祁建宏 董芳旭
[摘 要]查閱近十年來國內外期刊中相關文獻,綜合闡述黃酮類化合物對神經系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和其他系統(tǒng)等的作用,結果發(fā)現,黃酮類化合物具有神經保護、抗心肌缺血、降壓、改善學習記憶、抗胃潰瘍、保護生殖組織、抗炎、抗腫瘤以及降血糖等藥理作用。
[關鍵詞]黃酮類;藥理作用;研究進展
[中圖分類號]R 96[文獻標志碼]A[文章編號]1005-0310(2020)03-0089-04
黃酮類化合物的基本骨架是C6-C3-C6,其結構如圖1所示,因其有多種生物活性、藥理作用和復雜的機理,一直是藥物研發(fā)領域關注的重點。黃酮類化合物分為黃酮類、二氫黃酮類、異黃酮類、黃酮醇類、查耳酮類、花青素類、橙酮類、雙黃酮類以及黃烷醇類等類型,提取黃酮類化合物的方法有系統(tǒng)溶劑提取法、堿提酸沉法等,本研究對黃酮類化合物藥理作用及其機制進行綜述,希望為日后科研提供參考。
1 神經系統(tǒng)
陳全利等[1]研究發(fā)現:杜仲總黃酮能調節(jié)凋亡調控蛋白Blc-2和Bax的表達來避免神經損傷導致的肌肉萎縮。易荊麗等[2]采用熱板法和冰醋酸扭體法建立小鼠疼痛模型,相比對照組,0.08 g/kg和0.16 g/kg 劑量組的5,7,3′,4′,5′-五甲氧基黃酮可明顯抑制小鼠疼痛反應且持續(xù)時間長(P<0.05),然而其具體的機制有待于進一步研究。才金玲等[3]探討大豆黃酮對衰老小鼠腦組織的影響,經Y-迷宮實驗發(fā)現,其可顯著提高小鼠空間分辨能力,提示大豆黃酮可降低腦組織ROS含量,清除腦組織自由基進而減少腦組織神經損傷。曹秦等[4]發(fā)現黃酮類化合物可通過如下機制改善神經損傷:促進神經遞質的釋放,擴張中樞和外周血管,抑制神經細胞的凋亡,調節(jié)神經細胞的增殖、分化。阿爾茨海默?。ˋD)是一種起病隱匿的進行性發(fā)展的神經系統(tǒng)退行性疾病,曹薇等[5]建立學習記憶障礙大鼠模型,探討淫羊藿總黃酮對該模型的影響,提示淫羊藿總黃酮可顯著改善大鼠行為缺陷,提高學習記憶能力,其機制主要是通過減少鈣離子內流,調控海馬組織Bax蛋白及Bcl-2蛋白的表達,進而抑制海馬神經元的凋亡。蔡標等[6]對大豆異黃酮研究發(fā)現,其能夠通過抑制Aβ的毒性和表達,并降低Aβ沉積,進而改善AD。此外,大豆異黃酮還能增強ChAT 活性和表達,并促進其合成,進而改善大鼠的認知功能。綜上所述,黃酮類化合物具有抑制肌肉萎縮、減輕疼痛、減少腦組織神經損傷、改善學習記憶功能障礙等作用。
2 心血管系統(tǒng)
高血壓普遍存在于中老年群體中,是誘發(fā)心血管疾病的潛在因素。
雷燕妮等[7]研究發(fā)現,杜仲葉中的黃酮類化合物有顯著降低血壓的作用。張偉等[8]和路培培等[9]研究發(fā)現,山楂總黃酮和鹿銜草總黃酮可通過抑制心肌細胞脂質過氧化進而保護心肌細胞,其機制可能與增加NO的濃度、擴張血管有關。呂紀華等[10]觀察玉郎傘黃酮的抗心肌缺血作用,提示其可提高心肌細胞Ca2+-ATP酶、Na+-K+-ATP酶的活性來避免心肌細胞Ca2+的超載,從而發(fā)揮抗心肌缺血的作用。此外,TGF-β1的表達和NF-κB通路的抑制在廣棗中的黃酮類化合物抗心肌缺血作用中具有重要的影響。血小板聚集被認為是引起心血管、腦部等疾病的極其重要的因素。Faggio C等[11]探討兒茶素和槲皮素的抗凝血作用機制,發(fā)現其可抑制血小板的聚集,主要是通過減少氧化損傷來實現的。