柚皮素神经保护作用的研究进展

王凯华 李配庆 陈真珍△

1)广西国际壮医医院/广西中医药大学附属国际壮医医院，广西 南宁 530000 2)广西中医药大学，广西 南宁 530000

柚皮素(naringenin，4'，5，7-三羟基二氢黄酮)是柚皮苷的苷元，属于二氢黄酮类化合物，来源较广，包含于自然界蔷薇科、芸香科、柑橘属植物中，在常见水果如葡萄、西红柿以及柑橘类水果中含量颇高，亦是传统中药枳实、枳壳中的重要有效成分。据报道，食用富含柚皮素的水果和蔬菜对预防慢性疾病如肥胖、心脑血管疾病、糖尿病、抑郁症和神经变性疾病具有很大的益处[1]。

柚皮素分子式为 C15H12O5，为白色针状结晶，常需置于阴凉干燥、避光、避高温处储存。柚皮素可通过CO2、乙醇、有机溶剂等方法从植物当中萃取。提取内含有苯环、羟基、羰基等官能团，因其所含官能团，致使其在紫外区易吸收，分子量为272.25，熔点 247～250 ℃。柚皮素可溶于乙醇、乙醚和苯，但却几乎不溶于水，脂溶性也较差，对此可通过引入脂溶性或水溶性较强的基团对其结构进行修饰，可提高其脂溶性或水溶性，从而提高生物利度[2]。柚皮素可以通过血脑屏障[3]。

研究表明，经口服后，柚皮素在人体胃肠道中不能很好地吸收，仅显示出15%的口服生物利用度，柚皮素的吸收是通过被动扩散和主动转运进行的[4-5]。XU等[6]人在大鼠肠道灌注模型中，发现柚皮素的吸收量最高为68%，在十二指肠的吸收率为47%，回肠末端为42%，空肠为39%，并且认为通过葡糖醛酸氧化途径处理柚皮素，受亲水性葡糖醛酸酯(Mol)外排转运体的影响。

HUYNH等[7]通过建立了一种快速分离液相色谱串联三重四极杆质谱(RRLC-QQQ-MS/MS)方法，研究柚皮苷在衰老大鼠中的药代动力学、组织分布、代谢和排泄，发现在血浆浓度-时间曲线上有双峰现象，考虑与肠肝循环或胃排空调节吸收有关，并且只有少量柚皮苷能被迅速代谢成柚皮素，然后被吸收进入循环系统，研究者还发现年龄较大的雌性大鼠对柚皮素的清除率低于雄性大鼠；柚皮苷和柚皮素在体内依次分布于胃肠道、肝、肾、肺和气管中，心脏和脑这与成年大鼠不一致，表示柚皮苷组织分布与年龄有关的变化，并且组织中柚皮苷和柚皮苷的最高浓度分别出现在3 h和6 h，与成年大鼠相比，老年大鼠吸收速度较慢。其代谢产物中包含39种类黄酮代谢物(主要是葡萄糖醛酸和硫酸盐)以及46种微生物衍生的酚类分解代谢物，其中柚皮素、马尿酸和3-丙酸是主要代谢产物。

柚皮素的主要功效有以下几个方面：(1)强大的抗炎，抗氧化作用，它被证明可以减少大鼠中的炎症介质，如COX-2、INOS、TNF-α，能够清除自由基[8-9]。(2)抗肿瘤作用，国内外有许多文献报道，柚皮素可抑制肿瘤细胞的生长、增殖、转移、促进凋亡等方面，从而发挥出抗肿瘤作用，尤其是在对抗肺癌、乳腺癌[10]、肝癌[11]、胃癌[12]等方面有确切的疗效。(3)柚皮素具有降脂抗动脉粥样硬化的作用：柚皮素在小鼠高脂饮食中，改善代谢紊乱，降低小鼠体质量增加，减轻肥胖，减轻动脉粥样硬化，同时在无饮食诱导肥胖的情况下，能增强能量消耗和脂肪酸氧化，从而降低Ldlr-/-小鼠体质量和脂肪含量[13]。(4)抑制α-葡萄糖苷酶活性，从而降低血糖的作用[14]。(5)通过血脑屏障，发挥其各种对中枢神经系统中作用。本文将以综述的方式，将柚皮素在中枢神经系统疾病中的应用及所发挥的机制进行探讨。

