異槲皮苷的生物活性研究進展△

陳燕，詹羽姣，李晨陽，徐芳，趙軍

(新疆藥物研究所維吾爾藥重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830004)

異槲皮苷(isoquercitrin)為易溶于甲醇、乙醇等有機溶劑的黃酮醇苷類化合物，又名羅布麻甲素、槲皮素3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，是羅布麻、新疆圓柏等植物中的有效成分。該化合物具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化、降血壓、降血糖等多種生物學活性[1]，已成為近年來天然活性成分的研究熱點之一。本文對異槲皮苷近年來在生物活性方面的研究進展作一綜述，以便對異槲皮苷的進一步開發(fā)利用。

1 抗氧化抗炎作用

異槲皮苷具有較好的清除DPPH、超氧陰離子、羥自由基和亞硝酸鹽的能力，還具有較好的還原能力[2-4]。異槲皮苷在抗氧化的同時，還能拮抗Cd2+引起小鼠肝臟和腎臟中生化指標的改變，可在抗Cd2+誘導的毒性中發(fā)揮重要作用[5]。異槲皮苷能夠拮抗H2O2致視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞株RGC-5細胞的氧化性損傷，故異槲皮苷具有治療青光眼的潛在作用[6]。此外，Silva等發(fā)現(xiàn)，異槲皮苷能提高真核微生物釀酒酵母對超氧化物的來源物過氧化氫和甲萘醌的耐受性[7]。Xie等學者研究表明，除了有效的抗氧化活性以外，異槲皮苷通過調(diào)節(jié)磺基轉(zhuǎn)移酶(SULTs)和細胞色素P4502E1酶(CYP2E1)的活性，抑制氧化應(yīng)激、亞硝化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)乙酰氨基酚(APAP)代謝，拮抗APAP導致的肝毒性。通過阻滯核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑來改變誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)的產(chǎn)生，也是異槲皮苷保肝作用的機制之一，這些都說明異槲皮苷是一個有潛力的保肝劑[8]。

2 抗腫瘤及抗突變作用

Orfali等研究發(fā)現(xiàn)，異槲皮苷具有較好的抗腫瘤作用，作用機制與其和Wnt信號轉(zhuǎn)導通路、混合譜系蛋白激酶-3、有絲分裂原激活蛋白激酶、細胞凋亡途徑和炎性蛋白信號之間的相互作用有關(guān)[9]。異槲皮苷能促進人肝癌細胞凋亡并且通過阻斷細胞周期G1期，抑制人肝癌細胞的增殖。異槲皮苷能激活半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-8和半胱天冬酶-9，抑制ERK和p38MAPK磷酸化蛋白表達水平，促進JNK的磷酸化，且能降低蛋白激酶C(PKC)在人肝癌細胞中的表達水平[10]。Chen等研究發(fā)現(xiàn)，三葉鬼針草提取物中的異槲皮苷能在體內(nèi)外抑制人胰腺癌的發(fā)展，其分子機制可能與阿片受體、激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號轉(zhuǎn)導通路密切相關(guān)[11]。異槲皮苷能抑制Wnt/β-連環(huán)蛋白的表達，可通過調(diào)節(jié)細胞周期的控制來減少膠質(zhì)母細胞瘤(Gbm)的生長[12]。該化合物在結(jié)腸癌細胞(SW480、DLD-1和HCT116)上表現(xiàn)出了抗腫瘤作用，而在非腫瘤結(jié)腸細胞(IEC-18)中無顯著影響[13]。Yang等發(fā)現(xiàn)，蘋果提取物和異槲皮苷的結(jié)合具有較好的協(xié)同作用，能抑制人乳腺癌細胞MCF-7的增殖[14]。此外，異槲皮苷對H2O2-和叔丁基過氧化氫誘導的TA102菌株氧化損傷的保護作用均呈劑量依賴性，且在濃度為75 μmol·L-1時能抑制H2O2/Fe(2+)誘導的開環(huán)和線形DNA質(zhì)粒pBSIISK(-)的形成，表現(xiàn)出明顯的抗突變活性和對DNA氧化損傷的防治作用[15]。

