槲皮素体内的抗氧化活性研究及在医药领域的应用

付连港，曾建国

河北工程大学，河北 邯郸 056038

槲皮素是一种多酚类黄酮化合物，大量存在于羽衣甘蓝、洋葱、浆果、苹果、红葡萄、西蓝花和樱桃以及茶和红酒中。现代研究表明，槲皮素可以预防各种疾病，如骨质疏松症、某些形式的癌症、肿瘤以及肺部和心血管疾病。槲皮素的抗氧化作用在预防和治疗某些疾病中起着重要作用。然而，近年来，很少有关于槲皮素抗氧化活性的综述和总结。本文从生物活性方面探讨槲皮素的抗氧化作用，以期为槲皮素抗氧化作用的研究提供指导。此外，本文还介绍了抗氧化剂在医药领域的应用。本综述旨在为今后槲皮素的抗氧化研究提供一些指导和参考。

1 槲皮素在体内的抗氧化活性

1.1 槲皮素对谷胱甘肽的直接影响

槲皮素通过调节GSH 水平来增加身体的抗氧化能力。这是因为一旦氧自由基在体内产生，超氧化物歧化酶（SOD）就会迅速捕获O2-，并将其转换为H2O2。这种酶进一步催化H2O2到无毒的H2O。该反应需要GSH 作为氢供体。动物和细胞研究发现，槲皮素可诱导GSH 合成。研究还表明，在肾缺血/再灌注（I/R）中应用槲皮素治疗可提高GSH 水平，从而增强大鼠的抗氧化能力[1]。

1.2 槲皮素对酶活性的影响

槲皮素侧苯基环上的·OH 基团与两种酶活性位点的重要氨基酸残基结合。通过这种方式，它对与氧化特性相关的关键酶乙酰胆碱酯酶（ACHE）和丁酰胆碱酯酶（BCHE）具有更强的抑制作用。槲皮素已被证明可以缓解大鼠锰诱导的抗氧化酶活性下降、ACHE 活性增加、过氧化氢生成和脂质过氧化水平，从而预防锰中毒[2]。

1.3 槲皮素对信号转导途径的影响

槲皮素对各种信号转导途径有几种影响，如激活、抑制、上调或下调身体的许多分子。通过这种方式，槲皮素可以改善身体的抗氧化状态，修复脊髓损伤、动脉粥样硬化、铅或镉中毒等损伤。

通过影响信号转导途径，槲皮素可以调节增强抗氧化特性的酶或抗氧化物质，从而预防疾病发展。研究表明，槲皮素对急性脊髓损伤的保护机制取决于其对p38MAPK/iNOS 信号通路的抑制作用、MDA水平的下调以及SOD 活性的上调，进而促进抗氧化活性[3]。

1.4 环境和毒理因素引起的槲皮素对ROS 的影响

氧化损伤主要由ROS 引起。槲皮素能去除ROS，从而抵抗氧化损伤，如呼吸系统损伤、紫外线辐射b（UVB）引起的皮肤病变、百草枯诱导的氧化损伤以及与ROS 相关的精子变化和胃上皮细胞的氧化损伤。呼吸系统损伤是由暴露于环境中的细颗粒物（PM2.5）引起的，导致16HBE 细胞的细胞活性、ROS 的产生增加以及线粒体基因表达的抑制。

皮肤是人体最大的器官，可以抵抗各种环境损害。然而，UVB 诱导使ROS 瞬时增加和内源性抗氧化系统不平衡，从而增加影响细胞过程的自由基和炎症的水平。研究表明，槲皮素通过去除ROS 并加强细胞膜和线粒体对抗ROS 诱导的损伤来防止UVB 诱导的辐射损伤。

槲皮素通过降低ROS 水平和增加总谷壳酸水平来防止百草枯引起的氧化损伤。其他研究表明，槲皮素可以通过调节A549 细胞中抗氧化剂相关基因的表达来缓解氧化应激[4]。

