白藜蘆醇的藥理活性研究進展

陳旭，李風錄，邢曉藝，楊文強，王振，于秀玲

(臨沂大學藥學院，山東臨沂276000)

白藜蘆醇(resveratrol，簡稱Res)是一種植物來源的含有二苯乙烯結構的多酚類化合物，首次從百合科藜蘆屬中的毛葉藜蘆(Veratrum grandiflorum)的根部分離得到。大量研究發現白藜蘆醇具有多種藥理活性如抗腫瘤、抗菌、保護心血管系統等，深受國內外學者的重視。在我國，白藜蘆醇的提取物已經制成了具有調血脂等功能的膠囊；同時加拿大、日本等也將白藜蘆醇列為保健食品。隨著研究的不斷深入，已有制藥公司利用白藜蘆醇開發了治療2型糖尿病的新型藥物，效果顯著，具有良好的臨床應用前景。

1 理化性質

白藜蘆醇的化學名稱為(E)-3，5，4′-三羥基二苯乙烯，分子式為C14H12O3，相對分子質量為228.4(結構式見圖1)。在波長365 nm的紫外光照射下能產生熒光，并能和三氯化鐵-鐵氰化鉀起顯色反應。白藜蘆醇在自然條件下存在兩種順反異構體，反式白藜蘆醇多于順式，且反式異構體的生理活性強于順式異構體。

2 藥理活性

2.1 抗癌作用 早期研究表明白藜蘆醇的兩種順反異構體都存在抗癌活性，其作用機制是抑制癌癥發生階段中蛋白質-酪氨酸激酶的活性。諸多醫學研究發現白藜蘆醇可抑制多種惡性腫瘤，如：肝癌、胃癌、腸癌、前列腺癌、白血病、卵巢癌、皮膚癌等。

白藜蘆醇是一種沉默信息調節因子2同源蛋白1[1](silent mating type information regulation 2 homolog-1，Sirt1)的間接激活劑，抑制一些癌前病變的產生，減少患細胞癌的概率。石潔等[2]通過統計學方法發現，濃度50μmol·L-1白藜蘆醇是研究SIRT1對卵巢顆粒細胞凋亡的有效激活濃度。另外研究發現，當肝內細胞已經發生癌變時，白藜蘆醇可減緩肝細胞癌的增長和擴散，為由慢性HCV(Hepatitis C virus，丙型肝炎病毒)感染引起的肝細胞癌的后期治療打好基礎[3-4]。葡萄提取物中主要成分白藜蘆醇可殺死結直腸癌干細胞[5]。曾于樺[6]通過實驗檢測了白藜蘆醇對結腸癌細胞增殖及凋亡情況的影響，結果表明白藜蘆醇能抑制結腸癌細胞增殖并誘導其凋亡。所以白藜蘆醇可作為結腸癌治療的一種潛在候選藥物。

邱彥新[7]首次以人舌鱗癌Tca8113細胞為白藜蘆醇的研究對象，發現其能有效地抑制人舌鱗癌Tca8113細胞的遷移活性且具有濃度依賴性。白藜蘆醇還具有抑制核糖核苷酸還原酶活性的功能，使其對很多細胞的增生功能具有較為顯著的抑制作用，文炳均等發現白藜蘆醇具有使caspase-6活化的功能，來促進大鼠鼻咽癌細胞CNE-2Z的凋亡，以達到抗癌的作用[8]。

