白藜蘆醇的抗炎、抗氧化作用與帕金森病治療的探討

繆維芳

摘 要： 白藜蘆醇是一種生物性很強的多酚類化合物，藥理作用多樣，具有抗癌、抗腫瘤、保護心血管、抗炎、抗氧化、抗凋亡的作用。帕金森病作為神經(jīng)退行性疾病最常見的一種，發(fā)病率逐年增高，發(fā)病年齡也日益降低，目前認為其主要機制在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生了炎癥和氧化應(yīng)激，從機制上看，白藜蘆醇可能可以用作帕金森病的治療，在進一步的實驗中，將加以驗證。

關(guān)鍵詞： 白藜蘆醇 抗炎 抗氧化 帕金森病

神經(jīng)退行性疾?。∟D） 是一類慢性進行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，主要包括帕金森?。≒D）、阿爾茨海默?。ˋD）、亨廷頓?。℉D）等，不同類型的神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機制不同，但都具有大腦特定區(qū)域的遲發(fā)性神經(jīng)細胞退行性病變、細胞凋亡等共同特征，如神經(jīng)元損傷、線粒體損傷、神經(jīng)膠質(zhì)細胞的氧化應(yīng)激等，神經(jīng)系統(tǒng)中均會出現(xiàn)異常蛋白沉積和炎癥反應(yīng)。目前認為本組疾病的主要機制有炎癥機制、氧化應(yīng)激機制、細胞凋亡機制、興奮毒性機制等。

有實驗顯示，神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)的損傷作用在神經(jīng)退行性疾病中均有發(fā)現(xiàn)[1]，如在AD患者腦中活化的小膠質(zhì)細胞、細胞因子和自由基，PD患者腦內(nèi)黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)，路易斯小體的形成。氧化應(yīng)激時，體內(nèi)高活性分子氧自由基（ROS）和活性氮（RNS）自由基產(chǎn)生過多，氧化產(chǎn)物增加而抗氧化產(chǎn)物減少，氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致組織損傷。大量研究資料表明，在AD、PD、HD和衰老中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元受到自由基攻擊，細胞凋亡，出現(xiàn)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)功能失常而發(fā)生ND[2]。帕金森病是最常見的一種神經(jīng)退行性疾病，主要有靜止性震顫、強直、動作緩慢及姿勢平衡障等四大癥狀。該病在老齡人口中的發(fā)病率逐年上升，我國60歲以上人群中的患病率約為1%～2%，目前該疾病的發(fā)病有低齡化的趨勢，發(fā)病年齡已降低到40～45歲。 帕金森病主要病因是中腦黑質(zhì)致密帶多巴胺能神經(jīng)元的變性與缺失，殘留的多巴胺能細胞內(nèi)蛋白包涵體——路易小體的形成及出現(xiàn)營養(yǎng)不良性突觸。中后期的帕金森病人神經(jīng)病理改變可以擴散到中腦甚至海馬、皮質(zhì)等區(qū)域。對帕金森病我們還缺乏足夠的了解，目前缺乏有效的治療手段。氧化應(yīng)激的增加被認為是PD發(fā)病的一個重要機制。對于PD的治療，有抗炎、抗氧化作用的藥物從機制上來看，應(yīng)該可以取得較好的效果。

白藜蘆醇（3- 4′- 5- trihydroxystilbene），又稱為芪三酚，化學(xué)結(jié)構(gòu)分子式為C14H12O3，這是一種生物性很強的多酚類化合物，是許多植物在惡劣環(huán)境下或遭到病原體侵害時，植物自身分泌的一種植物抗毒素，對植物自身起保護作用，主要存在于花生、葡萄、藜蘆、虎杖等植物中，已在 72 種植物中被發(fā)現(xiàn)，目前天然白藜蘆醇的主要來源植物是中藥虎杖和葡萄，因其結(jié)構(gòu)與人工合成雌激素類化合物己烯雌酚相似，我們一般認為它是一種植物雌激素[3]。白藜蘆醇在植物中的存在形式主要有四種：順式白藜蘆醇、反式白藜蘆醇以及順式白藜蘆醇糖苷、反式白藜蘆醇糖苷。在紫外光照射下，反式白藜蘆醇苷能夠轉(zhuǎn)化為順式，這四種存在形式中，反式的生理活性要高于順式，單體的活性要高于糖苷活性，植物中白藜蘆醇通常以穩(wěn)定的反式糖苷形式存在[4]。順式和反式糖苷可在腸道中糖苷酶的作用下轉(zhuǎn)化為白藜蘆醇而發(fā)揮藥理作用。

