原花青素对中枢神经系统保护作用的研究进展
- 格式:pdf
- 大小:1.28 MB
- 文档页数:2
《功能食品》课程设计原花青素的开发与应用进展张健09级食品质量与安全0930402029原花青素的开发与应用进展原花青素(Oligomeric proanthocyanidinCyanidins ,OPC)可视作花青素(cyanidin)类物质的聚合物,因其在加热的状态下能产生红色的花青素而得名,是一类在植物界广泛存在的多酚化合物。
起初被统称为缩合鞣质或缩合单宁。
随着研究的深入以及分离鉴定技术的提高,现在已认识到它还是有别于缩合单宁。
原花青素具有很强的抗氧化和清除自由基活性。
据报道,其抗氧化能力是维E的50倍、维C的20倍,是迄今为止发现的最好的天然抗氧化剂之一。
此外它还具有防癌抗癌,防治心血管疾病,抗高血糖,抗辐射,免疫调节,改善人体微循环及保护皮肤等多种功效,是欧美国家最受欢迎的植物药之一。
近年来OPC已成为国内外研究的热点,美国、欧洲诸国、阿根廷、澳大利亚和新西兰等国相继开发了OPC营养保健品或药品。
目前OPC已广泛应用于食品营养添加剂、医药保健及化妆品等领域。
一、原花青素的保健功能1.抗力抗氧化,清除自由基原花青素(OPC)是从葡萄籽中提取的一种人体内不能合成的新型高效天然抗氧化剂物质。
它是目前自然界植物来源中发现的抗氧化、清除自由基能力最强的物质,其抗氧化活性为维素E的50倍、维生素C的20倍,它能有效清除人体内多余的自由基,具有超强的延缓衰老和增强免疫力的作用。
2.美化肌肤原花青素能保护皮肤中的胶原蛋白免遭胶原酶和弹性蛋白酶降解作用,因而有利于保持皮肤的弹性,从内部和外部同时防止由于过度日晒所导致的皮肤损伤,发挥抗皮肤衰老的功效。
原花青素是最强植物抗氧化剂之一,它可以减少自由基等物质对皮肤的损害。
3.保护视力原花青素能够加速「视紫质」再生的能力,以促进视觉敏锐度,保护视力。
视紫质是眼睛产生视觉的最基本物质,可加强适应对黑暗弱光的敏感度。
看电视多的人,视紫质消耗较多,常会感到眼睛疲劳、视力减退。
花青素的研究进展及其应用一、本文概述花青素是一类广泛存在于自然界中的天然色素,因其独特的色彩和生物活性,在食品、医药、化妆品等多个领域具有广泛的应用前景。
近年来,随着科学技术的不断发展,花青素的研究逐渐深入,其在抗氧化、抗炎、抗肿瘤等方面的生物活性得到了广泛关注。
本文旨在综述花青素的研究进展,包括其提取工艺、生物活性、作用机制等方面的最新研究成果,同时探讨花青素在各个领域的应用现状及其未来发展趋势。
通过本文的阐述,旨在为花青素的研究与应用提供全面的参考,为相关领域的研究者和从业人员提供有价值的指导和帮助。
二、花青素的结构与性质花青素是一类广泛存在于自然界中的天然色素,其化学结构属于黄酮类化合物,主要存在于植物的花、果实、茎和叶等部位。
花青素的基本结构是由两个苯环通过一个吡喃环连接而成,呈现出独特的蓝色或紫色。
这些色彩不仅使植物呈现出五彩斑斓的外观,而且赋予了植物诸多生物活性。
花青素的主要性质包括其稳定性、水溶性以及抗氧化性等。
花青素在水溶液中呈现鲜艳的色泽,且其颜色随pH值的变化而变化,这一特性使其在食品工业中具有广泛的应用前景。