何蕾等[9]研究發現白藜蘆醇具有使癌細胞中Ki-67和p21ras蛋白表達活性下降的作用，使其分裂期出現異常，即無法正常增生。此外白藜蘆醇所具有的較高的抗氧化活性的功能可以減輕由自由基造成的細胞損傷，從而降低細胞癌變的比例。JAK2-STAT3的異常激活與異常磷酸化與腫瘤的形成之間存在較大的相關性，白藜蘆醇可以顯著的抑制JAK2(Januski-nase)信號轉導和活化因子3(STAT3)的表達的作用，作用效果與白藜蘆醇處理的時間和濃度具有較強的相關性，白藜蘆醇通過抑制JAK2的異常磷酸化的方式間接地阻礙了STAT3通路正常發揮作用，繼而起到了抗癌的作用。白藜蘆醇所具有的誘導分化功能可以影響人早幼粒白血病細胞(HL60)的細胞周期G2/M期，使其生長減慢，同時使其向良性方向發展。白藜蘆醇還可以有效地抑制鼠傷寒桿菌TM677株在7，12-二甲基苯并蒽的作用下產生突變從而達到抗腫瘤的作用[10]。

白藜蘆醇可以將HL60細胞固定在細胞周期的S期，使其無法完成細胞中遺傳物質DNA的復制，達到阻礙細胞增殖的目的。但是這種作用效果是可逆的，除去體系中的白藜蘆醇后，細胞恢復其正常的分裂增生的能力[11]。對在體外培養的膠質瘤細胞A172使用白藜蘆醇進行處理，研究結果表明了其抑制癌細胞增殖的作用效果是通過抑制癌細胞中DNA合成酶活性來達到的，且這種作用與時間-劑量存在較高的相關性。有其他學者研究指出，白藜蘆醇同樣可以抑制細胞生長因子、轉化生長因子及它們的相應受體的正常表達來抑制細胞的生長，以達到抗癌的作用效果[12]。

2.2 抗菌作用 自然界中的細菌具有天然耐藥性，并且由于人們對青霉素類、頭孢類等抗生素的長期使用，使得耐甲氧西林葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA)廣泛出現，并成為臨床治療中首要的難題[13]。

李永軍等[14]采用微量肉湯法對待測菌株進行體外最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)測定，發現白藜蘆醇對MRSA的MIC50和MIC90分別為0.256和0.512 g·L-1。閆小娟等[15]選擇黃連、苦參、連翹和大黃等常用抗菌中藥的水提物對MRSA的MIC進行了測定，結果發現知母、生地和苦參對MRSA的MIC值均≥100 g·L-1，而黃連、大黃和連翹對MRSA的MIC值均≤50 g·L-1。與傳統中藥相比，白藜蘆醇對MRSA抑菌作用明顯。

2.3 抗氧化作用 結構分析白藜蘆醇內的多酚結構，有內在抗氧化自由基、清除自由基及影響花生四烯酸分解代謝的功能，對老年人常見疾病有著明顯的預防治療作用。最近幾年的研究證明自由基可破壞透明質酸，改變類風濕性關節炎的發病過程。Hung等[16]報道白藜蘆醇可以消除體內自由基，減少自由基的形成，降低DNA遭受的損害，保護關節和軟骨。在體外，少劑量的白藜蘆醇可接收到一類具有解毒作用的酶發出的信號；在體內，白藜蘆醇具有提高血漿抗氧化作用和減少過氧化反應的發生，而這與降低心臟冠狀動脈疾病和心肌梗死的患病率有緊密聯系[17]。

Tamaki等[18]研究發現，白藜蘆醇可以減輕鼠牙周炎模型中的氧化應激和牙槽骨吸收程度。Cristina等[19]證實白藜蘆醇能增強細胞增殖和清除絕大部分活性氧(reactive oxygen species，ROS)，預防氧化應激導致的骨丟失。白藜蘆醇不僅能清除自由基還能通過螯合金屬化合物來抑制脂肪氧合酶產生促炎因子，減少氫化氧化物的累積，從而達到抑制低密度脂蛋白的過氧化降解[20-22]。此外，白藜蘆醇能夠通過調節氧化低密度脂蛋白的內皮受體(LOX-1)表達，抑制氧化型低密度脂蛋白誘導的顆粒細胞自噬與凋亡[23]。

