非瑟酮的药理作用研究进展

叶冰洁 刘明鑫 李威 唐艳红

[摘要] 非瑟酮（3，3′4′7-4羟基黄酮）是植物黄酮醇，是一种膳食类黄酮，存在于各种水果（草莓、苹果、芒果、柿子、猕猴桃和葡萄），蔬菜（西红柿、洋葱、黄瓜），坚果和葡萄酒中，在草莓、苹果、柿子中发现非瑟酮的含量最高。据估计，人体平均每日的非瑟酮摄入量是0.4 mg。非瑟酮具有强大的抗氧化、抗炎、抗肿瘤、降糖、神经保护以及心血管等多脏器保护作用。本文就非瑟酮的理化性质和药理作用等研究进展作一综述，为非瑟酮的进一步开发、现代研究和临床应用提供依据。

[关键词] 非瑟酮；黄酮；药理作用

[中图分类号] R961.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）08（b）-0022-04

[Abstract] Fisetin （3，3′4′7-4 hydroxyl flavone） is a plant flavonol， a dietary flavonoids， which exists in a variety of fruits （strawberry， apple， mango， persimmon， kiwi fruit and grape）， vegetables（tomato， Onion， cucumber）， nuts and wine. The highest levels of fisetin are found in strawberries， apples and persimmons. It is estimated that the average daily intake of fisetin is 0.4 mg. Fisetin has strong effect of antioxidant， anti-inflammatory， anti-tumor， hypoglycemic， neuroprotective and cardioascular protection. This paper reviews the physicochemical property and pharmacological effects of fisetin and provides a basis for further modern research and clinical application of fisetin.

[Key words] Fisetin； Flavonoids； Pharmacological effects

非瑟酮（Fisetin）即3，3′4′7-4羟基黄酮，是从天然植物中提取出来的化合物，具有对抗不同病理过程的药理作用。流行病学研究表明，经常食用含有类黄酮的水果和蔬菜能降低患心血管疾病、炎症性疾病、神经退行性疾病和癌症等疾病的风险[1]。食物中非瑟酮的浓度为2～160 μg/g。草莓、苹果和柿子中含量较高。人们每天从膳食中摄取的非瑟酮约0.4 mg。非瑟酮也大量存在于各种豆科类的乔木和灌木中。目前关于非瑟酮的研究并不多，非瑟酮尚未应用于临床，本文将对其效用机制作一综述，以开发其潜在的治疗价值。研究表明，它对于神经系统异常、心血管疾病、糖尿病、肥胖、肺部疾病、免疫性疾病、癌症和其他炎症性疾病具有一定的治疗作用[2]。

1 理化性质

非瑟酮又称非瑟素、漆黄酸、漆黄素、紫铆素，是一种黄色的生物活性色素。分子式C15H10O6，摩尔质量286.2363 g/mol，密度1.688 g/mL，分解点330℃，溶于乙醇、丙酮、乙酸、氢氧化物碱溶液。在乙醇中的溶解度约为5 mg/mL，在稀乙醇中结晶为黄色针状晶体，在25℃的二甲基亚砜中高度可溶（约为30 mg/mL），不溶于水、乙醚、苯、氯仿和石油醚。在稀氢氧化钠乙醇溶液中呈现暗绿色荧光。

2 抗氧化作用

氧化应激是指体内的活性氧和活性氮生成过多，机体氧化与抗氧化系统之间严重失衡，导致活性氧（ROS）在体内或细胞内蓄积而引起细胞毒性，从而导致组织损伤的过程。在病理状态下，过多的ROS引起连锁氧化损伤反应，加重氧化应激对蛋白质、核酸和脂质的损伤，导致细胞及组织的结构、生理和代谢机制破坏和调节异常，发生整个生物体病理生理学的改变[3]。

非瑟酮分子中羟基键的离解能和偶极矩表明非瑟酮具有很强的抗氧化能力，可清除自由基。非瑟酮阻止了低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）的氧化，部分原因是减少了巨噬细胞中的CD36基因表达，可能帮助改善动脉粥样硬化。已经证明非瑟酮能保护过氧化物的供体，诱导细胞外信号调控激酶（ERK1/2）/c-myc磷酸化，增加核nf-2相关因子-2（Nrf2）、谷氨酸酯酶以及谷胱甘肽（GSH）水平，提高细胞的生存能力。研究显示非瑟酮与磷脂的亲水头部和疏水尾部紧密结合，结合区域很容易被自由基所利用，并作为非瑟酮抗氧化活性的反应部位，抑制脂质过氧化反应[4]。

