银杏提取物细胞调节作用的研究进展

赵晓丹，董 妮，张美红，满红涛(综述)，马世良(审校)

(沈阳农业大学 生物科学技术学院，沈阳 110866)

银杏提取物成分复杂，主要包括活性成分黄酮类化合物、萜内酯(银杏内酯和白果内酯)等，还有一些含量较少的组分，如烯醇类、酚类、酸类、甾类、糖类等[1]。银杏提取物具有多种生理功能，如抗氧化清除自由基、抗血小板激活因子、保护心血管及神经系统等作用[2]。除了上述一些功能外，近年来，对银杏在细胞代谢、细胞凋亡、细胞周期及人类疾病等其他方面的研究也取得了很多新的进展，该文主要针对这些新的研究成果及研究进展进行综述。

1 银杏提取物对细胞代谢的调节作用

1.1调节细胞色素P450酶基因家族基因表达 细胞色素P450酶(Cytochrome P450,CYP)在生命过程中有重要作用，主要参与药物和外源物质的生物转化，化学致癌物的新陈代谢以及生理化合物，如脂肪酸、类固醇等的合成与代谢等过程[3]。在研究银杏提取物中主要成分分别处理大鼠后对CYP的影响中发现，白果内酯能够诱导CYP1A2、CYP2B1/2、CYP3A1、CYP2E1等酶蛋白的表达，提高酶的活性，且呈剂量依赖性[4]。另有研究表明，高剂量的银杏内酯A和银杏内酯B能诱导人原代肝细胞中CYP3A的表达[5]。体外培养人原代肝细胞及肝癌细胞HepG2的研究表明，银杏提取物的不同组分能通过激活不同的受体途径诱导CYP的表达：在人原代肝细胞中，银杏内酯A和银杏内酯B能诱导CYP2B6、CYP3A4等酶蛋白的活性，而白果内酯或黄酮类化合物对其不起作用；在HepG2细胞中，黄酮类化合物能诱导CYP1A2的表达[6]。

1.2降低胆固醇含量 长期大量摄入胆固醇含量高的食物会增加患心血管疾病的风险，而银杏提取物具有降低胆固醇的作用。在研究银杏提取物对高脂饮食鼠的作用中发现，银杏提取物能够降低高脂饮食诱导的脂肪肝的发生，抑制血清中胆固醇及乳酸脱氢酶水平的升高，调节肝脏中与脂肪、糖类等代谢有关的基因，抑制脂肪酸的合成，同时增强脂肪酸代谢[7]。另有研究证明银杏提取物能降低肝细胞内胆固醇水平，是通过抑制胆固醇合成的限速酶β-羟-β甲戊二酸单酰辅酶A还原酶的活性，以及增加胆固醇代谢的相关基因的表达，并减少胆固醇的内流实现的[8]。进一步的研究显示，银杏提取物处理的人肝癌细胞HepG2中的β氧化限速酶CPT1A(carnitine palmitoyltransferase 1A)水平升高是银杏提取物降低细胞中三酰甘油的最可能原因[9]。

1.3调节雌激素代谢 雌激素是一种类固醇激素，是人体内重要的激素，它能够调节人体内多种生理功能。体内雌激素发生异常改变时可能会导致各种疾病发生，如雌激素分泌低下，可能会引起更年期综合征、骨质疏松、心血管疾病等危险症状的发生，而对于高雌激素水平者,容易发生乳腺癌、子宫内膜炎等相关疾病[10]。银杏提取物对雌激素有一定的调节作用。根据体内雌激素的水平以及银杏提取物使用剂量的不同，银杏提取物分别通过依赖雌激素受体(estrogen receptor,ER)和不依赖ER的途径发挥雌激素或抗雌激素的作用。一方面，当体内雌激素相对缺少时，一定剂量的银杏提取物通过ER途径，与ER相互作用，发挥其弱雌激素活性，可作为激素替代疗法的合适选择；另一方面，银杏提取物能通过抑制雌二醇的合成，增强雌二醇的代谢，进而减少体内雌二醇的水平，预防疾病的发生，表现为抗雌激素作用[11-12]。

2 银杏提取物对细胞凋亡的调节作用

细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象，在清除不需要的或异常的细胞中发挥着必要的作用，是确保机体健康发育，维持内环境稳定的基本措施。这种机制同样可在某些病理刺激的条件下发生，引起不必要的细胞凋亡，这可能与某些疾病的发生相关[13]。