隨著對白黎蘆醇研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)其藥理作用多樣，具有多種生物學(xué)活性，應(yīng)用范圍廣泛。白藜蘆醇因其強大的抗癌、抗腫瘤作用，被喻為新的綠色抗癌藥物，其對腫瘤的起始、促進、發(fā)展這三個階段都有一定的抑制作用，它能抑制 DNA 聚合酶，而降低了DNA的合成能力，從而抑制了腫瘤細胞的增殖[5]；可通過改變Fas受體在細胞膜上的分布，從而改變相關(guān)死亡功能域和caspase -8的分布，活化caspase -3、caspase-9觸發(fā)腫瘤細胞的凋亡過程[6]；還能通過Ras-MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進p53的表達[7][8]，從而經(jīng)由p53依賴、NF-kb等途徑誘導(dǎo)細胞凋亡[9]；白藜蘆醇還是解毒酶誘導(dǎo)劑，可通過誘導(dǎo)谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶、醌氧化還原酶等解毒酶，將具有致癌活性的異生素（如殺蟲劑、工業(yè)污染物）共軛成無活性的化合物，通過新陳代謝排出體外；白藜蘆醇具有抑制環(huán)氧化酶和過氧化氫酶的雙重活性，在腫瘤促進階段起抑制作用；但白藜蘆醇的確切的抗腫瘤作用機制至今仍在研究之中。

除抗癌、抗腫瘤的作用之外，白藜蘆醇還有保護心血管的作用[10]，有研究顯示，其可以通過與人體內(nèi)雌性激素受體的結(jié)合，升高高密度脂蛋白（HDL），調(diào)整低密度脂蛋白（LDL）中膽固醇的量，抑制LDL的氧化從而降低血液中的膽固醇水平；白藜蘆醇還能通過抑制類花生酸的合成和阻斷血小板鈣通道，抑制了由血栓素等誘導(dǎo)的血小板聚集[10]，阻礙了血小板凝集物黏附于血管壁，降低了動脈粥樣硬化的患病風(fēng)險[11]。實驗發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能夠使血管舒張[12]，可能是通過增加一氧化氮合酶，特別是誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS） mRNA的表達，繼而增加血液中的 NO的量而實現(xiàn)的?；诖俗饔茫邹继J醇能降低血壓和降低心血管病的風(fēng)險，實驗顯示白藜蘆醇可增加血液中NO含量，降低乳酸脫氫酶（LDH）含量，提高血管張力，增加動脈灌注，減少缺血心肌梗死的面積[13]。