花青素具有较强的抗氧化性,能够有效清除体内的自由基,从而起到延缓衰老、预防疾病的作用。
在结构上,花青素具有多种类型,如黄酮醇、黄酮、黄烷酮等,不同类型的花青素在结构和性质上存在一定的差异。
这些差异使得花青素在生物活性方面表现出多样性,如抗炎、抗癌、抗心血管疾病等。
花青素的结构与性质使其成为一类具有重要研究价值的天然色素。
通过深入研究花青素的结构与性质,不仅可以揭示其在植物生长发育和逆境响应中的生物学功能,还可以为花青素在食品、医药等领域的应用提供理论依据和技术支持。
三、花青素的提取与分离花青素作为一类具有丰富生物活性的天然色素,其提取与分离技术在近年来得到了广泛的研究与发展。
花青素的提取主要依赖于其溶于有机溶剂的特性,常用的提取方法包括溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法以及超临界流体萃取法等。
原花青素生物活性的研究进展摘要: 原花青素是一种广泛存在于植物中的多酚化合物。
原花青素有很强的生物活性,如抗氧化活性、防治心血管疾病、抗癌、抗高血压、降血脂、降血糖等,已广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。
本文将对其生理活性进行综述。
关键词: 原花青素; 生物活性;原花青素是一种由黄烷-3- 醇单体缩合而成的聚多酚类物质, 因在酸性介质中加热可产生相应的花色素而得名[1~2]。
原花青素是极具发展前景的天然植物提取物,在植物界中广泛存在, 对它的研究已有几十年的历史,国内外研究均证实其具有优越的抗氧化活性、酶抑制活性、血管保护活性、抗炎活性、抗辐射及抗肿瘤活性等。
原花青素的生物活性强、自然来源丰富、可通过饮食摄取,对人体健康和疾病防治有重要作用。
1 抗氧化活性原花青素含有多个酚性羟基,在体内被氧化后释放出H+ ,它能竞争性地与自由基及氧化物结合,从而保护脂质不被氧化,阻断自由基链式反应[3]。
原花青素具有极强的抗氧化活性,是一种良好的氧游离基清除剂和脂质过氧化抑制剂,具有很强的抗氧化活性和自由基清除功能[4]。
实验证实原花青素及其代谢产物的自由基清除活性一般强于VC和VE[5]。
高峰等[6]证实原花青素可使人血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量下降4.80%,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力升高2.31%,谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力升高2.45%,并且能显著降低CCl4中毒小鼠肝脂质过氧化损伤,表明原花青素具有较强的抗氧化活性。
2 防治心血管疾病2.1 抗心肌缺血再灌注损伤研究表明,原花青素能显著降低室性心动过速和心室颤动的发生率和持续时间,同时显著降低血清谷草转氨酶( GOT)的释放,还可保护心肌组织中GSH-Px 的活性;减少心肌梗死时心肌细胞磷酸肌酸激酶和乳酸脱氢酶的释放,减少心肌梗死的面积,促进缺血再灌注后心脏收缩功能的恢复,且能显著增加Na + -K + -ATPa1 亚基的表达,对缺血再灌注后的心肌具有保护作用[8]。