3 抗炎作用

在13种类黄酮测试中，非瑟酮是最有效的己糖胺酶分泌抑制剂，能抑制炎性细胞因子的产生。另外，它还能通过减少p38、细胞外调节蛋白激酶（ERK）和应激活化蛋白激酶的磷酸化来激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs），抑制核因子κB（NF-κB）的转录激活，加强核NF-κB抑制因子α的磷酸化和降解[5]。

非瑟酮通过抑制细胞与细胞之间的相互作用，减少细胞表面抗原CD40和细胞间黏附分子-1（ICAM-1）的数量并下调NF-κB和MAPKs通路来抑制肥大细胞的活化。研究表明非瑟酮治疗能通过减少胸腺基质淋巴生成素mRNA的表达和IL-4、IL-5、IL-13的分泌抑制过敏性炎症[6]。

在急性应答过程中，炎性细胞因子（IL-4、IL-5和IL-13）产生，IgE增加，而非瑟酮能够减少这些炎症介质、嗜酸性粒细胞和肥大细胞的产生。Kim等[7]在研究中发现每天给予特异性炎症的NC/Nga小鼠250 mg/kg剂量的非瑟酮8～15 d，能显著改善小鼠皮肤症状，并减少耳朵和背侧皮肤处嗜酸性粒细胞、肥大细胞、CD4+T和CD8+T细胞的浸润，其实质是通过阻断主要的NF-κB调节酶来抑制巨噬细胞介导的炎性反应。此外，非瑟酮还减少了IL-5、IL-13、肿瘤坏死因子（TNF-α），通过活化淋巴結CD4+T细胞和增加IL-10生成来抑制？捃干扰素和IL-4的生成，另外，还通过降低p65的磷酸化水平抑制NF-κB的激活[7]。

非瑟酮抑制脓毒血症小鼠白细胞的渗透和迁移，抑制参与血管炎症的内皮细胞蛋白C受体的表达。同时，它也抑制了TNF-α和IL-1β的产生以及人脐静脉血管内皮细胞中蛋白激酶B（AKT）、NF-κB和ERK1/2的激活[8]。研究表明，非瑟酮抑制高糖引起的血管炎症、血管通透性、白细胞黏附以及迁移、细胞黏附分子的表达、ROS的形成和NF-κB的激活[9]。

4 抗肿瘤作用

非瑟酮以一种蛋白依赖的方式迅速地干扰癌细胞的有丝分裂。它导致染色体过早的分离，使癌细胞不能顺利完成复制过程。非瑟酮对几种肿瘤细胞有抗增殖的特性，它在癌症预防和治疗方面有潜在价值，可能会减少血管生成，并通过抑制尿激酶纤维蛋白溶酶原激活剂来抑制肿瘤生长[10]。

非瑟酮有很多生物效应，其中一种就是抑制拓扑异构酶Ⅱ，产生基因毒性，导致DNA双链断裂。在细胞培养研究分析中发现，非瑟酮治疗影响几种有丝分裂蛋白的定位和磷酸化，扰乱纺锤体的形成，使得细胞分裂失败，细胞存活能力降低[11]。

非瑟酮在各种癌细胞株中诱导细胞死亡。有研究表明，非瑟酮介导的抗增殖和促凋亡作用是专门针对癌细胞的，而正常细胞则受到非瑟酮治疗的影响小得多[12]。

5 抗糖尿病作用

实验研究发现非瑟酮通过增强糖酵解，抑制糖原生成和增加糖原储存降低糖尿病动物的血糖水平。糖尿病大鼠喂养1个月的非瑟酮后，大鼠的血糖水平显著降低，胰岛素水平增加，同时糖基化血红蛋白也减少了，与用格列齐特治疗后的大鼠有着相似的代谢变化。非瑟酮通过参与碳水化合物代谢相关酶的调制达到了这些效果。在肝脏和肾脏组织中，非瑟酮增强了糖酵解途径中的己糖激酶、丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶的活性，相反地，它抑制了糖异生过程中的葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1，6-二磷酸酶以及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性。非瑟酮治疗也会影响糖尿病大鼠体内的肝糖原代谢，促进肝糖原合成，抑制其分解[13]。