2.4 抗炎作用 白藜蘆醇是一種炎性抑制因子，可直接抑制炎癥反應過程[24]。研究證明，白藜蘆醇具有一定的抗炎效果，作用機制與降低白細胞的活動，清除氧游離基，減少環氧酶代謝產物、前列腺素等炎性因子的產生有關，從而影響花生四烯酸發揮作用達到抗炎效果。

白藜蘆醇不僅可以抑制牙髓卟啉單胞菌脂多糖引起的成骨細胞MMP-13表達及分泌，還可以使一些炎癥因子的表達下降[25-27]。王鵬等[28]證明，白藜蘆醇對抑制急性痛風性關節炎具有一定的劑量依賴性。楊其彬等[29]進一步實驗發現，白藜蘆醇可以通過調節原發性痛風關節炎外周血單個核細胞Sirtuin 1的表達來抑制痛風炎癥。

Sawda等[30]對阿爾茨海默病(Alzheimer disease，AD)患者進行試驗研究發現，白藜蘆醇能通過降低血腦屏障通透性來限制炎性介質如白細胞介素滲入大腦。夢雪蓮[31]報道，白藜蘆醇能有效抑制過度激活的小膠質細胞釋放的毒性因子，并對活化的小膠質細胞造成的神經細胞損傷具有保護作用。林琴琴等[32]通過Western blot方法檢測發現，白藜蘆醇能抑制高遷移率族蛋白1(HMGB1)和含NLR家族Pyrin域蛋白3(NLRP3)炎性小體的表達，減輕一次性力竭運動所致炎性應激狀態。

對自身免疫性腦脊髓炎小鼠模型進行處理，使其按照每天100 mg·kg-1的劑量口服白藜蘆醇，對其進行觀察，發現其臨床癥狀和炎癥反應均有明顯減輕，骨髓中的炎癥細胞發生了比較顯著的凋亡。同時，血清內所含的TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-9、IL-12、MCP-1、RANTES 和 Eotaxin 等多種細胞因子和趨化因子的水平顯著降低[10]。

白藜蘆醇能明顯地抑制巨噬細胞中誘導型一氧化氮合酶的活性，使致炎因子一氧化氮的形成過程遭受阻礙，從而發揮抗炎的作用。對使用佛波醇酯處理的人的單核細胞使用白藜蘆醇進行處理，通過研究表明，白藜蘆醇的存在對激活蛋白1的活性產生了抑制作用，使白細胞介素-8基因的轉錄過程受到影響，使白細胞介素-8的合成過程遭受阻礙，從而減輕了炎癥的反應。對重癥急性胰腺炎大鼠模型使用白藜蘆醇進行處理，研究發現大鼠模型的病理損傷有較為明顯的減輕。通過進一步的研究發現，大鼠病理損傷減輕的原因是白藜蘆醇的存在抑制了核因子κB的活性，最終導致了腫瘤壞死因子α和白細胞介素-8的水平發生了較為明顯的下降。因此，白藜蘆醇所具有的抗炎作用可能是通過減少細胞因子含量來抑制某些物質活性來實現的[33]。

2.5 免疫調節作用 雷宇鵬等[34]發現白藜蘆醇可能對脂多糖刺激的RAW264.7巨噬細胞向M2型極化改變具有促進作用。劉英博[35]研究表明，白藜蘆醇能刺激脾淋巴細胞增殖，發揮免疫調節作用，且通過上調淋巴細胞mRNA的表達，提高免疫細胞因子的分泌，從而增強淋巴細胞的免疫功能。Zunino等[36]通過實驗發現，白藜蘆醇對B細胞的增殖和活性均具有抑制作用，并對B細胞中的基因表達具有一定的劑量依賴性。Gao等[37-38]研究發現，白藜蘆醇不僅對抗原激活的T細胞增殖具有較高的抑制率還會激發細胞毒性T細胞的特異性殺傷力。趙紅月[39]證實，白藜蘆醇能通過減少T淋巴細胞分泌炎性細胞因子來改善骨修復微環境，從而促進人臍帶間充質干細胞骨修復。李敏靜等[40]都發現，白藜蘆醇能下調誘導性一氧化氮合酶(iNOS)和IL-6的表達，其不僅能抑制HMGB1的轉運還能抑制IκBα的磷酸化。

