浅析槲皮素药理作用研究进展

浅析槲皮素药理作用研究进展

姬文京

甘肃中医药大学药学院，甘肃 兰州 730000

【摘要】槲皮素(quercetin,QCT)是一种广泛存在于自然界的天然黄酮类化合物,已有研究发现槲皮素有多种药理作用,本文通过整理归纳近年来国内外发表的相关文章,综述了槲皮素的药理作用,以期为今后槲皮素进一步研究和开发应用提供思路。

【关键词】槲皮素;药理作用;研究进展

槲皮素,又称栎精、槲皮黄素。是一种天然黄酮类化合物,化学名为3,3',4,5,7-五羟基黄酮。许多中草药如槐米、罗布麻、桑叶、银杏叶、三七、金荞麦等均含此成分,槐米花中含量高达4％^[1]。目前发现槲皮素具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、神经保护等多种药理学活性。

1抗癌作用

槲皮素对多种肿瘤通过多种途径起抗癌作用。槲皮素影响环境毒物1,2二甲基肼(DMH)介导的结肠癌,用槲皮素预处理可改善结肠组织中DMH诱导的增殖、解毒酶活性和推定的早期标志物。还显著调节APC和β-连环蛋白的表达并抑制肿瘤的发生率和多样性^[2]。在乳腺癌的治疗中,槲皮素通过抑制MCF-7细胞中细胞周期蛋白D1、P21和Twist的表达来影响G1期并诱导细胞凋亡^[3]。槲皮素对食管癌细胞的侵袭和血管生成有抑制作用,其机制与VEGF-A、MMP2和MMP9表达下降有关^[4]。KerstenBerndt等^[5]发现槲皮素诱导143B骨肉瘤细胞系的生长抑制、G2/M期阻滞和凋亡。Nwaeburu等^[6]调查了AsPC1（胰腺癌细胞系）细胞在槲皮素处理前后的miRNA表达情况,并指出槲皮素可诱导miR-200b-3p的表达。在卵巢癌的治疗中,槲皮素调控了PA-1细胞内在的凋亡通路,导致抗凋亡分子Bcl-2、Bcl-xL的表达减少,促凋亡分子caspase-3、caspase-9、cyto-c、Bid、Bcl-2、Bcl-xL的表达增加。此外,槲皮素使SKOV-3细胞周期停滞在G0/G1期,G2/M期的细胞率明显下降^[7,8]。

2抗炎作用

ErinMooney等^[9]通过体外疾病模型进一步证实了槲皮素的抗炎作用机制,并发现槲皮素可以通过对NF-κB信号通路的影响,减少对牙周细菌和人类巨噬细胞的炎症反应。槲皮素可减轻关节软骨的退化和侵蚀,抑制炎症和细胞凋亡,并下调IRAK1、NLRP3和caspase-3的表达水平^[10]。曾钰鹏等^[11]研究表明槲皮素可通过减少肠内容物中LPS含量,限制TLR4与其结合,抑制TLR4通路信号转导,下调下游信号分子表达,减少促炎因子,缓解高脂饮食诱导的结肠炎症损伤。

3抗病毒作用

槲皮素能够抑制病毒感染的初始阶段,与病毒复制重要蛋白酶相互作用,减少病毒复制。可以抑制丙型肝炎病毒颗粒形成所需要的二甘酯酰基转移酶1（DGAT1）,降低病毒感染增加的DGAT1mRNA表达^[12]。槲皮素可以抑制疱疹病毒。通过与流感NA蛋白相互作用阻止病毒进入细胞。对冠状病毒通过不同的作用机制有预防作用^[13]。严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)所诱发的COVID-19在全球引起了疾病的大流行。血管紧张素转换酶2(ACE2)是SARS-CoV-2的宿主受体。抑制SARS-CoV-2的包膜刺突糖蛋白和ACE2之间的相互作用是一种潜在的抗病毒治疗方法,研究表明,槲皮素通过降低其对活性用荧光底物的亲和力来抑制ACE2的活性,是一种有效的ACE2抑制剂^[14]。

4免疫调节作用

研究表明,槲皮素对免疫细胞的基本功能特性有直接的调节作用,这可能是由细胞外调节激酶2（Erk2）丝裂原激活蛋白（MAP）激酶信号通路在人类丝裂原激活的PBMC和纯化的T淋巴细胞中介导的^[15]。系统性红斑狼疮是一种以免疫介导的炎症和自身抗体的过度产生为特征的疾病。槲皮素在系统性红斑狼疮小鼠模型中减轻了狼疮肾炎的症状,降低了血清抗体的数量,抑制CD4T细胞的激活和巨噬细胞的炎症反应^[16]。有学者发现用槲皮素给小鼠连续灌胃一周,小鼠外周血中T淋巴细胞数量增加,抗体数量及巨噬细胞吞噬功能有显著提升,同时促进淋巴细胞转化为效应细胞,并释放细胞因子,增强免疫作用^[17]。

5神经保护作用

帕金森病(PD)是一种以黑质纹状体多巴胺能神经元进行性丧失为特征的运动障碍。小胶质细胞活化和神经炎症与PD的发病机制有关。研究表明槲皮素可以抑制脂多糖诱导的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素(IL)-1α的mRNA水平,可减少由小胶质细胞激活诱导的神经元细胞凋亡的减少^[18]。阿尔茨海默病（AD）主要病理特征有β-淀粉样蛋白沉积形成的斑块、胞内Tau蛋白异常磷酸化导致的神经纤维缠结、神经元突触缺失与凋亡。槲皮素能调控核因子E2相关因子2易位,维持氧化还原平衡和线粒体功能的稳定;介导MAPK信号通路,抑制对氧磷酶2的表达,抵抗氧化应激损伤;抑制β-分泌酶基因表达,促进非淀粉样蛋白途径,减少Aβ积聚;激活PI3K/AKT/GSK-3β信号通路,抑制Tau蛋白异常磷酸化;降低一氧化氮和一氧化氮合酶蛋白水平,减少核转录因子κB的核转位,发挥抗炎特性;还可与雌激素受体结合,对神经元凋亡起到保护作用

^[19]。

6抗氧化作用

研究发现槲皮素具有的抗氧化作用与分子结构中的酚羟基有关。氧化应激在许多生物过程中起着核心作用,包括衰老、神经退行性疾病、呼吸系统疾病和心血管疾病以及肾脏损伤。槲皮素对氧化应激地诱发有调节作用，可抑制Hedgehog、PI3K/AKT、JNK和NF-κB信号通路,诱导MAP激酶和Nrf2信号传导途径,使抗氧化酶的表达增加,ROS的产生受到抑制,重新建立了细胞的氧化还原状态。槲皮素增加还原型谷胱甘肽的浓度,维持细胞的还原环境并充当清道夫。此外,槲皮素通过提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的表达水平来恢复细胞的氧化还原状态^[20]。

7小结

槲皮素的药理研究进展越来越广泛深入,对肿瘤、感染、神经退行性疾病、自身免疫性疾病的预防及治疗具有重要的临床意义,进一步研究药代动力学、毒副作用、制剂等将有助于促进槲皮素的开发和利用。特别是在全球新冠肺炎大流行的严峻形势下,其抗病毒作用在新冠肺炎治疗研究应高度重视。

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