3 抗菌抗病毒作用

Tracanna等研究發(fā)現(xiàn)，異槲皮苷具有較好的抗菌活性[16]。異槲皮苷在病原真菌的藥敏實驗中十分有效，而且?guī)缀鯖]有溶血發(fā)生。在白色念珠菌中進行的碘化丙啶和鉀素釋放實驗結(jié)果顯示，異槲皮苷可增加病原真菌滲透性，誘導病原真菌的膜損傷。結(jié)果說明該化合物可通過干擾細胞膜來發(fā)揮殺菌效果[17]。有研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素和異槲皮苷在體外和體內(nèi)能顯著減少流感病毒的復制，其中異槲皮苷的抗病毒作用大于槲皮素，且前者還具有更高的體外治療指數(shù)[18-19]。根據(jù)Fernandez等的研究，異槲皮苷能抑制卵清蛋白的反應(yīng)，并能降低白三烯的收縮反應(yīng)。異槲皮苷對氯化氨甲酰膽堿引起的收縮反應(yīng)、卵清蛋白在后期的反應(yīng)和白三烯D4-誘導的收縮反應(yīng)具有拮抗作用，因此該化合物可用于哮喘的治療[20]。

4 降血壓降血脂作用

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，旱金蓮中的活性成分異槲皮苷在自發(fā)性高血壓大鼠模型上表現(xiàn)出明顯的利尿作用，其機制主要與其抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶活性、增加緩激肽、NO的生物利用度以及抑制Na(+)/K(+)-ATP酶活性有關(guān)[21-22]。進一步研究顯示，異槲皮苷與尿排泄率和Na(+)含量的上升存在劑量依賴性關(guān)系[23]。Hassan等人發(fā)現(xiàn)，異槲皮苷能衰減游離脂肪酸(FFA)誘導的脂質(zhì)過載和肝細胞內(nèi)活性氧的活性，能逆轉(zhuǎn)游離脂肪酸誘導的細胞內(nèi)甘油三酯(TG)超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的增加[24]。異槲皮苷可以提高脂聯(lián)素受體1表達，抑制類固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1(SREBP-1)和脂肪酸合成酶(FAS)的表達，從而導致脂質(zhì)積累的調(diào)節(jié)。以上結(jié)果表明，異槲皮苷是可用于防治脂質(zhì)代謝紊亂和非酒精性脂肪肝[25]。除此之外，Lee等對水蓼中的異槲皮苷能激活Wnt/β-連環(huán)蛋白信號和抑制3T3-L1前脂肪細胞的分化，能通過抑制Wnt/β-連環(huán)蛋白信號來抑制3T3-L1細胞的脂肪生成，說明異槲皮苷可能是肥胖和其相關(guān)疾病的潛在治療藥物[26]。除了異槲皮苷有降血脂作用以外，Sekhon-Loodu等的研究表明，異槲皮苷二十碳五烯酸酯[二十碳五烯酸(EPA)的共軛黃酮]也有明顯的抗炎和降血脂的性能，并且對治療肥胖和其相關(guān)疾病十分有效[27]。