2 抗氧化活性在医药领域的应用

2.1 槲皮素对肿瘤的影响

槲皮素已被用于预防癌症和预防各种癌症的扩散，如肺癌、前列腺癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌和宫颈癌。其抗癌特性由涉及细胞信号通路和抑制致癌物的酶活性的各种机制介导。高水平的ROS 诱导氧化应激，进而导致信号转导途径的过度激活，促进细胞增殖以及对肿瘤微环境的存活和代谢适应。通过这种方式，ROS 促进了肿瘤的发生。槲皮素调节ROS介导的蛋白激酶C（PKC）信号传导的内部和外部途径。PKC 是哺乳动物细胞生长和分化的关键调节因子，其激活部分取决于ROS 信号传导。PKC 抑制细胞增殖和存活，并诱导癌细胞凋亡。槲皮素通过上调p53 来预防癌症发展，p53 是最常见的灭活肿瘤抑制因子。它还增加了BAX 的表达，BAX 是p2 的下游靶标，也是HepG82 细胞中关键的促凋亡基因[5]。

2.2 槲皮素对心脏病的影响

基于其抗氧化活性，槲皮素对心血管疾病具有治疗作用。例如，冠心病可能导致急性心肌梗死（AMI）。最近的一项研究表明，氧化应激是参与AMI发展的重要因素。槲皮素可显著降低MDA 含量，增加SOD 和CAT 活性，并调节抗炎和抗细胞凋亡过程，能有效防止心肌损伤[6]。

2.3 槲皮素对抑郁症的影响

抑郁症是一种常见的精神疾病，对人类的身心健康产生负面影响。已有研究表明，槲皮素对嗅球切除术（OB）具有显著的抗抑郁作用，嗅球切除术是抑郁症动物模型。在强制游泳试验和尾部悬架试验中，槲皮素减少了静止时间，增加了梳理时间，并增加了海马体中的SOD 活性和脂质过氧化氢含量（LOOH），从而提供抗抑郁作用[7]。这些发现表明，槲皮素可减轻神经系统并发症引起的压力，并增强体内的总抗氧化活性。

2.4 槲皮素对中毒引起的疾病的影响

槲皮素具有治疗致病因素引起的疾病的潜力。这些疾病通常是由氧化和抗氧化过程之间的不平衡引起的。此外，槲皮素对锰、环丙沙星、雷神藤、镉（Cd）、丙卡巴肼（PCZ）、砷、LPS 和顺铂（顺式）引起的疾病具有治疗作用。

2.5 槲皮素对其他疾病的影响

大量研究表明，槲皮素具有治疗其他疾病的潜力，如坏死性小肠结肠炎（NEC）、糖尿病和肺损伤[8]。在NEC 中，槲皮素通过调节血清MDA 和GSH水平来调节总抗氧化状态。IPF 具有恢复肺氧化还原平衡和抑制炎症的能力，建议将其作为IPF 的补救措施。槲皮素通过降低氧化应激标志物水平和增加抗氧化酶活性来预防急性肺损伤。

3 结论

槲皮素是一种典型的类黄酮，在体内具有抗氧化活性，在水果和蔬菜中含量丰富。它在医学领域的应用已显示其改善人类健康的潜力。然而，由于槲皮素溶解性差、生物利用度低、渗透性差和不稳定，它在制药领域的应用受到人体对其吸收率低的限制。当它与金属离子或络离子形成络合物时，其生物利用度和抗氧化作用得到增强。除槲皮素复合物外，近年来还出现较新的槲皮素制剂，包括负载槲皮素的纳米颗粒、槲皮素聚合物胶束、负载槲皮素黏膜粘附纳米乳液、负载槲皮素的凝胶等。这些制剂提高了槲皮素的溶解度和生物利用度，增强其临床疗效，为研发提供了新的药物制剂。

因此，提高槲皮素的溶解度和生物利用度，将增强其抗氧化和抗菌活性等特性，有助于槲皮素被充分利用。