白藜蘆醇的抗炎、抗氧化作用與帕金森病治療的探討

繆維芳

摘 要： 白藜蘆醇是一種生物性很強的多酚類化合物，藥理作用多樣，具有抗癌、抗腫瘤、保護心血管、抗炎、抗氧化、抗凋亡的作用。帕金森病作為神經退行性疾病最常見的一種，發病率逐年增高，發病年齡也日益降低，目前認為其主要機制在于中樞神經系統發生了炎癥和氧化應激，從機制上看，白藜蘆醇可能可以用作帕金森病的治療，在進一步的實驗中，將加以驗證。

關鍵詞： 白藜蘆醇 抗炎 抗氧化 帕金森病

神經退行性疾?。∟D） 是一類慢性進行性神經系統疾病，主要包括帕金森?。≒D）、阿爾茨海默?。ˋD）、亨廷頓?。℉D）等，不同類型的神經退行性疾病的發病機制不同，但都具有大腦特定區域的遲發性神經細胞退行性病變、細胞凋亡等共同特征，如神經元損傷、線粒體損傷、神經膠質細胞的氧化應激等，神經系統中均會出現異常蛋白沉積和炎癥反應。目前認為本組疾病的主要機制有炎癥機制、氧化應激機制、細胞凋亡機制、興奮毒性機制等。

有實驗顯示，神經系統炎癥反應的損傷作用在神經退行性疾病中均有發現[1]，如在AD患者腦中活化的小膠質細胞、細胞因子和自由基，PD患者腦內黑質紋狀體系統的炎癥反應，路易斯小體的形成。氧化應激時，體內高活性分子氧自由基（ROS）和活性氮（RNS）自由基產生過多，氧化產物增加而抗氧化產物減少，氧化和抗氧化系統失衡，導致組織損傷。大量研究資料表明，在AD、PD、HD和衰老中，中樞神經系統神經元受到自由基攻擊，細胞凋亡，出現神經元網絡功能失常而發生ND[2]。帕金森病是最常見的一種神經退行性疾病，主要有靜止性震顫、強直、動作緩慢及姿勢平衡障等四大癥狀。該病在老齡人口中的發病率逐年上升，我國60歲以上人群中的患病率約為1%～2%，目前該疾病的發病有低齡化的趨勢，發病年齡已降低到40～45歲。 帕金森病主要病因是中腦黑質致密帶多巴胺能神經元的變性與缺失，殘留的多巴胺能細胞內蛋白包涵體——路易小體的形成及出現營養不良性突觸。中后期的帕金森病人神經病理改變可以擴散到中腦甚至海馬、皮質等區域。對帕金森病我們還缺乏足夠的了解，目前缺乏有效的治療手段。氧化應激的增加被認為是PD發病的一個重要機制。對于PD的治療，有抗炎、抗氧化作用的藥物從機制上來看，應該可以取得較好的效果。

白藜蘆醇（3- 4′- 5- trihydroxystilbene），又稱為芪三酚，化學結構分子式為C14H12O3，這是一種生物性很強的多酚類化合物，是許多植物在惡劣環境下或遭到病原體侵害時，植物自身分泌的一種植物抗毒素，對植物自身起保護作用，主要存在于花生、葡萄、藜蘆、虎杖等植物中，已在 72 種植物中被發現，目前天然白藜蘆醇的主要來源植物是中藥虎杖和葡萄，因其結構與人工合成雌激素類化合物己烯雌酚相似，我們一般認為它是一種植物雌激素[3]。白藜蘆醇在植物中的存在形式主要有四種：順式白藜蘆醇、反式白藜蘆醇以及順式白藜蘆醇糖苷、反式白藜蘆醇糖苷。在紫外光照射下，反式白藜蘆醇苷能夠轉化為順式，這四種存在形式中，反式的生理活性要高于順式，單體的活性要高于糖苷活性，植物中白藜蘆醇通常以穩定的反式糖苷形式存在[4]。順式和反式糖苷可在腸道中糖苷酶的作用下轉化為白藜蘆醇而發揮藥理作用。