1 柚皮素对缺血性脑卒中的保护作用

国内外均有报道柚皮素在缺血性脑卒中中的作用。王凯华等[15-16]从抗氧化治疗及其相关信号通路和抗凋亡的机制为研究点，建立了体外OGD/Rep模型和MCAO模型，发现柚皮素通过增强NRF2基因的表达，阻止线粒体去极化，使得凋亡相关蛋白(Casp0se3/9、Bas)水平下降，抗氧化酶(SOD、NQO1、HO-1)水平上调及亲氧分子(MDA、ROS)下调，从而使得缺血缺氧病理过程中的神经细胞的抗氧化应激和线粒体保护作用。研究发现在pMCAO的动物模型中，柚皮素干预能改善缺血后的神经功能缺损，改善脑肿胀，减少梗死体积，其机制考虑为下调NOD2、RIP2、NF-kB、MMP-9和上调Claudin-5的表达[17]。

有文献报道，核因子-κB(NF-κB)信号通路与脑缺血/再灌注(I/R)诱导的炎症之间有着密切的联系。RAZA等[18]观察到柚皮素柚皮素治疗成功地提高了缺血脑组织的抗氧化状态，缩小了梗死范围，降低了髓过氧化物酶、一氧化氮和细胞因子的水平，免疫组织化学和Westernblot分析表明柚皮素限制了神经胶质的激活并下调了NF-κB的表达水平及其靶基因。

以上研究提示，柚皮素通过激活NRF2表达，改善线粒体功能，抑制细胞凋亡，升高抗氧化酶，减少氧化物，抑制NF-κB、NOD2、RIP2、MMP-9信号通路的调控等途径，从而在缺血性脑管疾病中发挥保护脑细胞的作用。

2 柚皮素改善阿尔茨海默病模型大鼠的认知能力

此前的研究表明，柚皮素能改善脑胰岛素信号和认知功能，还能改善脑室内-链脲霉素注射或LPS诱导所致的阿尔茨海默病(AD)型神经变性。SACHDEVA等[19]在脑室内(ICV)链脲霉素(STZ)诱导的认知障碍的实验模型研究中发现，STZ处理后细胞线粒体膜电位和酶活性改变，导致ATP syn受到抑制，线粒体损伤还可能导致Ca2+失调和一氧化氮激活，柚皮素通过增加大脑皮层和海马区域线粒体复合酶活性和提高氧化还原能力，减轻线粒体功能障碍，减少链脲霉素导致的损伤，恢复大鼠的认知功能。MOHAMMAD-REZA等[20]观察到柚皮素对注射LPS大鼠Y迷宫的空间识别记忆、新物体辨别任务的识别率、被动回避实验中的记忆和记忆能力的改善具有剂量依赖性，其中测得柚皮素降低了海马丙二醛(MDA)作为脂质过氧化的指标，并改善了抗氧化剂防御系统，该系统除降低乙酰胆碱酯酶(AChE)活性外还包含超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶和谷胱甘肽(GSH)，并发现柚皮素还能降低海马kappaB(NF-κB)、TLR 、TNFα、COX 2、INOS、GFAP水平及其免疫反应性，提高Nrf 2水平，从而验证柚皮素可以减轻脂多糖引起的认知功能障碍和神经炎症反应，对大脑起保护作用。MA等[21]在经脑室内注射链脲佐菌素的AD动物实验中发现经柚皮素处理后，发现大鼠的逃避潜伏期显着缩短，进入平台象限的时间显着延长，并结果提示柚皮素可通过作为过氧化物酶体增殖因子活化受体γ(PPARγ)激动剂可以发挥胰岛素增敏剂的作用，使得超氧化物歧化酶(SOD)活性增加，beta42和Abeta40的表达下调，降低tau蛋白磷酸化程度，并且还认为柚皮素相对于罗格列酮，更容易通过血脑屏障，具有不良反应少等优点。柚皮素通过抗氧化剂防御系统，减轻线粒体功能障碍，发挥胰岛素增敏剂作用，减少Aβ40 和 Aβ42，减轻Tau 蛋白的磷酸化，从而改善阿尔茨海默病模型大鼠的认知能力，改善AD神经变性，从而保护了脑细胞。