原花青素的研究进展原花青素是一种天然生物活性物质,在植物中广泛分布。
近年来,原花青素因其独特的化学组成和多种生物活性而备受。
本文将综述原花青素的研究现状、研究方法及未来研究方向。
一、原花青素概述原花青素(Proanthocyanidins,简称PAs)是天然酚类化合物中的一种,由不同数量的儿茶素或表儿茶素通过C-C键连接而成。
原花青素在植物中主要分布于种子、果实、花瓣和叶片等部位,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、降血脂等多种生物活性。
二、原花青素的研究现状随着人们对原花青素的度不断提高,其研究已经涉及多个领域。
目前,研究者们主要原花青素的抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性。
研究表明,原花青素能够清除自由基、抑制脂质过氧化,具有明显的抗氧化作用。
此外,原花青素还具有明显的抗炎作用,能够抑制炎症因子的表达,减轻炎症反应。
抗肿瘤方面,原花青素能够抑制癌细胞增殖、诱导癌细胞凋亡,对多种癌症具有治疗和预防作用。
三、原花青素的研究方法原花青素的提取方法有多种,包括溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法等。
其中,溶剂提取法是最常用的方法,以乙醇、甲醇等有机溶剂为主。
原花青素的分离方法包括高速逆流色谱、高效液相色谱等。
对于原花青素的结构测定,常用的方法有核磁共振、质谱等。
另外,为了明确原花青素的生物活性,研究者们还采用了细胞生物学、分子生物学等技术手段。
四、结论与展望原花青素作为一种天然活性物质,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多重生物活性,在预防和治疗多种疾病方面具有潜在的应用价值。
然而,目前关于原花青素的研究仍然存在一些不足之处,如提取纯度不高、体内代谢机制不明等问题。
未来研究方向之一是优化原花青素的提取纯度和方法,以提高其在实践中的应用效果。
另外,深入研究原花青素的体内代谢机制和生物活性也是非常重要的方向,有助于揭示其作用机理和实际应用效果。
同时,开展原花青素的构效关系研究,明确其作用的关键结构和活性基团,对于发现新的原花青素类药物和功能食品具有重要意义。
临床研究与进展基金项目:泸州市人民政府-西南医科大学科技战略合作项目(2017LZXNYD-T10)作者单位:646000四川泸州ꎬ西南医科大学(邹㊀燕)ꎻ64300四川自贡ꎬ自贡市第四人民医院神经内科(肖凯强)通信作者:邹㊀燕ꎬ电子信箱:1432790655@qq.com原花青素应用于神经系统疾病的研究进展邹㊀燕ꎬ肖凯强[摘要]神经系统疾病种类繁多ꎬ治疗复杂ꎬ部分疾病尚无特殊治疗药物ꎬ长期以来人们都在积极寻找更多㊁更有效的治疗手段ꎮ原花青素是一类富含羟基的生物类黄酮ꎬ于自然界中来源广泛ꎬ目前研究发现其在多个医学领域中发挥重要作用ꎮ本文就原花青素在神经系统疾病中的近期研究进展进行综述ꎮ[关键词]原花青素ꎻ药理作用ꎻ神经系统疾病[中图分类号]R971[文献标识码]A[文章编号]1672 ̄7193(2018)09 ̄0523 ̄06Doi:10 3969/j.issn 