安利峰等[11]的研究結果顯示，經白藜蘆醇處理過的免疫抑制的小鼠模型，發現其NK細胞的殺傷力、T淋巴細胞轉化、抗體的釋放量發生了明顯的增加。表明白藜蘆醇確實能夠提高免疫抑制小鼠體液、細胞免疫的應答水平，也參與了細胞因子的分泌，在多個層面對免疫系統進行調節來提高免疫功能。

2.6 保肝作用 吳嚴冰等[41]研究發現，白藜蘆醇可有效地抑制力竭運動肝損傷后小鼠血清轉氨酶升高，同時白藜蘆醇的存在可以有效地減輕肝臟的炎癥反應，進而有效地防止肝臟進一步損傷。劉穎等[42]的研究表明，白藜蘆醇的存在可以較為明顯地降低大鼠血清中所含的谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)的水平，同時也能夠提高SOD的含量、降低丙二醛(MDA)的含量，達到對肝臟正常形態和功能的保護功能。

對經原位灌流分離出的大鼠肝細胞使用維生素E處理以達到對照的作用，使用不同濃度的白藜蘆醇處理由CCl4造成損傷的肝細胞，同時使用肝星狀細胞(HSC)與次氮基三醋酸鐵同時培養刺激其產生氧應激后，對細胞中所含的丙二醛(MDA)和谷丙轉氨酶(ALT)的活性進行進一步的測定，統計細胞的存活率，觀察HSC的增殖以及Ⅰ型膠原的生成情況，結果顯示，白藜蘆醇能夠較為顯著的提高損傷的肝細胞的存活率，能夠降低MDA以及ALT的活性。有效地抑制HSC增殖的同時也減少了Ⅰ型膠原的生成，最終達到了防止肝發生纖維化的目的[43]。

白藜蘆醇能夠進一步提高肝細胞中的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶的活性，進一步減少還原型谷胱甘肽的消耗量，從而間接地降低一氧化氮的形成過程與氧化作用，來達到減輕肝臟細胞遭受氧化物的毒害作用[11]。

2.7 對心血管系統的保護 隨著經濟的發展，人民生活水平的提高，心血管疾病成為世界衛生重點防治項目之一，高血壓、惡性心律失常等是常見的心血管疾病。白藜蘆醇能有效地抑制血液中血小板的正常凝集，參與脂類物質代謝調節的過程，還可以引起血管適度擴張，降低梗死面積來保護心血管系統[44]。白藜蘆醇的生物學活性與其中的調節核因子、去乙酰化酶、蛋白激酶等信號轉換有關，通過調節這些信號轉換的表達發揮抗動脈粥樣硬化、抗血栓等功能，可降低心血管疾病發生率。

2.7.1 保護血管作用 血管是高血壓的重點襲擊對象，主要表現為動脈粥樣硬化，是危害人類健康的常見病。白藜蘆醇通過激活SIRT1增加eNOS表達，提高NO的合成和釋放，促進血管舒張并且還能阻止eNOS失偶聯現象的發生，避免產生超氧自由基進而損傷血管的功能[45-46]。

2.7.2 抑制動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化、高血壓等心血管疾病普遍存在的病理表現為血管鈣化，其也是發病和致死的重要原因。楊菊紅等[47]用白藜蘆醇處理血管鈣化模型，實驗結果表明白藜蘆醇能夠有效減少血管鈣化大鼠的血壓和提高心臟功能。劉珣[48]報道，白藜蘆醇能增加抗粥樣硬化因子NO的分泌，減少粥樣硬化因子mRNA的表達，起到抗動脈粥樣硬化的作用。賈學凌等[49]研究發現，白藜蘆醇能通過調控長鏈非編碼RNA MALAT1來降低炎癥因子的表達，減少動脈斑塊和泡沫細胞，發揮對動脈粥樣硬化的保護作用。

