柚皮素神經保護作用的研究進展

王凱華 李配慶 陳真珍△

1)廣西國際壯醫醫院/廣西中醫藥大學附屬國際壯醫醫院，廣西 南寧 530000 2)廣西中醫藥大學，廣西 南寧 530000

柚皮素(naringenin，4'，5，7-三羥基二氫黃酮)是柚皮苷的苷元，屬于二氫黃酮類化合物，來源較廣，包含于自然界薔薇科、蕓香科、柑橘屬植物中，在常見水果如葡萄、西紅柿以及柑橘類水果中含量頗高，亦是傳統中藥枳實、枳殼中的重要有效成分。據報道，食用富含柚皮素的水果和蔬菜對預防慢性疾病如肥胖、心腦血管疾病、糖尿病、抑郁癥和神經變性疾病具有很大的益處[1]。

柚皮素分子式為 C15H12O5，為白色針狀結晶，常需置于陰涼干燥、避光、避高溫處儲存。柚皮素可通過CO2、乙醇、有機溶劑等方法從植物當中萃取。提取內含有苯環、羥基、羰基等官能團，因其所含官能團，致使其在紫外區易吸收，分子量為272.25，熔點 247～250 ℃。柚皮素可溶于乙醇、乙醚和苯，但卻幾乎不溶于水，脂溶性也較差，對此可通過引入脂溶性或水溶性較強的基團對其結構進行修飾，可提高其脂溶性或水溶性，從而提高生物利度[2]。柚皮素可以通過血腦屏障[3]。

研究表明，經口服后，柚皮素在人體胃腸道中不能很好地吸收，僅顯示出15%的口服生物利用度，柚皮素的吸收是通過被動擴散和主動轉運進行的[4-5]。XU等[6]人在大鼠腸道灌注模型中，發現柚皮素的吸收量最高為68%，在十二指腸的吸收率為47%，回腸末端為42%，空腸為39%，并且認為通過葡糖醛酸氧化途徑處理柚皮素，受親水性葡糖醛酸酯(Mol)外排轉運體的影響。

HUYNH等[7]通過建立了一種快速分離液相色譜串聯三重四極桿質譜(RRLC-QQQ-MS/MS)方法，研究柚皮苷在衰老大鼠中的藥代動力學、組織分布、代謝和排泄，發現在血漿濃度-時間曲線上有雙峰現象，考慮與腸肝循環或胃排空調節吸收有關，并且只有少量柚皮苷能被迅速代謝成柚皮素，然后被吸收進入循環系統，研究者還發現年齡較大的雌性大鼠對柚皮素的清除率低于雄性大鼠；柚皮苷和柚皮素在體內依次分布于胃腸道、肝、腎、肺和氣管中，心臟和腦這與成年大鼠不一致，表示柚皮苷組織分布與年齡有關的變化，并且組織中柚皮苷和柚皮苷的最高濃度分別出現在3 h和6 h，與成年大鼠相比，老年大鼠吸收速度較慢。其代謝產物中包含39種類黃酮代謝物(主要是葡萄糖醛酸和硫酸鹽)以及46種微生物衍生的酚類分解代謝物，其中柚皮素、馬尿酸和3-丙酸是主要代謝產物。

柚皮素的主要功效有以下幾個方面：(1)強大的抗炎，抗氧化作用，它被證明可以減少大鼠中的炎癥介質，如COX-2、INOS、TNF-α，能夠清除自由基[8-9]。(2)抗腫瘤作用，國內外有許多文獻報道，柚皮素可抑制腫瘤細胞的生長、增殖、轉移、促進凋亡等方面，從而發揮出抗腫瘤作用，尤其是在對抗肺癌、乳腺癌[10]、肝癌[11]、胃癌[12]等方面有確切的療效。(3)柚皮素具有降脂抗動脈粥樣硬化的作用：柚皮素在小鼠高脂飲食中，改善代謝紊亂，降低小鼠體質量增加，減輕肥胖，減輕動脈粥樣硬化，同時在無飲食誘導肥胖的情況下，能增強能量消耗和脂肪酸氧化，從而降低Ldlr-/-小鼠體質量和脂肪含量[13]。(4)抑制α-葡萄糖苷酶活性，從而降低血糖的作用[14]。(5)通過血腦屏障，發揮其各種對中樞神經系統中作用。本文將以綜述的方式，將柚皮素在中樞神經系統疾病中的應用及所發揮的機制進行探討。