2.1抑制细胞凋亡 在研究银杏提取物对香烟烟雾提取物诱导的人肺动脉内皮细胞氧化应激及细胞凋亡的作用中发现，银杏提取物通过激活促分裂原活化的蛋白激酶信号系统中的细胞外信号调节激酶、c-Jun氨基端激酶和p38信号通路，增加核内核转录因子红细胞系相关因子2的水平，上调血红素氧合酶1的转录来发挥其抗氧化、抗凋亡的作用，保护细胞免受氧化应激引起的细胞凋亡的发生[14]。另外,在研究银杏提取物对神经毒素6-羟多巴胺诱导的神经细胞PC12的影响时发现，一定剂量的6-羟多巴胺能诱导神经细胞PC12凋亡，而银杏提取物能够抑制PC12细胞的凋亡，并且这种抑制作用可能是通过增加钙结合蛋白D28K的表达量以及减少胞内Ga2+水平来保护细胞免受细胞凋亡的影响[15]。

2.2抑制细胞凋亡基因 银杏提取物能够抑制促细胞凋亡基因的表达，如银杏提取物能够降低高糖诱导的人晶状体上皮细胞的凋亡速率以及降低凋亡诱导基因Bax与凋亡抑制基因Bcl-2的比率，进而保护细胞免受高糖的影响等[16]。研究还显示,银杏提取物在细胞凋亡调节蛋白胱天蛋白酶诱导的细胞凋亡中有保护作用[17]。最近的研究表明，银杏对神经细胞凋亡很可能是通过Toll样受体信号通路实现的[18]。

3 银杏提取物对细胞周期的调节作用

细胞周期是生命的基本特征，它对生物体正常发育、自我修复等有重要意义。细胞周期受机体调节系统的影响，但在一些条件影响下，宿主失去对它的调控，进而引起一些恶性增殖。银杏外果皮多糖能够抑制人急性髓性白血病HL-60细胞的分裂，同时抑制促进细胞分裂、调控细胞周期的c-myc基因的表达，进而调节细胞周期，诱导HL-60细胞的凋亡[19]。将人永生化表皮细胞和真皮成纤维细胞暴露在紫外线B下，诱导细胞G1周期生长停滞，而银杏提取物通过下调细胞周期相关基因p16、p21和p53的表达，而减弱紫外线B造成的细胞G1期生长停滞[20]。

4 银杏提取物对细胞受体的调节作用

4.1调节激素受体 银杏提取物通过对细胞受体的调节来发挥其保护作用。研究显示，银杏提取物的不同组成成分通过激活不同的核受体途径，如孕烷X受体、组成型雄烷受体及芳烃受体等，调控肝细胞药物代谢酶的表达，保护机体免受外源性化学物质和内源性毒性损伤[6]。另外，银杏提取物能抑制氧化型低密度脂蛋白诱导的血小板源性生长因子受体β的激活，进而预防动脉粥样硬化的发生[21]。

4.2调节Toll样受体 免疫是人体的一种生理功能，免疫系统能防御病原菌侵害机体，识别并及时清除体内衰老、死亡或者突变的细胞，具有防止感染性疾病发生，保持人体稳定等功能。但是，如果免疫功能失调，可能引起一些免疫病理反应，甚至肿瘤的发生[22]。银杏提取物具有通过调节免疫相关因子来调节人体免疫的作用[23]。它能降低单核细胞株1对脂多糖的敏感性，通过抑制Toll样受体4的表达来抑制脂多糖诱导的单核细胞趋化因子1、肿瘤坏死因子α等表达。进一步研究发现，银杏提取物对Toll样受体4的抑制与丝裂原激活蛋白激酶信号系统的激活及NO的产生有关。银杏提取物还可以通过调节细胞内锌指蛋白36的活性来调控Toll样受体4的表达，进而控制系统性炎性反应，发挥对免疫系统疾病的治疗作用[24]。

