20.0 统计软件进行分析，以P＜0.05 表示组间差异具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 一般状态

试验期间，青年对照组大鼠饮食饮水情况如常，活泼好动，社交活跃，毛色整齐，色泽鲜亮。老年对照组大鼠食欲下降，运动能力和敏捷性下降，活跃度较低，比较安静，毛色黯淡无光，伴有毛发脱落、皮肤出现斑点等现象。与老年对照组相比，PQQ 低剂量组大鼠仍有食欲不振现象，活动量较小，毛色无光泽且有掉毛现象；PQQ 中、高剂量组大鼠食欲增加，日常活动更积极主动，毛色较亮丽，掉毛情况有所改善。

2.2 抗氧化指标结果

2.2.1 PQQ 对衰老大鼠血清抗氧化酶活性的影响

与青年对照组相比，老年对照组大鼠血清SOD、GSH-Px、CAT 活性减弱（P＜0.01）。与老年对照组相比，经不同剂量PQQ 治疗后的大鼠血清中SOD、GSH-Px、CAT 活性均提高。与老年对照组相比，PQQ 低剂量组提高抗氧化酶活性能力不明显（P＞0.05），PQQ 中、高剂量组能显著提高SOD、GSHPx、CAT 活性，差异具有统计学意义（P＜0.05 或P＜0.01）。数据见表1。

表1 PQQ 对衰老大鼠血清抗氧化酶活性的影响表

2.2.2 PQQ 对衰老大鼠血清MDA、NO 含量的影响

与青年对照组相比，老年对照组大鼠血清MDA和NO 含量增加（P＜0.01）。与老年对照组相比，PQQ 中、高剂量组能显著降低血清MDA、NO 含量，差异具有统计学意义（P＜0.05 或P＜0.01）。数据见表2。

表2 PQQ 对衰老大鼠血清MDA、NO 含量的影响表

2.3 免疫指标结果

2.3.1 PQQ 对衰老大鼠血清炎症性细胞因子浓度的影响

与青年对照组相比，老年对照组大鼠血清IL-1β、IL-6、TNF-α 浓度均增加（P＜0.01）。与老年对照组相比，经PQQ 治疗后，大鼠血清IL-1β、IL-6、TNF-α 浓度降低，PQQ 中、高剂量组结果显著，差异具有统计学意义（P＜0.05 或P＜0.01）。数据见表3。

表3 PQQ 对衰老大鼠血清炎症性细胞因子浓度的影响表

2.3.2 PQQ 对衰老大鼠免疫器官的影响

与青年对照组相比，老年对照组大鼠胸腺和脾脏受到损伤，导致胸腺指数、脾脏指数降低（P＜0.01）。与老年对照组相比，PQQ 中、高剂量组能显著提高胸腺指数和脾脏指数，差异具有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。数据见表4。

表4 PQQ 对衰老大鼠免疫器官的影响表

3 结论与讨论

免疫系统是机体抵御外来病原体和其他有害分子的重要防线，免疫器官和免疫细胞因子是其核心组成部分。随着年龄的增长，免疫器官会逐渐萎缩，功能会逐渐降低，意味着机体产生新的免疫细胞数量减少，导致机体对外来病原体的应答能力下降，免疫应答失调，疾病风险增加。炎症细胞因子包括IL-1β、IL-6、TNF-α 等，参与调节和介导免疫反应，如果过度产生和释放会促进氧化应激反应和细胞凋亡，影响免疫细胞的功能，从而降低机体对外来病原体的抵抗能力[5]。因此，控制炎症性细胞因子产生释放，保护免疫器官，在一定程度上可以延缓衰老并预防老年性疾病的发生。

机体代谢会产生促氧化物质和抗氧化物质，共同维持氧化还原平衡，但多种因素会导致促氧化物质积累过多，一旦超出机体抗氧化能力，则会加速氧化损伤和衰老。SOD、GSH-Px、CAT 是机体内重要的抗氧化酶，它们的作用是将细胞内的有害自由基转化为无害的稳定物质，从而保护细胞免遭氧化损伤。MDA、NO 是反应细胞内氧化状态的重要指标。MDA是脂质过氧化的产物，具有一定的毒性，过量MDA会造成DNA 双螺旋交联出错，影响细胞分裂[6]；而NO 是一种重要的信号分子，在某些情况下也会通过氧化作用产生毒性更强的羟自由基（HO·）和亚硝基自由基（NO2·）等强氧化剂，进一步造成细胞凋亡，加快衰老进程。因此，及时清除氧化产物，抑制强氧化物生成，也是延缓衰老的关键。

周骏洁等[7]研究表明PQQ 可修复神经细胞的氧化损伤，证实了PQQ 能够在体内与大脑中同样发挥抗氧化作用，增加老年大鼠学习记忆能力。本试验中，老年大鼠的各项指标与青年大鼠均有显著性差异，表明随着年龄的增长，机体内血清抗氧化酶活性会减弱，清除过氧化产物能力减弱，强氧化剂逐渐活跃，炎症性细胞因子浓度增加，免疫防御功能减弱。给予老年大鼠PQQ 服用6 周，PQQ 中、高剂量组大鼠血清SOD、GSH-Px、CAT 活性提高，MDA、NO 含量及IL-1β、IL-6、TNF-α 浓度减少，胸腺、脾脏指数提高，表明PQQ 能在一定程度上增强机体抗氧化酶活性，清除氧化产物，减少强氧化物生成，抑制炎症性细胞因子产生释放，保护免疫器官，从而延缓衰老。