隨著對白黎蘆醇研究的深入，人們發現其藥理作用多樣，具有多種生物學活性，應用范圍廣泛。白藜蘆醇因其強大的抗癌、抗腫瘤作用，被喻為新的綠色抗癌藥物，其對腫瘤的起始、促進、發展這三個階段都有一定的抑制作用，它能抑制 DNA 聚合酶，而降低了DNA的合成能力，從而抑制了腫瘤細胞的增殖[5]；可通過改變Fas受體在細胞膜上的分布，從而改變相關死亡功能域和caspase -8的分布，活化caspase -3、caspase-9觸發腫瘤細胞的凋亡過程[6]；還能通過Ras-MAPK信號轉導途徑促進p53的表達[7][8]，從而經由p53依賴、NF-kb等途徑誘導細胞凋亡[9]；白藜蘆醇還是解毒酶誘導劑，可通過誘導谷胱甘肽-S-轉移酶、醌氧化還原酶等解毒酶，將具有致癌活性的異生素（如殺蟲劑、工業污染物）共軛成無活性的化合物，通過新陳代謝排出體外；白藜蘆醇具有抑制環氧化酶和過氧化氫酶的雙重活性，在腫瘤促進階段起抑制作用；但白藜蘆醇的確切的抗腫瘤作用機制至今仍在研究之中。

除抗癌、抗腫瘤的作用之外，白藜蘆醇還有保護心血管的作用[10]，有研究顯示，其可以通過與人體內雌性激素受體的結合，升高高密度脂蛋白（HDL），調整低密度脂蛋白（LDL）中膽固醇的量，抑制LDL的氧化從而降低血液中的膽固醇水平；白藜蘆醇還能通過抑制類花生酸的合成和阻斷血小板鈣通道，抑制了由血栓素等誘導的血小板聚集[10]，阻礙了血小板凝集物黏附于血管壁，降低了動脈粥樣硬化的患病風險[11]。實驗發現，白藜蘆醇能夠使血管舒張[12]，可能是通過增加一氧化氮合酶，特別是誘導型一氧化氮合酶（iNOS） mRNA的表達，繼而增加血液中的 NO的量而實現的?；诖俗饔?，白藜蘆醇能降低血壓和降低心血管病的風險，實驗顯示白藜蘆醇可增加血液中NO含量，降低乳酸脫氫酶（LDH）含量，提高血管張力，增加動脈灌注，減少缺血心肌梗死的面積[13]。