除了调节促炎细胞因子外，还发现非瑟酮能减少糖尿病的血管炎症，最近的研究表明，非瑟酮会影响血管炎症形成的一些病理生理过程，包括降低血管通透性，减少白细胞的迁移和黏附以及ROS的生成。非瑟酮也可能在缓解或减少糖尿病常见并发症方面发挥一定的作用，糖尿病与脂蛋白代谢异常密切相关。最近的一项研究表明用非瑟酮治疗链脲佐菌素诱导的的糖尿病大鼠，可将LDL-C和极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL-C）的水平控制在正常范围，同时增加高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）的水平[14]。来自体内研究的数据显示，非瑟酮抑制高糖诱导的ICAM-1、血管细胞黏附分子-1和内皮细胞中的E选择素的过度表达，这一结果减少了人类单核细胞对人脐静脉内皮细胞的黏附[9]。

由于大分子糖基化和多器官的高糖毒害作用，糖尿病患者经常出现并发症。非瑟酮能激活乙二醛酶1，减少糖化血红蛋白含量，这一效果能减轻糖尿病大鼠的肾脏肥大和减少蛋白尿[15]。糖尿病的眼并发症通常包括白内障。最近的一项研究表明，用非瑟酮喂养糖尿病大鼠，可减轻其白内障的严重程度并延缓晚期并发症的发生[16]。此外，近几年非瑟酮作用于1型糖尿病大鼠脊髓C-氨基丁酸A受体，对糖尿病性神经病变有治疗效果的研究也接踵而来[17]。

6 神经保护作用

实验研究表明，非瑟酮是最有效的保护神经的黄酮类物质，能调节细胞内信号以促进细胞存活[18]。非瑟酮是所有黄酮类物质中最有效地通过激活Ras-ERK信号通路来诱导轴突生长和pc-12细胞分化的，特别是ERK的激活。Maher等[15]在实验中发现非瑟酮能通过激活ERK和诱导cAMP反应元件结合蛋白磷酸化来提高鼠的记忆力。还有研究显示非瑟酮能在神经营养因子提取后通过增强的蛋白酶体的活性来促进神经细胞的生存，也就是说它也可以作为神经营养因子。另外，非瑟酮通过改变GSH的代谢有效地保护了起源于神经细胞（HT-22细胞）的大鼠中枢神经系统免受谷氨酸毒性和低血糖的损伤，还能通过清除ROS来阻止过氧化氢损伤神经元[19]。非瑟酮治疗抑制了胶质母细胞瘤的入侵，能抑制多功能基因家族的表达，其抗侵入作用与诱导这种细胞中ERK的磷酸化有关。在用非瑟酮治疗后，抑郁鼠的前额叶和海马中的羟色胺和去甲肾上腺素水平提高了，脑中的单胺氧化酶活性也被抑制了[20]。

实验按照30 mg/kg剂量的非瑟酮给鼠进行腹腔注射，结果在鼠的大脑组织中平均检测到有8.23 ng的非瑟酮，并且在恢复鼠的纹状体和鼠脑皮层缺血区域的细胞结构起到了一定的作用，而对照组用相同剂量的蒸馏水注射到鼠的腹腔却没有这种效果。在兔脑血栓栓塞模型中，非瑟酮使兔脑卒中后的行为缺陷显著减少，这将为一新颖的治疗脑卒中的方法提供证据。

来自脑肿瘤细胞和其微血管内皮细胞的促炎因子COX-2和MMP-9增加了对血脑屏障的破坏，应用非瑟酮后可抑制毛细血管样结构形成，Tahanian等[21]还证实非瑟酮可抑制Cox-2和MMP-9的活性以及蛋白和mRNA的表达。铝是一种强有力的环境神经毒素，通过激活星形胶质细胞、小胶质细胞和相关炎性反应来影响脑的功能。氯化铝被认定与过氧化脂质类（LPO）的增多，超氧化物歧化酶（SOD）、GSH和谷胱甘肽巯基转移酶（GST）的减少有关，非瑟酮治疗能增加鼠大脑组织（皮层和海马）中抗氧化剂SOD、GST和GSH的含量，减少LPO的含量。此外，有研究表明非瑟酮保护PC-12细胞免受ROS的破坏，诱导ERK、p38、和PC-12细胞中AKT的磷酸化[22]。用非瑟酮喂养小鼠后，氯化铝的含量可降低，逆转氯化铝对认知记忆的损伤，进而减轻神经毒性作用。同时，它也抑制了星形胶质细胞、小胶质细胞的活性，从而减少了氯化铝诱导产生的促炎因子如TNF-α、IL-1β和誘导型一氧化氮合酶，同时也改善了氯化铝引起的神经毒性和神经炎症所致的形态异常[23]。