現階段研究表明，氧化低密度脂蛋白(oxLDL)在動脈粥樣硬化的發病早期和發展階段起到了關鍵作用，它主要引起了血管內皮細胞凋亡，進一步增加了血栓形成的可能性。因此，阻止或減少血栓的形成需要盡可能地阻止血管內皮細發生凋亡。對在體外培養的臍靜脈內皮細胞進一步的研究結果表明，使臍靜脈內皮細胞發生凋亡的原因主要有以下幾個方面：①氧化應激過程中活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)的生成；②Ca2+濃度發生的波動所造成的線粒體細胞色素C的釋放；③caspase-3蛋白的活化。線粒體細胞色素C的釋放使caspase-3激活，最終導致了細胞的凋亡，但使用白藜蘆醇處理后，細胞凋亡的數目出現了較為明顯的下降。因此可以認為白藜蘆醇可以通過防止細胞凋亡的方式來保護心血管系統[50]。

2.7.3 抑制血小板聚集 內源性二磷酸腺苷(ADP)是影響血小板聚集的重要因素。實驗證明，白藜蘆醇對凝血酶誘導的內源性ADP和ATP的分泌具有一定的抑制作用，且其表現阿司匹林樣作用，抑制環氧酶1的活性，從而減少血栓素的生成[51-52]。

白藜蘆醇對血脂水平過高的大鼠可降低血脂水平和抑制血小板凝集[53]。進一步研究發現，白藜蘆醇降低血小板聚集的作用機制是通過降低血脂水平，來阻斷脂質過氧化和保證內皮細胞的完整性，影響一氧化氮的合成，維持血漿或組織中的血栓素和前列腺素及細胞內外的鈣離子的穩定[54]。

2.8 預防神經退行性疾病 神經退行性疾病是一種中樞神經系統神經元的逐漸喪失的慢性疾病。細胞自噬功能障礙對神經退行性疾病具有重要影響。白藜蘆醇作為SIRT1的激活劑，可通過對自噬功能的調節，加速病理性蛋白質的清除，對神經退行性疾病具有一定的防治作用[55]。白藜蘆醇還能通過誘導細胞自噬，有效的清除病理性蛋白，保護多巴胺神經元，抑制紋狀體多巴胺退化，發揮神經保護作用[56-57]。

陳悅等[58]研究發現，白藜蘆醇能有效地降低β-淀粉樣前體蛋白(β-amyloid precursor protein，APP)的表達和提高記憶能力，并對預防AD具有一定的效果。有研究表明神經原纖維異常聚集與 AD的癡呆嚴重程度呈正相關，Dermaut等[59-60]進一步研究發現，白藜蘆醇能減少神經纖維纏結中的高磷酸化的tua蛋白，以防止其后期的異常聚集。線粒體中產生過多的活性氧，會加重氧化應激反應，促進AD病發，白藜蘆醇具有抗氧化作用，能有效清除受損線粒體并減少活性氧的產生，降低神經元氧化應激損傷，對AD起保護性作用[61]。綜上所述，白藜蘆醇對AD的作用主要表現在干擾β-淀粉樣肽形成、減少tua蛋白生成和改善抗氧化作用等方面，從而發揮神經保護作用。

3 展望

綜上所述，白藜蘆醇具有廣闊的應用前景，不僅對癌細胞具有殺傷力，而且對心腦血管疾病具有治療作用。白藜蘆醇來源廣泛，毒性小，適合長期用藥。但現有的研究處于初級階段，對藥效的研究還局限性在體外動物實驗方面，因此其臨床應用前景、安全性、有效性具有潛在的研究價值。根據白藜蘆醇的抗氧化性，可開發對皮膚起到延緩衰老，清除自由基作用的化妝品和保健品，具有良好的經濟效益。