Yamamoto M等[12]對黃酮類化合物橙皮素和橙皮苷進行研究,證明其可抑制血管的內皮細胞的TXA2合成酶和TXB2合成酶的合成,從而抑制血小板的聚集。動脈粥樣硬化能夠誘發(fā)冠心病、心肌缺血、腦梗死等心血管疾病。Anandhi R等[13]研究發(fā)現,黃酮類化合物白楊素可以通過降低肝臟MDA水平來增強抗氧化性,從而防治動脈粥樣硬化。Wang S等[14]研究表明,黃酮類化合物能夠降低膽固醇,從而避免泡沫細胞的形成,進而間接地發(fā)揮抗AS的作用。由上可知,黃酮類化合物主要是通過NO、Ca2+-ATP、Na+-K+-ATP、TGF-β1、TXA2和TXB2等分子或NF-κB信號通路來發(fā)揮減輕心血管疾病的作用。
3 消化系統(tǒng)
Liu D M等[15]分離金銀花黃酮類化合物并評估其抗炎和抗氧化活性,建立2,4,6-三硝基苯磺酸誘導的潰瘍性結腸炎大鼠模型,發(fā)現其可顯著抑制NF-κB信號通路,降低血清中超氧化物歧化酶(SOD)、髓過氧化物酶(MPO)、丙二醛(MDA)、前列腺素E2(PGE2)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-β(IL-β)和C反應蛋白(CRP),進而改善潰瘍性結腸炎。謝薇等[16]研究發(fā)現,枳實黃酮能改善小腸推進率和胃排空,從而用于改善功能性消化不良。程秋月等[17]探討高良姜總黃酮對胃腸道平滑肌的調節(jié)作用,提示高良姜總黃酮可以影響膽堿能受體和H受體介導、Ca2+通道等,作用于胃腸道平滑肌來改善消化系統(tǒng)。Liu B等[18]評價了安吉白茶黃酮對乙醇/鹽酸所致小鼠胃損傷的預防作用,可有效縮小乙醇/鹽酸引起的胃損傷面積,且呈劑量依賴性。其機制可能與一氧化氮合酶(NNOS)、內皮型一氧化氮合酶(ENOS)、銅鋅超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD)及過氧化氫酶(CAT)的降低以及誘導型一氧化氮合酶(INOS)表達的增加密切相關。由此可知,黃酮類化合物有減輕潰瘍性結腸炎、抗胃潰瘍、改善功能性消化不良、抑制回腸運動、保護胃黏膜等作用。
4 生殖系統(tǒng)
余波瀾等[19]研究發(fā)現,大豆黃酮可以提高抗氧化酶GST、CAT、SOD等基因的表達水平,并可以在人類卵巢的癌細胞 SK-OV-3、乳腺的癌細胞MCF7和宮頸的癌細胞 HeLa中誘導抗氧化反應元件ARE的表達,從而減輕氧化應激反應。宋來新等[20]探討淫羊藿總黃酮對調控睪丸細胞的影響,發(fā)現其可調控P38活化,使P53活化,進而促進其凋亡。景曉平等[21]研究發(fā)現,菟絲子黃酮對生殖系統(tǒng)的損傷具有良好的保護作用,其機制可能是與干擾雷公藤多苷引發(fā)的雄激素生殖受體損傷有關。范紅艷等[22]證明大豆異黃酮可以減少雄性生殖器官的損傷,其機制是降低血液中的NO和抗脂質過氧化。尹霞等[23]認為,黃酮類化合物有類雌激素的作用,可用于治療骨質疏松。由此可知,黃酮類化合物具有抗脂質過氧化、保護生殖器官、類雌激素等作用。
5 其他作用
5.1 抗腫瘤
近幾年以來,黃酮類化合物在抗腫瘤方面也有不錯的療效,藥學研究者分別從分子水平、細胞水平和動物模型層面證實黃酮類化合物具有抗腫瘤的藥理作用,而且其作用的靶點及機制也很多。