除了以上所提抗腫瘤和保護心血管作用之外，白藜蘆醇還有一個非常重要的作用，就是它的抗炎、抗氧化、抗自由基、抗凋亡作用。

研究證明，白藜蘆醇具有抗凋亡、抗氧化、抗自由基及影響花生四烯酸代謝的藥理作用。iNOS 和NO在細胞損傷中發(fā)揮著重要作用，有實驗證實白藜蘆醇可以激活細胞內(nèi)Sirt1[14]，調(diào)控下游基因抑制iNOS 和 NO的生成而產(chǎn)生抗炎的作用。Sirt1（Sirtuin type 1）是依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的組蛋白脫乙酰酶，為Sirtuins家族成員之一，與細胞增殖、分化、衰老、凋亡和代謝密切相關(guān)，具有調(diào)控基因沉默、影響壽命、調(diào)節(jié)代謝的功能，主要依靠去乙酰化酶的活性而發(fā)揮作用，能和多種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)子產(chǎn)生作用，是廣泛存在于人類細胞中的組蛋白去乙?；割惖鞍?。Sirt1能夠抑制炎性因子的釋放并在炎癥過程中減輕組織損傷從而產(chǎn)生抗炎作用，其主要依靠去乙?；傅幕钚宰饔冒l(fā)揮生物學(xué)功能，可以作用在蛋白53（p53）、叉頭蛋白轉(zhuǎn)錄因子（FOXO）、過氧化物酶體增殖活化受體γ輔助活化因子1α（PGC-1α）、NF-κB、Ku70等多種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)子上[15][16]，并能調(diào)節(jié)參與炎性因子基因表達的信號通路NF-κB信號通路和絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）信號通路[17]。FOXO 家族在機體細胞的增殖、凋亡和抗氧化應(yīng)激等方面有重要作用[18][19]。Sirt1使FOXO 家族成員發(fā)生去乙?；?，抑制轉(zhuǎn)錄調(diào)控活力，產(chǎn)生抗細胞凋亡的作用[20]。實驗證實，白藜蘆醇通過上調(diào)細胞絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶5（MKP5）表達，抑制IL-1/TNF-α誘導(dǎo)的p38 MAPK信號通路激活，減少環(huán)氧合酶2（COX2）、IL-6、IL-8的產(chǎn)生，抑制神經(jīng)毒性介質(zhì)NO、TNF-α的產(chǎn)生而產(chǎn)生抗炎作用[21]。在機體損傷時，NF-κB的p65亞單位進入細胞核，調(diào)控各種下游IL-1、TNF-α、IL-8、IL-6 等炎性因子基因的轉(zhuǎn)錄水平[22]，導(dǎo)致炎癥的發(fā)生。體外實驗發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可以去乙酰化作用于非組蛋白NF-κB，減少其下游基因誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的表達，從而抑制致炎因子一氧化氮的生成發(fā)揮抗炎作用。Ku70是廣泛存在于生物體內(nèi)的一種核蛋白，具有多樣性功能，它是細胞修復(fù)DNA依賴蛋白激酶的調(diào)節(jié)亞單位，主要參與DNA雙鏈斷裂的修復(fù)[23]。Bax是Bcl-2家族中研究最多的促凋亡蛋白，死亡信號能激活Bax，使Bax從細胞漿移位到線粒體膜上。Bax在移位到線粒體膜上后，很快形成同源二聚體，促進凋亡，Ku70自身可與Bax結(jié)合形成Ku70-Bax復(fù)合體，阻斷Bax從細胞質(zhì)進入線粒體，抑制其促凋亡的功能[24]，白藜蘆醇通過Sirt1作用于Ku70，使之不被乙?；瑥亩龠M了其與Bax的結(jié)合，最終起到了抗凋亡作用[25]。

帕金森病是一個非常普遍的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，在老年人中發(fā)病率逐年增加，隨著年齡的增加，其發(fā)病率還會不斷增高。目前我國人口結(jié)構(gòu)進入老齡化，患者的數(shù)量越來越龐大。而目前PD缺乏有效的治療手段，嚴重影響到老齡人口的身體機能和生活質(zhì)量，成為一個越來越嚴重的社會問題。白藜蘆醇作為一種中草藥中的有效單體，它的抗凋亡、抗氧化、抗自由基作用強而顯著，在今后的試驗中，我們準備通過體外細胞學(xué)實驗進行對其初步檢驗，如有效，則進行在體的轉(zhuǎn)基因果蠅品系藥物治療效果測試，最終經(jīng)過轉(zhuǎn)基因小鼠的生物學(xué)效果觀察獲得充分的資料來確定其對PD治療的有效性。

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