5 抗動脈粥樣硬化作用

在心血管疾病病理進程以及內(nèi)皮細胞損傷過程中，氧化應(yīng)激發(fā)揮了重要的作用。異槲皮苷可顯著抑制H2O2誘導人臍靜脈細胞EA.hy926 cells的凋亡，拮抗凋亡蛋白caspase-9和caspase-3的表達，增加抗凋亡蛋白MCI-1的表達，并以劑量依賴方式增加磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)和磷酸化糖原合成酶激酶-3( p-GSK3β)的表達。結(jié)果說明，異槲皮苷的作用機制與其對Akt/GSK3β信號通路的調(diào)控有關(guān)[28]。除此之外，在Li等的研究中，異槲皮苷和異金絲桃苷對H2O2誘導的H9c2大鼠的心肌損傷保護作用使用3-(4，5-二甲基噻唑-2-yl)-2，5-苯基四唑溴化物測定法進行評價。通過評估泄漏的金絲桃苷的乳酸脫氫酶(LDH)來研究其機制，同時用H2O2誘導損傷異槲皮苷預處理后的H9c2心肌細胞，之后檢測其對丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性的影響。而LDH漏出量的顯著減少、丙二醛水平的降低并且超氧化物歧化酶活性的增加也提供了異槲皮苷和異金絲桃苷有保護作用的證據(jù)。根據(jù)研究推測，其作用機制可能涉及保護細胞膜免受氧化損傷[29]。Kasimu等研究發(fā)現(xiàn)，在羅布麻中的異槲皮苷、金絲桃苷等黃酮類化合物具有抗血小板聚集的活性[30]。

6 降血糖作用

Shibano等發(fā)現(xiàn)，異槲皮苷能顯著抑制大鼠小腸α-葡萄糖苷酶的活性[31]。Paulo等研究顯示，異槲皮苷(100 mg·kg-1) 可通過延遲口服葡萄糖30 min后的血糖峰值而表現(xiàn)出降血糖活性，并呈時間依賴關(guān)系[32]。Panda等的研究結(jié)果表明，異槲皮苷(15 mg·kg-1)可顯著降低四氧嘧啶升高的血糖濃度，其機制與6-葡萄糖磷脂酶活性抑制以及抗氧化清除自由基密切相關(guān)[33]。酶改性的α-葡糖基異槲皮苷聯(lián)合低聚果糖具有預防2型糖尿病(T2DM)發(fā)生發(fā)展的能力，可通過直接刺激使胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)產(chǎn)生L型細胞，來加強和延長GLP-1分泌[34]。此外，該化合物還能增加GLP-1分泌來改善葡萄糖耐量、胰島素敏感性和總膽固醇水平，進一步降低糖尿病的風險[35]。

7 抗骨質(zhì)疏松作用

異槲皮苷是民族藥云南杓蘭治療骨折的主要成分，該化合物在1×10-7～1×10-5mol·L-1對成骨細胞MC3T3-E1的增殖、分化、礦化及其基因的表達具有劑量依賴性效應(yīng)，其中促進MC3T3-E1活性的最佳濃度為1×10-6～1×10-5mol·L-1，高于1×10-4時則表現(xiàn)出細胞毒性[36]。此外，異槲皮苷還能上調(diào)骨鈣素的基因編碼表達，多聚磷酸鹽能明顯增加Ets1基因和堿性磷酸酶的表達，兩者在骨的形成上有協(xié)同增強效應(yīng)。因此，這兩種化合物的聯(lián)用對骨質(zhì)疏松具有較好的預防和治療能力[37]。

8 神經(jīng)保護作用

異槲皮苷能通過降低6-羥基多巴胺(6-OHDA)誘導的細胞膜脂質(zhì)過氧化來保護神經(jīng)細胞PC12。槲皮苷通過其較好的抗氧化能力對6-OHDA誘導的神經(jīng)毒性有保護作用。因此，異槲皮苷能作為潛在的治療劑來治療帕金森病的神經(jīng)退行性病變[38]。此外，Rho GTP酶家族的多個成員與人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病損傷密切相關(guān)，作為神經(jīng)分化的一種潛在的刺激物，異槲皮苷是通過調(diào)節(jié)Rho GTP酶發(fā)揮神經(jīng)保護作用的[39]。

綜上所述，異槲皮苷是多種藥用植物的主要標識性成分，具有廣泛的藥理活性，開發(fā)應(yīng)用前景良好。然而，目前為異槲皮苷的研究多集中于其含量高的有效部位及有效組分，對于其單體的研究報道較少。因此，異槲皮苷的藥效機制、代謝等方面的研究值得進一步深入研究。