除了以上所提抗腫瘤和保護心血管作用之外，白藜蘆醇還有一個非常重要的作用，就是它的抗炎、抗氧化、抗自由基、抗凋亡作用。

研究證明，白藜蘆醇具有抗凋亡、抗氧化、抗自由基及影響花生四烯酸代謝的藥理作用。iNOS 和NO在細胞損傷中發揮著重要作用，有實驗證實白藜蘆醇可以激活細胞內Sirt1[14]，調控下游基因抑制iNOS 和 NO的生成而產生抗炎的作用。Sirt1（Sirtuin type 1）是依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的組蛋白脫乙酰酶，為Sirtuins家族成員之一，與細胞增殖、分化、衰老、凋亡和代謝密切相關，具有調控基因沉默、影響壽命、調節代謝的功能，主要依靠去乙?；傅幕钚远l揮作用，能和多種轉錄調節子產生作用，是廣泛存在于人類細胞中的組蛋白去乙?；割惖鞍?。Sirt1能夠抑制炎性因子的釋放并在炎癥過程中減輕組織損傷從而產生抗炎作用，其主要依靠去乙?；傅幕钚宰饔冒l揮生物學功能，可以作用在蛋白53（p53）、叉頭蛋白轉錄因子（FOXO）、過氧化物酶體增殖活化受體γ輔助活化因子1α（PGC-1α）、NF-κB、Ku70等多種轉錄調節子上[15][16]，并能調節參與炎性因子基因表達的信號通路NF-κB信號通路和絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）信號通路[17]。FOXO 家族在機體細胞的增殖、凋亡和抗氧化應激等方面有重要作用[18][19]。Sirt1使FOXO 家族成員發生去乙?；?，抑制轉錄調控活力，產生抗細胞凋亡的作用[20]。實驗證實，白藜蘆醇通過上調細胞絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶5（MKP5）表達，抑制IL-1/TNF-α誘導的p38 MAPK信號通路激活，減少環氧合酶2（COX2）、IL-6、IL-8的產生，抑制神經毒性介質NO、TNF-α的產生而產生抗炎作用[21]。在機體損傷時，NF-κB的p65亞單位進入細胞核，調控各種下游IL-1、TNF-α、IL-8、IL-6 等炎性因子基因的轉錄水平[22]，導致炎癥的發生。體外實驗發現，白藜蘆醇可以去乙?；饔糜诜墙M蛋白NF-κB，減少其下游基因誘導型一氧化氮合酶的表達，從而抑制致炎因子一氧化氮的生成發揮抗炎作用。Ku70是廣泛存在于生物體內的一種核蛋白，具有多樣性功能，它是細胞修復DNA依賴蛋白激酶的調節亞單位，主要參與DNA雙鏈斷裂的修復[23]。Bax是Bcl-2家族中研究最多的促凋亡蛋白，死亡信號能激活Bax，使Bax從細胞漿移位到線粒體膜上。Bax在移位到線粒體膜上后，很快形成同源二聚體，促進凋亡，Ku70自身可與Bax結合形成Ku70-Bax復合體，阻斷Bax從細胞質進入線粒體，抑制其促凋亡的功能[24]，白藜蘆醇通過Sirt1作用于Ku70，使之不被乙?；?，從而促進了其與Bax的結合，最終起到了抗凋亡作用[25]。

帕金森病是一個非常普遍的神經系統退行性疾病，在老年人中發病率逐年增加，隨著年齡的增加，其發病率還會不斷增高。目前我國人口結構進入老齡化，患者的數量越來越龐大。而目前PD缺乏有效的治療手段，嚴重影響到老齡人口的身體機能和生活質量，成為一個越來越嚴重的社會問題。白藜蘆醇作為一種中草藥中的有效單體，它的抗凋亡、抗氧化、抗自由基作用強而顯著，在今后的試驗中，我們準備通過體外細胞學實驗進行對其初步檢驗，如有效，則進行在體的轉基因果蠅品系藥物治療效果測試，最終經過轉基因小鼠的生物學效果觀察獲得充分的資料來確定其對PD治療的有效性。

參考文獻：

[1]Bas J，Calopa M，Mestre M，et al.Lymphocyte populations in Parkinsons disease and in rat models of parkinsonism[J].Journal of Neuroimmunology，2001，113（1）：146-52.

[2]潘靜，陳生弟.氧化應激與神經退行性疾病[J].國際神經病學神經外科學雜志，2008，35（2）：143-145.

[3]張學景，鄒永，鐘榮清，等.白藜蘆醇的雌激素樣作用及相關治療意義[J].中國新藥雜志，2004，13（8）：692-695.

[4]程麗英，劉樹興.白藜蘆醇研究現狀與應用展望[J].食品研究與開發，2005，26（1）：25-27.

[5]Jun Sun N，S H W，And J M C，et al.DNA Polymerase and Topoisomerase II Inhibitors from Psoralea corylifolia[J].Journal of Natural Products，1998，61（3）：362-366.

[6]Delmas D，Rébé C，Lacour S，et al.Resveratrol-induced apoptosis is associated with Fas redistribution in the rafts and the formation of a death-inducing signaling complex in colon cancer cells[J].Journal of Biological Chemistry，2003，278（42）：41482-90.

[7]Bhagavathi A.，Narayanan K.Narayanan，Gian G.Re，et al.Differential expression of genes induced by resveratrol in LNCaP cells：P53-mediated molecular targets[J].International Journal of Cancer Journal International Du Cancer，2003，104（2）：204-12.