7 抗动脉粥样硬化作用

以往都認为脂质代谢失调是导致动脉粥样硬化的唯一原因，现在越来越多的证据表明，适应不良的慢性炎性反应在动脉粥样硬化的起始和发展过程中也起着至关重要的作用[24]。最近的研究结果表明中性粒细胞也有参与调节动脉硬化的发生[25]。另外，IL-1β、IL-6、TNF-α、P-选择素和脂氧合酶也促进了动脉硬化的形成。实验和临床研究已经证明抗炎和免疫调节疗法能降低心血管疾病和动脉粥样硬化的发生风险[26]。吞噬细胞吞噬LDLs形成泡沫细胞，泡沫细胞的累积导致动脉粥样硬化斑块的形成。研究显示非瑟酮具有抗氧化的特性，能抑制LDLs的氧化[27]。非瑟酮抑制铜离子依赖型LDL-C氧化，通过减少mRNA表达来抑制巨噬细胞CD36受体的表达，随后又能阻止氧化的LDLs结合巨噬细胞上的b类清道夫受体CD36。

8 小结

非瑟酮作为一种从天然植物中提取出来的中药，因其强大的抗氧化、抗炎、抗肿瘤等作用，通过改善行为、学习能力和记忆力来增强动物的神经功能，具有广泛的经济及药用价值，被认为有促进健康的效果。近来因其对糖尿病、动脉粥样硬化、肥胖和脂质代谢异常等的有益作用而备受关注。目前，非瑟酮正在被进一步地研究。为将非瑟酮的药理作用潜能应用到临床上，需设计良好的动物试验，进行可靠的分析，进一步确立其药理作用及其在临床上的可行性，引领未来临床试验的道路，为临床上改善或治愈某些疾病提供更多可行的策略，帮助一些疾病管理的方法找到更多创新的辅助或单疗疗法，以改善患者的预后。它将有望作为一种新型、高效、经济的药物在临床治疗中得到实际应用。

[参考文献]

[1] Bjorklund G，Dadar M，Chirumbolo S，et al. Flavonoids as detoxifying and pro-survival agents： what′s new？ [J] Food Chem Toxicol，2017，110：240-250.

[2] Seo SH，Jeong GS. Fisetin inhibits TNF-alpha-induced inflammatory action and hydrogen peroxide-induced oxidative damage in human keratinocyte HaCaT cells through PI3K/AKT/Nrf-2-mediated heme oxygenase-1 expression [J]. Int Immunopharmacol，2015，29（2）：246-253.

[3] Sies H. Oxidative stress： a concept in redox biology and medicine [J]. Redox Biol，2015，4：180-183.

[4] Adan A，Baran Y. The pleiotropic effects of fisetin and hesperetin on human acute promyelocytic leukemia cells are mediated through apoptosis， cell cycle arrest， and alterations in signaling networks [J]. Tumour Biol，2015，36（11）：8973-8984.

[5] Pal HC，Athar M，Elmets CA，et al. Fisetin inhibits UVB-induced cutaneous inflammation and activation of PI3K/AKT/NFkappaB signaling pathways in SKH-1 hairless mice [J]. Photochem Photobiol，2015，91（1）：225-234.

[6] Kim JH，Kim MY，Kim JH，et al. Fisetin Suppresses Macro-phage-Mediated Inflammatory Responses by Blockade of Src and Syk [J]. Biomol Ther（Seoul），2015，23（5）：414-420.

[7] Kim GD，Lee SE，Park YS，et al. Immunosuppressive effects of fisetin against dinitrofluorobenzene-induced atopic dermatitis-like symptoms in NC/Nga mice [J]. Food Chem Toxicol，2014，66：341-349.

[8] Zhang XJ，Jia SS. Fisetin inhibits laryngeal carcinoma through regulation of AKT/NF-kappaB/mTOR and ERK1/2 signaling pathways [J]. Biomed Pharmacother，2016，83：1164-1174.

[9] Sahu BD，Kumar JM，Sistla R. Fisetin， a dietary flavonoid， ameliorates experimental colitis in mice： Relevance of NF-kappaB signaling [J]. J Nutr Biochem，2016，28：171-182.

