穗花杉雙黃酮的研究進展

穗花杉雙黃酮的研究進展

梅堯酮，又名三葉黃酮，是一種酚類化合物，廣泛存在于機柏屬植物中。這是1973年未經(jīng)授權(quán)從大自然中分離出來的。隨著國內(nèi)外對植物類藥物單體研究的不斷深入,穗花杉雙黃酮的抗炎、抗腫瘤、抗輻射、清除自由基和神經(jīng)保護等方面的生物活性越來越引起人們的重視。本文綜述國內(nèi)外關(guān)于穗花杉雙黃酮的研究報道,對其生物活性及可能的作用機制進行綜述,并簡要分析其對神經(jīng)系統(tǒng)的作用。1a、c、nf-b的誘導表達研究顯示,AF能夠通過抑制眾多炎性因子發(fā)揮抗炎作用,這有助于新型抗炎藥物的研發(fā)。核因子-κB(nuclearfactor-κB,NF-κB)是參與哺乳動物體內(nèi)固有免疫反應(yīng)和慢性炎癥反應(yīng)最主要的轉(zhuǎn)錄因子之一。NF-κB參與調(diào)控包括TNF-α、白介素(IL)-1β、IL-2、IL-6、iNOS、COX-2、趨化因子、黏附分子和集落刺激因子等在內(nèi)的多種分子的免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng),活化的NF-κB上調(diào)這些因子而引發(fā)炎癥反應(yīng)。研究顯示,AF濃度依賴性抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)所致鼠性RAW264.7細胞誘導型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)的表達,從而抑制一氧化氮生成。其機制是AF通過阻止Ⅰ-κB的磷酸化和蛋白酶水解實現(xiàn)對NF-κB活化的抑制作用,這可能是AF發(fā)揮抗炎作用的基礎(chǔ)。另外,在炎癥的發(fā)展過程中,前列腺素E2(prostaglandinE2,PGE2)是介導疼痛、炎癥和腫脹的重要介質(zhì)。炎癥發(fā)生時,花生四烯酸在環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)的作用下衍生為PGE2。眾多研究表明,AF在動物實驗中能夠顯著下調(diào)COX-2蛋白表達水平,抑制PGE2的合成。2利毛芽孢菌afAF對甲型流感病毒、乙型流感病毒、單純皰疹病毒的增殖均具有顯著的抑制作用,還可以通過對脂肪酸合酶的抑制減少柯薩基B3病毒的復(fù)制。而且AF還能夠在較低濃度范圍內(nèi)有效抑制白色念珠菌、啤酒酵母菌和白吉利毛孢子菌。Hwang等證實AF在線粒體介導的細胞凋亡進程中發(fā)揮重要作用。AF能夠通過誘導線粒體功能障礙和羥基自由基來調(diào)節(jié)細胞凋亡,雙黃酮處理后的白色念珠菌普遍被標記為程序性死亡的細胞,破壞線粒體的完整性并誘導細胞,最終觸發(fā)程序性細胞死亡。此外,AF對誘發(fā)宮頸癌的人乳頭瘤病毒也有顯著抑制作用,AF可以增強細胞周期素依賴性蛋白激酶抑制劑和抑癌基因p53的活性,通過下調(diào)細胞周期素等途徑,激活細胞凋亡蛋白酶caspase-3和caspase-9,從而抑制人乳頭瘤蛋白E7的表達,將細胞周期阻滯在G1期,通過線粒體固有途徑誘導細胞凋亡,提示AF有可能開發(fā)為抗宮頸癌的藥物。3生長因子基因檢測AF是組織蛋白酶B抑制劑,組織蛋白酶B是木瓜蛋白酶類半胱氨酸蛋白酶家族的重要成員,它在惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移過程中起到重要作用。在B16F-10黑色素細胞瘤誘導的實驗性肺轉(zhuǎn)移小鼠中,AF表現(xiàn)出很好的抑癌和抗轉(zhuǎn)移能力。AF治療能夠顯著降低肺膠原蛋白羥脯氨酸、氨基己糖、糖醛酸、血清唾液酸和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的生化水平,上調(diào)肺組織抑制劑金屬蛋白酶-1和金屬蛋白酶-2的表達,從而降低腫瘤結(jié)節(jié)的形成和肺腫瘤后肺纖維化的發(fā)生率。同時,血清中的各種促炎細胞因子和生長因子,如IL-1β,IL-2,TNF-αF和GM-CS的含量也發(fā)生相應(yīng)變化,使得NK細胞抗體依賴性細胞的細胞毒性增強,腫瘤的淋巴循環(huán)免疫機制得以加強,減弱它們對腫瘤細胞正增長的刺激,抑制了腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移。此外,新生毛細血管形成是腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵,而VEGFs(血管內(nèi)皮生長因子家族)及相關(guān)受體(VEGFR)在病理性血管形成過程中發(fā)揮著核心作用。AF可以與VEGFs結(jié)合形成復(fù)合體,抑制VEGFR1和VEGFR2的磷酸化,從而抑制VEGFA或胎盤生長因子-1(PLGF1)介導的內(nèi)皮細胞遷移和毛細血管樣通道形成,減少腫瘤細胞的血流和營養(yǎng)供給,抑制瘤細胞的生長和轉(zhuǎn)移。