1 柚皮素對缺血性腦卒中的保護作用

國內外均有報道柚皮素在缺血性腦卒中中的作用。王凱華等[15-16]從抗氧化治療及其相關信號通路和抗凋亡的機制為研究點，建立了體外OGD/Rep模型和MCAO模型，發現柚皮素通過增強NRF2基因的表達，阻止線粒體去極化，使得凋亡相關蛋白(Casp0se3/9、Bas)水平下降，抗氧化酶(SOD、NQO1、HO-1)水平上調及親氧分子(MDA、ROS)下調，從而使得缺血缺氧病理過程中的神經細胞的抗氧化應激和線粒體保護作用。研究發現在pMCAO的動物模型中，柚皮素干預能改善缺血后的神經功能缺損，改善腦腫脹，減少梗死體積，其機制考慮為下調NOD2、RIP2、NF-kB、MMP-9和上調Claudin-5的表達[17]。

有文獻報道，核因子-κB(NF-κB)信號通路與腦缺血/再灌注(I/R)誘導的炎癥之間有著密切的聯系。RAZA等[18]觀察到柚皮素柚皮素治療成功地提高了缺血腦組織的抗氧化狀態，縮小了梗死范圍，降低了髓過氧化物酶、一氧化氮和細胞因子的水平，免疫組織化學和Westernblot分析表明柚皮素限制了神經膠質的激活并下調了NF-κB的表達水平及其靶基因。

以上研究提示，柚皮素通過激活NRF2表達，改善線粒體功能，抑制細胞凋亡，升高抗氧化酶，減少氧化物，抑制NF-κB、NOD2、RIP2、MMP-9信號通路的調控等途徑，從而在缺血性腦管疾病中發揮保護腦細胞的作用。

2 柚皮素改善阿爾茨海默病模型大鼠的認知能力

此前的研究表明，柚皮素能改善腦胰島素信號和認知功能，還能改善腦室內-鏈脲霉素注射或LPS誘導所致的阿爾茨海默病(AD)型神經變性。SACHDEVA等[19]在腦室內(ICV)鏈脲霉素(STZ)誘導的認知障礙的實驗模型研究中發現，STZ處理后細胞線粒體膜電位和酶活性改變，導致ATP syn受到抑制，線粒體損傷還可能導致Ca2+失調和一氧化氮激活，柚皮素通過增加大腦皮層和海馬區域線粒體復合酶活性和提高氧化還原能力，減輕線粒體功能障礙，減少鏈脲霉素導致的損傷，恢復大鼠的認知功能。MOHAMMAD-REZA等[20]觀察到柚皮素對注射LPS大鼠Y迷宮的空間識別記憶、新物體辨別任務的識別率、被動回避實驗中的記憶和記憶能力的改善具有劑量依賴性，其中測得柚皮素降低了海馬丙二醛(MDA)作為脂質過氧化的指標，并改善了抗氧化劑防御系統，該系統除降低乙酰膽堿酯酶(AChE)活性外還包含超氧化物歧化酶(SOD)，過氧化氫酶和谷胱甘肽(GSH)，并發現柚皮素還能降低海馬kappaB(NF-κB)、TLR 、TNFα、COX 2、INOS、GFAP水平及其免疫反應性，提高Nrf 2水平，從而驗證柚皮素可以減輕脂多糖引起的認知功能障礙和神經炎癥反應，對大腦起保護作用。MA等[21]在經腦室內注射鏈脲佐菌素的AD動物實驗中發現經柚皮素處理后，發現大鼠的逃避潛伏期顯著縮短，進入平臺象限的時間顯著延長，并結果提示柚皮素可通過作為過氧化物酶體增殖因子活化受體γ(PPARγ)激動劑可以發揮胰島素增敏劑的作用，使得超氧化物歧化酶(SOD)活性增加，beta42和Abeta40的表達下調，降低tau蛋白磷酸化程度，并且還認為柚皮素相對于羅格列酮，更容易通過血腦屏障，具有不良反應少等優點。柚皮素通過抗氧化劑防御系統，減輕線粒體功能障礙，發揮胰島素增敏劑作用，減少Aβ40 和 Aβ42，減輕Tau 蛋白的磷酸化，從而改善阿爾茨海默病模型大鼠的認知能力，改善AD神經變性，從而保護了腦細胞。