[10] Li X，Chen G，Zhang X，et al. A new class of flavonol-based anti-prostate cancer agents： Design， synthesis， and evaluation in cell models [J]. Bioorg Med Chem Lett，2016，26（17）：4241-4245.

[11] Jeng LB，Kumar Velmurugan B，Chen MC，et al. Fisetin mediated apoptotic cell death in parental and Oxaliplatin/irinotecan resistant colorectal cancer cells in vitro and in vivo [J]. J Cell Physiol，2018，233（9）：7134-7142.

[12] Khan N，Afaq F，Khusro FH，et al. Dual inhibition of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt and mammalian target of rapamycin signaling in human nonsmall cell lung cancer cells by a dietary flavonoid fisetin [J]. Int J Cancer，2012，130：1695-1705.

[13] Prasath GS，Subramanian SP. Modulatory effects of fisetin， a bioflavonoid， on hyperglycemia by attenuating the key enzymes of carbohydrate metabolism in hepatic and renal tissues in streptozotocin-induced diabetic rats [J]. Eur J Pharmacol，2011，668（3）：492-496

[14] Prasath GS，Subramanian SP. Antihyperlipidemic effect of fisetin， a bioflavonoid of strawberries， studied in streptozotocin-induced diabetic rats [J]. J Biochem Mol Toxicol，2014，28（10）：442-449.

[15] Maher P，Dargusch R，Ehren JL，et al. Fisetin lowers methylglyoxal dependent protein glycation and limits the complications of diabetes [J]. PLoS ONE，2011，6（6）：e21226.

[16] Kan E，Kili？觭kan E，Ayar A，et al. Effects of two antioxidants； a-lipoic acid and fisetin against diabetic cataract in mice [J]. Int Ophthalmol，2015，35（1）：115-120.

[17] Zhao X，Li XL，Liu X，et al. Antinociceptive effects of fisetin against diabetic neuropathic pain in mice： engagement of antioxidant mechanisms and spinal GABA（A） receptors [J]. Pharmacol Res，2015，102：286-297.

[18] Echeverry C，Arredondo F，Martínez M，et al. Antioxidant activity， cellular bioavailability， and iron and calcium management of neuroprotective and nonneuroprotective flavones [J]. Neurotox Res，2015，27（1）：31-42.

[19] Cho N，Choi JH，Yang H，et al. Neuroprotective and anti-inflammatory effects of flavonoids isolated from Rhus verniciflua in neuronal HT22 and microglial BV2 cell lines [J]. Food Chem Toxicol，2012，50（6）：1940-1945.

[20] Zhen L，Zhu J，Zhao X，et al. The antidepressant-like effect of fisetin involves the serotonergic and noradrenergic system [J]. Behav Brain Res，2012，228（2）：359-366.

[21] Tahanian E，Sanchez LA，Shiao TC，et al. Flavonoids targeting of IκB phosphorylation abrogates carcinogen-induced MMP-9 and COX-2 expression in human brain endothelial cells [J]. Drug Des Devel Ther，2011，5：299-309.

[22] Chen PY，Ho YR，Wu MJ，et al. Cytoprotective effects of fisetin against hypoxia-induced cell death in PC12 cells [J]. Food Funct，2015，6（1）：287-296.

[23] Ahmad A，Ali T，Park HY，et al. Neuroprotective effect of fisetin against amyloid-beta-induced cognitive/synaptic dysfunction， neuroinflammation， and neurodegeneration in adult mice [J]. Mol Neurobiol，2017，54（3）：2269-2285.

[24] Lima LCF，Braga VA，do Socorro de Fran？觭a Silva M，et al. Adipokines， diabetes and atherosclerosis： an inflammatory association[J]. Front Physiol，2015，6：304.

[25] Chistiakov DA，Bobryshev YV，Orekhov AN. Neutrophil′s weapons in atherosclerosis [J]. Exp Mol Pathol，2015，99（3）：663-671.

[26] Back M，Hansson GK. Anti-inflammatory therapies for atherosclerosis [J]. Nat Rev Cardiol，2015，12（4）：199-211.

[27] Zhang BC，Zhang CW，Wang C，et al. Luteolin Attenuates Foam Cell Formation and Apoptosis in Ox-LDL-Stimulated Macrophages by Enhancing Autophagy [J]. Cell Physiol Biochem，2016，39（5）：2065-2076.

（收稿日期：2018-04-17 本文編辑：关 婧）