3 柚皮素在抗帕金森病的运用及机制

ZBARSKY等[22]在6-OHDA(6羟多巴胺)诱导PD的模型中发现，单侧向前脑内侧束注入6-OHDA后，黑质内酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞明显减少，纹状体多巴胺(DA)含量也会降低，但是经柚皮素预处理后，纹状体中TH阳性细胞的数目并无明显减少和DA水平相对稳定，柚素在此模型中表现出神经保护的能力可能与它们的抗氧化能力和穿透大脑的能力有关。

MANI等[23]在MPTP诱发的帕金森氏病小鼠模型发现，柚皮素能明显下调SYN(中α-突触核蛋白)且上调多巴胺转运蛋白(DAT)和酪氨酸羟化酶(TH)蛋白表达，它还下调了肿瘤坏死因子-α(TNFα)和白介素1β(IL1β)mRNA表达，并改善了超氧化物歧化酶水平从而起到抗帕金森的作用。SH-SY5Y 细胞主要用于PD发病机制的研究，有研究[24]发现柚皮素能降低SH-SY5Y细胞ROS水平及抑制H2O2诱导线粒体膜断裂，从而显著降低H2O2诱导的细胞凋亡，同时还发现柚皮素通过诱导Nrf2、ERK和PI3K/Akt通路上调SH-SY5Y细胞HO-1的表达，从而起到神经保护作用，本研究证明柚皮素对SH-SY5Y细胞具有明显的神经保护作用。

星形胶质细胞在神经元的代谢和神经营养支持中起关键作用。WANG等[25]认为星形胶质细胞源性神经营养作用的丧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脑神经元-神经胶质细胞共培养模型中，柚皮素能够诱导原代星形胶质细胞增生及神经营养因子的释放，从而对DA起到支持营养的作用，考虑可能与星形胶质细胞Nrf 2的激活有密切联系。这些发现可能为PD治疗开辟新的潜在前景。

4 柚皮素在其他中枢神经疾病的保护作用

小胶质细胞(microglia)是神经胶质细胞的一种，小胶质细胞不停地清除着中枢神经系统中的损坏的神经，斑块及感染性物质，但是过多激活或失控的小胶质细胞会引起神经毒性，产生促炎因子及氧化应激，有研究发现柚皮素可以对抗这种神经毒性。研究提示柚皮素能促进ampk活化，并诱导pkcδ磷酸化和积聚，从而上调socs-3的表达，抑制小胶质细胞活化及炎性介质表达，减少神经细胞死亡，从而起到神经保护作用[26]。KRISHNA等[27]的研究表明，食用MeHg污染食物能使得小鼠的中线粒体功能改变，神经元细胞死亡和认知障碍，而柚皮素因其强大的抗炎及抗氧化作用，能够维持了线粒体功能并防止了诱导的神经元细胞死亡，最终改善了认知障碍。此外，又有一些研究表明柚皮素促进了神经营养因子的表达，如BDNF和GDNF的表达，从而保护脑细胞的作用。

5 展望

柚皮素有抗氧化、抗炎、抑制细胞凋亡，降血脂、降低血糖，保护心脑血管等多方面药理作用，食用富含柚皮素的水果和蔬菜对预防慢性疾病如肥胖、心血管疾病、糖尿病、抑郁症和神经变性疾病具有很大的益处，对预防心脑血管疾病有巨大的潜力。目前柚皮素对神经系统疾病保护作用的研究证据更多在于动物实验和基础研究阶段，柚皮素单体应用于临床神经系统疾病的治疗尚缺乏临床研究依据。考虑到柚皮素强大的抗氧化、抗炎、抑制细胞凋亡等药理作用和我国具有丰富的橘柑资源，将柚皮素作为新颖的神经保护剂进行基础与临床研发有重要意义[28-29]。