3 柚皮素在抗帕金森病的運用及機制

ZBARSKY等[22]在6-OHDA(6羥多巴胺)誘導PD的模型中發現，單側向前腦內側束注入6-OHDA后，黑質內酪氨酸羥化酶(TH)陽性細胞明顯減少，紋狀體多巴胺(DA)含量也會降低，但是經柚皮素預處理后，紋狀體中TH陽性細胞的數目并無明顯減少和DA水平相對穩定，柚素在此模型中表現出神經保護的能力可能與它們的抗氧化能力和穿透大腦的能力有關。

MANI等[23]在MPTP誘發的帕金森氏病小鼠模型發現，柚皮素能明顯下調SYN(中α-突觸核蛋白)且上調多巴胺轉運蛋白(DAT)和酪氨酸羥化酶(TH)蛋白表達，它還下調了腫瘤壞死因子-α(TNFα)和白介素1β(IL1β)mRNA表達，并改善了超氧化物歧化酶水平從而起到抗帕金森的作用。SH-SY5Y 細胞主要用于PD發病機制的研究，有研究[24]發現柚皮素能降低SH-SY5Y細胞ROS水平及抑制H2O2誘導線粒體膜斷裂，從而顯著降低H2O2誘導的細胞凋亡，同時還發現柚皮素通過誘導Nrf2、ERK和PI3K/Akt通路上調SH-SY5Y細胞HO-1的表達，從而起到神經保護作用，本研究證明柚皮素對SH-SY5Y細胞具有明顯的神經保護作用。

星形膠質細胞在神經元的代謝和神經營養支持中起關鍵作用。WANG等[25]認為星形膠質細胞源性神經營養作用的喪失也可能是帕金森氏病(PD)的主要原因，其研究表明在原代大鼠中腦神經元-神經膠質細胞共培養模型中，柚皮素能夠誘導原代星形膠質細胞增生及神經營養因子的釋放，從而對DA起到支持營養的作用，考慮可能與星形膠質細胞Nrf 2的激活有密切聯系。這些發現可能為PD治療開辟新的潛在前景。

4 柚皮素在其他中樞神經疾病的保護作用

小膠質細胞(microglia)是神經膠質細胞的一種，小膠質細胞不停地清除著中樞神經系統中的損壞的神經，斑塊及感染性物質，但是過多激活或失控的小膠質細胞會引起神經毒性，產生促炎因子及氧化應激，有研究發現柚皮素可以對抗這種神經毒性。研究提示柚皮素能促進ampk活化，并誘導pkcδ磷酸化和積聚，從而上調socs-3的表達，抑制小膠質細胞活化及炎性介質表達，減少神經細胞死亡，從而起到神經保護作用[26]。KRISHNA等[27]的研究表明，食用MeHg污染食物能使得小鼠的中線粒體功能改變，神經元細胞死亡和認知障礙，而柚皮素因其強大的抗炎及抗氧化作用，能夠維持了線粒體功能并防止了誘導的神經元細胞死亡，最終改善了認知障礙。此外，又有一些研究表明柚皮素促進了神經營養因子的表達，如BDNF和GDNF的表達，從而保護腦細胞的作用。

5 展望

柚皮素有抗氧化、抗炎、抑制細胞凋亡，降血脂、降低血糖，保護心腦血管等多方面藥理作用，食用富含柚皮素的水果和蔬菜對預防慢性疾病如肥胖、心血管疾病、糖尿病、抑郁癥和神經變性疾病具有很大的益處，對預防心腦血管疾病有巨大的潛力。目前柚皮素對神經系統疾病保護作用的研究證據更多在于動物實驗和基礎研究階段，柚皮素單體應用于臨床神經系統疾病的治療尚缺乏臨床研究依據。考慮到柚皮素強大的抗氧化、抗炎、抑制細胞凋亡等藥理作用和我國具有豐富的橘柑資源，將柚皮素作為新穎的神經保護劑進行基礎與臨床研發有重要意義[28-29]。