[8]Shih A，Davis F B，Lin H Y，et al.Resveratrol Induces Apoptosis in Thyroid Cancer Cell Lines via a MAPK- and p53-Dependent Mechanism[J].Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism，2002，87（3）：1223-32.

[9]Huang C，Ma W Y，Goranson A，et al.Resveratrol suppresses cell transformation and induces apoptosis through a p53-dependent pathway[J].Carcinogenesis，1999，20（2）：237-42.

[10]Dobrydneva Y，Williams R L，Morris G Z，et al.Dietary phytoestrogens and their synthetic structural analogues as calcium channel blockers in human platelets[J].Journal of Cardiovascular Pharmacology，2002，40（40）：399-410.

[11]Ekshyyan V P，Hebert V Y，Khandelwal A，et al.Resveratrol inhibits rat aortic vascular smooth muscle cell proliferation via estrogen receptor dependent nitric oxide production[J].Journal of Cardiovascular Pharmacology，2007，50（1）：83-93.

[12]Nicholson S K.Effects of dietary polyphenols on gene expression in human vascular endothelial cells[J].Proceedings of the Nutrition Society，2008，67（1）：42-7.

[13]Hung L M，Chen J K，Huang S S，et al.Cardioprotective effect of resveratrol，a natural antioxidant derived from grapes[J].Cardiovascular Research，2000，47（3）：549-55.

[14]Howitz K T，Bitterman K J，Cohen H Y，et al.Small molecule activators of sirtuins extend Saccharomyces cerevisiae lifespan[J].Nature，2003，425（6954）：191-6.

[15]Thakur B K，Chandra A，Dittrich T，et al.Inhibition of SIRT1 by HIV-1 viral protein Tat results in activation of p53 pathway[J].Biochemical & Biophysical Research Communications，2012，424（2）：245-50.

[16]Kuno A，Hori Y S，Hosoda R，et al.Resveratrol improves cardiomyopathy in dystrophin-deficient mice through SIRT1 protein-mediated modulation of p300 protein[J].Journal of Biological Chemistry，2013，288（8）：5963-5972.

[17]呂游，賈舸，仇麗鴻，等.牙髓卟啉單胞菌脂多糖對成骨細胞p38絲裂原活化蛋白激酶和細胞外信號調節激酶1、2表達的影響[J].上?？谇会t學，2012，21（4）：389-392.

[18]Vaziri H，Dessain S K，Eaton E N，et al.hSIR2 SIRT1，Functions as an NAD-Dependent p53 Deacetylase[J].Cell，2001，107（2）：149-159（11）.

[19]Picard F，Guarente L.Molecular links between aging and adipose tissue[J].International Journal of Obesity，2005，29 Suppl 1（3）：S36-9.

[20]Sauve AA，Celic I，Avalos J，et al.Chemistry of gene silencing：the mechanism of NAD+- dependent deacetylation reations.Biochemistry，2001，40（51）： 15456？15463.

[21]Bi X L，Yang J Y，Dong Y X，et al.Resveratrol inhibits nitric oxide and TNF-α production by lipopolysaccharide-activated microglia[J].International Immunopharmacology，2005，5（1）：185-193.

[22]Zheng C，Yin Q，Wu H.Structural studies of NF-κB signaling[J].Cell Research，2011，21（1）：183-95.

[23]Meng S，Lin L，Lama S，et al.Cerebral expression of DNA repair protein，Ku70，and its association with cell proliferation following cerebral hypoxia–ischemia in neonatal rats[J].International Journal of Developmental Neuroscience the Official Journal of the International Society for Developmental Neuroscience，2009，27（2）：129-134.

[24]Dirsch V M，Stuppner H，Vollmar A M.Helenalin triggers a CD95 death receptor-independent apoptosis that is not affected by overexpression of Bcl-x（L） or Bcl-2[J].Cancer Research，2001，61（15）：5817-23.

[25]Fulco M，Schiltz R L，Iezzi S，et al.Sir2 regulates skeletal muscle differentiation as a potential sensor of the redox state[J].Molecular Cell，2003，12（1）：51-62.