5 银杏提取物对细胞损伤的保护作用

5.1降低神经细胞的损伤 银杏提取物具有降低神经细胞损伤的功能，如坐骨神经损伤后，银杏提取物通过抑制诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的表达，促进神经细胞的再生，进而降低神经细胞的损伤[25]。氯化钴诱导的低氧环境能对神经细胞PC12造成损伤，而银杏提取物通过上调低氧诱导因子1α蛋白的表达以及激活丝裂原激活蛋白激酶通路中的p42/p44信号来降低低氧环境下对PC12细胞造成的氧化损伤[26]。

5.2降低肝细胞损伤 银杏提取物具有降低肝细胞损伤的作用[27]，如银杏提取物能改善乙醇诱导的肝细胞脂肪及薄壁组织的变性，并降低血清中转氨酶的水平，同时减轻乙醇导致的谷胱甘肽缺乏症和脂质过氧化作用，抑制超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶及过氧化氢酶的失活，增强肝微粒体中血红素氧合酶1的表达量及其活性，进而防止乙醇导致的肝损伤的发生[28]。同时也有研究证明，银杏提取物能减轻肝移植过程中产生的肝细胞肿胀和坏死[29]。

6 银杏提取物对心脑血管细胞的保护作用

6.1防止脑细胞缺血损伤 短暂性脑缺血可能会引起机体功能和代谢紊乱，缺血/再灌注诱导蛋白合成抑制，造成组织的损伤[30]，而银杏提取物能减少这种抑制作用及损伤，使蛋白质合成，神经细胞大量存活，说明银杏提取物能抑制脑缺血/再灌注引起的损伤[31]。研究银杏提取物对蛛网膜下腔出血大鼠血管内皮生长因子表达的作用发现，银杏提取物能通过促进血管内皮生长因子的表达，保护脑缺血损伤[32]。

6.2防止动脉粥样硬化形成 动脉粥样硬化被认为是一个慢性炎症过程，炎性因子诱导细胞黏附分子表达，内皮细胞黏附因子能诱导白细胞黏附到血管内皮，进而发生动脉粥样硬化[33]。一些药物或试剂利用其抗氧化作用能抑制炎性因子诱导细胞黏附因子的产生，如银杏提取物具有抗氧化的活性，能抑制炎性因子产生，并抑制内皮对白细胞的黏附，进而治疗动脉粥样硬化[34]。在研究银杏提取物对氧化型低密度脂蛋白诱导的人类冠状动脉平滑肌细胞的作用中发现，银杏提取物能够抑制氧化型低密度脂蛋白诱导的基质金属蛋白酶1的产生，而基质金属蛋白酶1是动脉粥样硬化形成的关键因子，进而防止动脉粥样硬化的形成等[21]。高同型半胱氨酸血症是动脉粥样硬化疾病的危险因素之一，同型半胱氨酸能够明显刺激巨噬细胞中iNOS的活性并刺激产生NO，而iNOS活性的升高产生过量的NO产物，能加剧动脉粥样硬化的发展，进一步研究发现iNOS的表达增强与核因子κB的活性有关，而银杏提取物能抑制iNOS表达，减弱核因子κB的活性，这对动脉粥样硬化疾病的防治有很好的作用[35-36]。

6.3降低高血脂症 研究银杏提取物对长期进行高脂饮食而导致的相关疾病的作用发现，银杏提取物能抑制血清中胆固醇和乳酸脱氢酶水平的升高，并使脂肪酸代谢增强，降低高血脂症的发生[7]。静脉注射阿霉素药物能引起氧化应激及高血脂肾毒性，银杏提取物通过调节血清血脂、血清总蛋白、血清尿素及肌酐清除率，减轻阿霉素诱导的肾功能损害，银杏提取物通过减轻与肾病相关的高血脂症和蛋白尿的发生，增强阿霉素的疗效[37]。

7 结 语

我国具有传统的银杏栽培历史，银杏提取物来源丰富。近年来的研究充分表明，银杏在抗心脑血管疾病、代谢相关疾病及恶性肿瘤等方面具有诸多的生物学活性，同时对于银杏发挥作用的分子机制也进行了一定的探索。因而，通过研究其不同的作用途径及相应的作用机制，明确其发挥作用的原理是更好地开发利用银杏药用价值的基础。然而，尽管对银杏广泛的药用作用已经明确，但对这些作用机制方面的研究积累还十分有限，这也必然限制了银杏的广泛应用。因此，明确银杏发挥多方面作用的细胞学、免疫学及分子生物学的作用机制应该是今后研究需要进一步加强的方面。

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