脂肪酸合成酶在乳腺癌中高度表達,為腫瘤生長和增殖提供營養(yǎng),人類表皮生長因子受體2(humanepidermalgrowthfactorreceptor-2,HER2)基因過度表達可導致細胞過度增殖和表型惡性轉(zhuǎn)化。研究發(fā)現(xiàn)HER2基因在30%的乳腺癌患者中過度表達,這類患者腫瘤惡性程度高、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移發(fā)生早、預(yù)后差,對某些化療藥物有抵抗。Lee等發(fā)現(xiàn)AF可通過HER2通路抑制脂肪酸合成酶的活性,降低人乳腺癌細胞中乙酰輔酶A與脂肪的結(jié)合,減少脂肪酸合成,降低腫瘤細胞活性,誘導細胞死亡,進而提高HER2陽性乳腺癌對藥物預(yù)防和化療敏感性,達到抑制腫瘤生長的效果。4eicase-1,mmp-1的表達AF作為一種抗氧化劑能夠有效地淬滅1O2(單線態(tài)氧);保護1O2或芬頓反應(yīng)(Fentonreaction)引起的質(zhì)粒DNA單鏈斷裂;抑制磷脂脂質(zhì)體中因芬頓反應(yīng)或紫外線輻射引起的脂質(zhì)過氧化。AF能夠抑制紫外線(ultravioletradiationb,UV-B)誘導正常人成纖維細胞中基質(zhì)金屬蛋白酶-1(matrixmetalloproteinase-1,MMP-1)的表達。MMP-1是基質(zhì)金屬蛋白酶家族(matrixmetalloproteinases,MMPs)的重要成員,它廣泛存在于細胞外基質(zhì)中,并且能夠啟動幾乎所有細胞外基質(zhì)成分的降解,最主要的后果是造成皮膚皺紋,加速皮膚老化。自然環(huán)境中的紫外線輻射能夠激活絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase,MAPK)通路中的ERK信號轉(zhuǎn)導通路,再通過激活活化蛋白1誘導MMP-1活性增加,最后導致細胞外基質(zhì)降解。研究表明,AF能夠通過抑制細胞內(nèi)的細胞信號轉(zhuǎn)導ERK途徑,阻止MMP-1在正常人成纖維細胞中的表達。因此,AF有可能開發(fā)成為一種良好的預(yù)防和治療皮膚光老化藥物。自由基反應(yīng)在機體新陳代謝中處于動態(tài)平衡,當軀體受到損害時,自由基的生成與清除失去平衡,產(chǎn)生氧化應(yīng)激損傷。過量的自由基可導致宿主細胞損傷,從而導致疾病的發(fā)生和發(fā)展。在一項自由基清除和人中性粒細胞彈性蛋白酶(humanneutrophilelastase,HNE)抑制實驗中,AF表現(xiàn)出較強的DPPH,ABTS自由基清除活性和HNE抑制能力,提示其清除自由基的特性有助于天然抗氧化劑的研發(fā)。5神經(jīng)保護作用5.1ce-1的應(yīng)用阿爾茨海默病是中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性退行性疾病,Aβ(β-淀粉樣蛋白)是腦內(nèi)老年斑的主要成分,BACE-1(β分泌酶)作用于APP(β-淀粉樣蛋白前體)從而產(chǎn)生Aβ,Aβ聚合形成可溶性的低聚物或不溶性的原纖維是誘發(fā)阿爾茨海默病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵步驟。研究發(fā)現(xiàn):AF能顯著抑制BACE-1活性,有效抑制Aβ毒性和原纖維的形成,同時對活性氧、活性氮、Aβ及DNA損傷誘導的神經(jīng)毒性具有保護作用。5.2af阻斷caspase氧化的作用機制,使其“治療”生活質(zhì)量在產(chǎn)后7d大鼠單側(cè)頸動脈結(jié)扎和缺氧誘導缺氧缺血性腦損傷模型及體外細胞培養(yǎng)的研究顯示,AF通過干擾多種細胞和分子途徑保護大腦免受缺氧缺血損傷導致的神經(jīng)細胞凋亡和壞死,而且發(fā)病后的治療時間窗長達6h之久。其已明確的機制為:AF能夠干擾caspase活化來阻斷細胞凋亡;阻斷非caspase依賴的興奮毒性和細胞壞死;顯著降低LPS誘導的NO的產(chǎn)生、iNOS和COX-2的表達,從而減少損傷后小膠質(zhì)細胞的炎癥活動。另外一項研究顯示,AF能夠顯著提高實驗小鼠的痛覺閾值,抑制LPS誘導的NO、活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)、羥自由基的釋放和TNF-α的表達,上調(diào)還原型谷胱甘肽水平,減少氧化應(yīng)激刺激引起的神經(jīng)炎癥。5.3抗焦矛盾作用最新研究證實,AF在小鼠動物模型中表現(xiàn)出顯著的抗抑郁和抗焦慮作用,其作用強度均高于傳統(tǒng)藥物丙咪嗪和地西泮,且藥物安全譜寬,沒有不良影響。其抗焦慮作用與GABA能系統(tǒng)有關(guān),而其抗抑郁作用依賴于5-羥色胺與去甲腎上腺素能的相互作用。這些為AF能否成為一種新型的神經(jīng)精神類藥物提供了強有力的依據(jù)。綜上,AF能夠抵抗BACE-1損傷誘導的神經(jīng)毒性,抑制NO,ROS、羥自由基的釋放和TNF-α的表達從而阻止神經(jīng)炎癥,并且能通過干預(yù)GABA能和去甲腎上腺素能系統(tǒng)產(chǎn)生抗抑郁和抗焦慮作用,這些證據(jù)提示,AF能夠通過多種方式發(fā)揮神