1672 ̄7193 2018 09.007㊀㊀20世纪60年代ꎬ科学家发现一类天然多酚化合物ꎬ因其在酸性介质中加热后可产生花青素ꎬ故命名为原花青素(procyanidinsꎬPC)ꎬPC是一类富含羟基的生物类黄酮[1]ꎬ从此有关PC的研究逐渐展开ꎮ现今人们对预防保健㊁医药卫生的要求愈来愈高ꎬ与传统西药相比ꎬ天然活性药物具有制作成本低廉㊁来源广泛㊁无明显毒副作用等优点ꎬ因此备受青睐ꎮ近年来人们发现PC在神经系统疾病中有重要的应用价值ꎬ研究内容也不断深入ꎬ以下就其最新的研究进展做一综述ꎬ为防治神经系统疾病提供新方法ꎮ1原花青素的分子结构及生物学特性PC是一类黄烷-3-醇类化合物ꎬ由不同数量儿茶素或(和)表儿茶素缩合而成的多聚体ꎬ从二聚体到十聚体不等ꎬ根据聚合度的不同ꎬ将二~四聚体称为低聚体ꎬ五聚体以上的则称为高聚体[2]ꎮ其来源广ꎬ可从多种植物中提取ꎬ如松树皮㊁肉桂皮㊁葡萄㊁可可㊁苹果㊁莲蓬等ꎮPC具有抗氧化㊁抗心肌缺血再灌注损伤㊁抗动脉粥样硬化(atherosclerosisꎬAS)㊁保护血管内皮细胞㊁抗癌㊁降血压㊁降血脂㊁降血糖等多种生物活性[3ꎬ4]ꎮ不同结构的PC生物活性不完全相同ꎬ与聚合度㊁羟基的数量及位置㊁连接方式㊁空间构型等[5]有关ꎮ研究发现[6]PC的抗氧化活性与溶剂类型有关ꎬ主要指在油相中抗氧化活性降低ꎬ在水相中增强ꎮPC水溶性好ꎬ在体内吸收完全ꎬ生物利用度高ꎬ吸收后能迅速到达血药浓度ꎬ半衰期约5小时ꎬ其主要代谢途径是肠-肝循环[7]ꎮ2原花青素药理作用研究进展2 1抗氧化及清除氧自由基㊀PC为目前国际上公认抗氧化能力最强的天然抗氧化剂ꎬ抗氧化活性是维生素E的50倍㊁维生素C的20倍[8ꎬ9]ꎮ其抗氧化机制主要与其带负电子的羟基有关ꎬ这部分结构是优良的氢或中子给予体ꎮMaldonado等[10]通过3-乙苯噻嗪-6-磺酸(ABTS)自由基阳离子脱色试验㊁1ꎬ1-二苯基-2-吡啶酰肼(DPPH)自由基清除试验等方法测定了来源于天竺葵的PC体外抗氧化活性ꎬ研究结果表明ꎬPC能够清除ABTS㊁DPPH㊁超氧阴离子㊁羟基自由基和次氯酸ꎬ这种特性可能部分解释了天竺葵在本土医学系统中广泛用于治疗胃肠疾病(不包括痉挛)㊁疼痛和氧化应激引起的发热ꎮ2 2降脂㊀现有的降血脂药物多合并价格昂贵㊁不良反应严重及用药禁忌等缺点ꎬ因此探索天然活性药物可能是人们解决这一难题的理想路径之一ꎮPC可通过增强卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)的活性降低高脂血症大鼠的血脂[11]ꎮZhang等[12]进一步报道PC可调节3T3-L1细胞过氧化物酶体增殖激活受体及miR-483-5p的表达从而抑制脂肪形成ꎮPC降脂抵抗肥胖的机制可能为:①通过上调SIRT1㊁诱导PPAR-γ脱乙酰㊁下调C/EBP-α表达发挥其抗肥胖作用ꎬ同时上调BMP4表达提高棕色脂肪含量[13]ꎮ②纠正棕色脂肪组织线粒体功能障碍[14]ꎮ③促进脂肪酸氧化[15]ꎮ④miR-33和miR-122与肥胖和代谢综合症等代谢疾病的发展有关ꎬ血脂异常导致肝脏中miR-33a和miR-122升高ꎬ而PC可抑制这两种miRNAs升高[16]ꎮ2 