很多植物黃酮類化合物具有抗腫瘤的成分,表現出良好的藥理活性和藥用價值。其抗腫瘤機制主要是逆轉多藥耐藥作用、抑制細胞增殖、阻斷細胞周期、促進細胞發(fā)生自噬性死亡、促進細胞凋亡等。劉惠娟等[24]研究發(fā)現,黃酮類化合物可以破壞腫瘤細胞的線粒體,從而殺死腫瘤細胞。另外,該類化合物還可以使乳腺癌發(fā)生巨泡式凋亡,其機制主要是使細胞質內空泡發(fā)生蓄積,進而影響腫瘤細胞的代謝活動。邱培菊[25]觀察5-羥基多甲氧基黃酮對阿托伐他汀而引發(fā)的毒副作用的干預,發(fā)現其可明顯降低毒性,并且能抑制結腸癌細胞增殖及侵襲。陳錢等[26]認為,黃酮類化合物能在幾乎不損傷正常細胞的情況下,促使癌細胞凋亡并通過多種途徑抑制其生長。張洪等[27]研究發(fā)現,黃酮類化合物在誘導腫瘤細胞發(fā)生自噬性死亡方面發(fā)揮重要的作用,并且影響腫瘤細胞的增殖分化。綜上所述,黃酮類化合物抗腫瘤的靶點及其機制有很多,體現了中藥藥理多靶點、多環(huán)節(jié)、多效應的特點。此外,相對其他化療藥物,黃酮類化合物在抗腫瘤方面所表現出的毒副作用小且不易產生耐藥性的優(yōu)勢,促進黃酮類化合物在抗腫瘤方面的開發(fā)和臨床應用。
5.2 抗菌、抗病毒
黃酮類化合物可以抑制細菌DNA和RNA的表達,影響核酸的合成,還可以影響細胞膜合成和正常的能量代謝。還有一些黃酮類化合物可以影響細菌的受體蛋白、毒素、酶等的合成和釋放。周強等[28]研究表明,黃酮醇類化合物能夠選擇性地抑制枯草芽孢桿菌,而對黑曲霉菌和釀酒酵母菌無明顯的抑制效果。此外,發(fā)現用鹵素取代黃酮醇也可明顯抑制枯草芽孢桿菌(d>15 mm)。萬巧鳳等[29]發(fā)現槲皮素能夠調控Caspase-3蛋白的活性或者含量,有抗凋亡作用,進而起到抗病毒感染的作用。
5.3 改善糖尿病
糖尿病是以高血糖為特征的代謝性疾病。糖尿病患者通常伴隨多飲多食多尿的病理表現。西醫(yī)認為糖尿病是由于胰島素分泌異常導致的,并伴隨著多種并發(fā)癥,涉及腎臟、眼、神經系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)等。梅桂雪等[30]研究發(fā)現,黃酮類化合物可以通過抑制Maillard反應、增強機體對葡萄糖的攝取、抑制醛糖還原酶、促進胰島素的分泌、控制胰島素敏感性、作用于血管緊張素、抑制α-葡萄糖苷酶、類胰島素作用等,發(fā)揮防治糖尿病的作用。李敏州等[31]研究表明,黃酮類化合物能夠調節(jié)糖脂代謝紊亂,其機制是通過調節(jié)相關代謝酶的活性,從而發(fā)揮治療糖尿病的作用。此外,黃酮類化合物具有保護腎臟、提高腎功能的作用,為治療糖尿病提供新的研發(fā)思路。
6 結束語
黃酮類化合物大多以苷類形式存在于植物體內,探討其對消化系統(tǒng)、神經系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和其他系統(tǒng)等的影響,發(fā)現黃酮類化合物具有抗胃潰瘍、神經保護、抗心肌缺血、降壓、改善學習記憶認知、保護生殖組織、抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤以及降血糖等藥理活性。此外,多種疾病涉及炎癥和氧化應激反應,著眼于其相關靶點和信號通路,對關節(jié)炎、皮膚炎癥、衰老、腫瘤、糖尿病、神經退行性疾病、心血管疾病等的改善和治療,或許是一種可行性策略。隨著現代科學技術的進步,人們對黃酮類化合物的藥理作用及其機制的研究更加深入,但發(fā)現黃酮類化合物的構效關系及其機制較為復雜,一些信號機制和藥效動力學仍處于初級探索階段,并對部分病癥的選擇性較低,有待深入研究。
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(責任編輯 李亞青)