3抗动脉粥样硬化形成㊀研究显示PC可在AS发生发展的各个环节中起干预作用ꎮ目前关于PC抗AS机制仍不十分清楚ꎮ刘相菊等[17]发现PC抗AS形成的机制与降血脂有关ꎮ而马亚兵等[18]通过定期检测实验性高脂血症兔模型组及PC干预组总胆固醇㊁甘油三酯㊁低密度脂蛋白胆固醇㊁高密度脂蛋白胆固醇以及血浆氧化低密度脂蛋白(oxLDL)的含量ꎬ发现PC能够显著减缓AS的形成ꎬ但在整个实验过程中两组血脂水平没有明显差异ꎬ而oxLDL水平差异显著ꎬ分析PC抗AS机制可能与其通过oxLDL影响血管内皮细胞㊁血管平滑肌细胞㊁单核巨噬细胞㊁血小板以及抗凝和纤溶系统从而改变AS发生发展有关ꎬ这与Yamakoshi[19]等的结果相似ꎮ不同的研究结果存在差异ꎬ分析其原因可能与实验动物种类不同㊁实验持续时间㊁PC剂量㊁喂养方式以及相关实验误差等有关ꎮ单核细胞向巨噬细胞分化是AS发生发展的关键事件ꎬ抑制这种现象将成为预防和治疗AS的首道防线ꎬPC可抑制单核细胞向巨噬细胞分化ꎬ从而防止AS的发生发展[20]ꎮ此外PC还能通过干预AS高危因素㊁调节血糖等多种途径抗ASꎮ2 4调节糖代谢㊀PC在降血糖㊁改善胰岛素抵抗㊁保护胰岛β细胞等方面具有明显作用[21]ꎮ周俊华等[22]发现松针PC实际上是一种可逆的非竞争性葡萄糖苷酶抑制剂ꎬ能够使α-葡萄糖苷酶对底物的催化效率下降ꎬ进而降血糖ꎻCastell-Auví等[23]证实PC可通过作用于胰岛β细胞ꎬ影响胰岛素的基因表达及其合成和分泌ꎬ从而减缓葡萄糖转运蛋白2抗体葡糖激酶激活以及影响解偶联蛋白基因表达ꎬ进而改变肝脏降解酶表达ꎬ最终影响胰岛素降解ꎮ2 5其他活性㊀此外PC还有其他多种药理作用ꎬ如心脏保护㊁脑保护㊁影响血管㊁影响血小板㊁防治癌症㊁抗炎㊁保护胃溃疡损伤㊁保护肝脏㊁抗辐射㊁酶抑制㊁改善学习记忆㊁抗突变㊁抗过敏㊁抗HIV病毒等[2]ꎮ因其具有多种生物学活性ꎬPC目前在食品保健㊁医药卫生㊁化妆品等产业中应用愈加广泛ꎮ3原花青素应用于神经系统疾病的研究进展3 1视神经疾病㊀神经科中所涉及的视神经损伤往往是由一些病理因素如视神经炎㊁缺血性视神经病变㊁糖尿病病变等引起ꎬ继而导致视神经损伤㊁萎缩ꎮ目前关于各种病因导致视神经损伤的机制尚未完全清楚ꎬ但有研究表明视网膜神经节细胞(retinalgangli ̄oncellsꎬRGCs)的凋亡及坏死是视神经损伤的共同病理基础[24]ꎮ王慧等[25]通过建立实验动物模型研究PC对H2O2诱导RGCs凋亡的影响及机制ꎬ发现PC可以对抗H2O2引起的RGCs损伤ꎬ具有抑制RGCs凋亡㊁促进RGCs增殖活力的作用ꎬ其机制为PC可抑制H2O2诱导的RGCs的Bcl-2表达下调㊁Bax和Caspase-3表达上调ꎬ进而抑制细胞凋亡通路激活ꎬ最终阻止细胞凋亡ꎮ此外ꎬ研究显示具有神经毒性的一氧化氮也参与视网膜缺血引起的视神经损伤ꎮ贺玲等[26]发现PC对视网膜缺血再灌注损伤大鼠具有视神经保护作用ꎬ其机制可能为PC通过提高视网膜组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性㊁降低神经元型一氧化氮合酶表达水平ꎬ从而减少一氧化氮对神经细胞的毒性ꎬ发挥神经保护作用ꎬ减轻视网膜损害ꎮ3 2认知障碍疾病㊀阿尔茨海默病(Alzheimer'sdis ̄easeꎬAD)[27]是以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的中枢神经系统退行性病变ꎬ目前我国约有AD患者600-800万ꎬ然而对于如此庞大的患者群体却无有效的治疗方法ꎮAD的发病机制主要有β-淀粉样蛋白瀑布理论和Tau蛋白学说ꎬ此外尚有氧化应激机制㊁炎性机制等学说ꎮ练庆旺等[28]通过PC干预APP/PS1双转基因小鼠及Aβ25-35诱导PC12细胞氧化损伤建立的体内外AD模型发现:模型组小鼠的海马神经细胞结构不清㊁部分空泡变性㊁体积缩小㊁核固缩ꎬ提示小鼠神经网络被Aβ25-35破坏ꎬ而PC治疗组神经细胞排列整齐㊁紧密ꎬ各层细胞轮廓清晰ꎬ未见固缩坏死及空泡变性ꎻ此外PC组小鼠的空间学习及记忆能力较模型组明显增强ꎬ且PS-1mRNA㊁APP和Tau蛋白的表达水平均低于模型组ꎬ表明PC具有改善AD模型小鼠认知功能的能力ꎬ其机制可能为PC抑制PS-1mRNA㊁APP和Tau蛋白表达ꎬ提高海马细胞活力与线粒体跨膜电位ꎬ降低LDH漏出率从而降低细胞凋亡ꎮ还有研究发现PC可通过提高AD大鼠模型海马SOD活性㊁抑制Aβ的自我组装及细胞毒性㊁阻止Tau蛋白聚集纤维化从而发挥抗AD活性[29-31]ꎮGong等[32]研究发现PC可有效减少d-半乳糖所致衰老小鼠的认知损伤ꎬ改善脑老化相关参数ꎬ可用于治疗ADꎮWang等人[33]发现ꎬ在AD小鼠模型中只有PC单体代谢物才能选择性到达和积累在大脑中ꎬ并通过cAMP反应元件结合蛋白(CREB)信号转导机制促进海马中生理作用相关的基础突触传递ꎬ从而改善认知功能ꎮ血管性痴呆(VasculardementiaꎬVD)是指各种脑血管疾病引起脑功能障碍而产生的获得性智能损害综合征ꎮ海马是缺血性脑损伤最敏感的脑区之一ꎬ血管性痴呆患者海马CA1区神经元较正常人明显减少[29]ꎮ认知功能障碍与脑内神经递质有关ꎬ主要与胆碱能及单胺类神经递质关系密切[30]ꎮPC可作为海马区的神经保护剂ꎬ在预防老年认知功能丧失方面具有重要作用ꎬ其改善认知功能受损的机制与其激活胞外信号相关激酶信号通路ꎬ以增强cAMP反应元件结合蛋白依赖的转录㊁减少氧化应激相关脂褐质的积累㊁提高机体抗氧化能力㊁抑制海马神经元凋亡㊁调节脑内单胺类神经递质系统等有关[31ꎬ34-36]ꎮ极低频电磁场暴露㊁铅㊁颅脑损伤后氧化损伤等均可导致认知功能障碍ꎬ其机制与谷氨酸水平改变㊁MAPK通路及核因子κB炎症通路激活㊁小鼠海马CREB磷酸化降低㊁内质网应激等有关ꎬPC可通过调节谷氨酸水平㊁抑制MAPK通路及核因子κB炎症通路激活㊁抑制小鼠海马CREB磷酸化降低㊁阻断内质网应激㊁抗氧化和上调cAMP/CREB信号通路改善脑损伤后的认知功能障碍[37-39]ꎮ3 3脑血管疾病3 3 1缺血性脑血管疾病㊀缺血性脑血管疾病主要病理表现为神经细胞坏死及凋亡ꎬ神经细胞损伤的机制包括神经细胞钙超载㊁兴奋性氨基酸细胞毒性作用㊁自由基和再灌注损伤㊁线粒体功能紊乱和谷氨酸摄取减少等ꎬPC可通过调节这些机制对神经缺血损伤发挥保护作用[40]ꎮ另有研究表明PC可通过减轻神经功能缺损和阻止血脑屏障破坏从而发挥对缺血性脑血管的保护作用ꎮSong等[41]提出PC可能通过降低STAT1蛋白表达ꎬ影响Janus激酶/信号转导及转录激活因子信号转导途径ꎬ从而抑制细胞凋亡㊁减轻神经功能缺损ꎬ发挥对2型糖尿病合并缺血性脑血管病的保护作用ꎮWu等[42]研究原花青素B2对缺血性脑卒中引起的血脑屏障紊乱的影响ꎬ并探讨其潜在机制ꎬ发现原花青素B2可减轻脑缺血大鼠的神经功能缺损和血脑屏障破坏ꎬ其神经保护作用机制与激活Nrf2通路有关ꎮ临床上脑缺血常合并再灌注损伤ꎮ李浩等[36]通过研究发现PC可明显减轻脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能缺失症状ꎬ其保护作用呈剂量依赖性ꎬ其机制可能为PC显著抑制Caspase-3和Caspase-9活性ꎬ进而减轻神经细胞凋亡发挥脑保护作用ꎮKong等[43]发现PC通过抑制氧化应激和凋亡㊁促进血管生成和激活抗氧化酶GSH-Px保护小鼠脑缺血再灌注损伤ꎬ为缺血再灌注脑损伤的治疗提供了新方向ꎮ3 3 2出血性脑血管疾病㊀脑出血后的血肿周围及远端可因局部灌注下降引起缺血性脑损伤ꎬ因此出血性脑血管疾病和缺血性脑血管疾病对脑细胞的损伤机制有一定相似之处ꎮ高羽等[44]在出血性脑血管疾病模型中发现PC干预组脑出血后脑组织中含水量及反应脑神经受损程度指标LDH㊁CK均显著低于模型组ꎬ而SOD活性显著高于模型组ꎬPC可能通过提高脑组织内源性抗氧化酶的活性㊁抑制组织脂质过氧化㊁减少自由基生成ꎬ从而减少脑含水量㊁保护神经细胞ꎮTekiner等[45]从超微结构和影像学两个方面观察蛛网膜下腔出血(SAH)模型的基底动脉ꎬ并评价抗氧化剂PC在减少血管痉挛中的作用ꎮ进行血管造影后ꎬ21只新西兰雄兔被随机分成三组:对照组㊁SAH组㊁SAH+PC组(100mg/kg/天)ꎮ在血管造影术后的第5天牺牲兔子制备一段长4mm的基底动脉进行超微结构检查ꎬ结果发现:第1组基底动脉无超微结构或放射学异常ꎻ第2组基底动脉数字减影血管造影(DSA)显示基底动脉刻度明显降低(P<0 05)ꎬ基底动脉内皮㊁内皮下㊁中膜㊁外膜无明显损伤ꎬ但管腔直径明显缩小(P<0 05)ꎻ第3组与其余两组相比DSA动脉校正值无明显差异(P>0 05)ꎬ基底动脉超微结构未见明显损伤ꎮ提示PC具有较强的抗氧化作用ꎬ同时可能具有血管舒张作用ꎬ能明显减轻SAH诱导的血管痉挛ꎮ3 4颅内肿瘤㊀现阶段治疗肿瘤的手段主要有:放疗㊁化疗㊁手术切除㊁生物治疗㊁介入治疗等ꎬ天然活性物质PC抗肿瘤作用已被多项研究证实ꎬ其主要机制是通过抗氧化㊁抗炎㊁调节信号分子(如Bcl-2㊁c-Fos㊁c-Jun㊁Ki67等)表达㊁促进肿瘤细胞凋亡㊁阻滞细胞周期等作用达到抗肿瘤效果[46ꎬ47]ꎮ目前在颅内原发性肿瘤的研究中仅见胶质瘤及髓母细胞瘤报道ꎮ颅内胶质瘤是颅内肿瘤中最常见的类型ꎬ约占颅内原发性肿瘤的40-50%ꎬ具有多种病理类型ꎮPC可通过减少氧化应激保护胶质细胞ꎬ减轻谷氨酸所致兴奋性毒性从而减少神经炎症ꎬ抑制胶质母细胞瘤细胞增殖并诱导其凋亡ꎬ某些类型的PC还可抑制原癌基因信号通路并加强常规抗癌治疗的效果ꎮ然而ꎬ关于PC对胶质母细胞瘤作用的探索目前仍停留在体外实验或动物模型研究ꎮ由于PC进入大脑的能力有限ꎬ正常饮食摄入很可能不足以在大脑中产生显著的抗癌效果ꎬ因此需要额外补充[48]ꎮ胶质母细胞瘤通过诱导细胞自噬和耐凋亡在缺氧环境中存活和维持肿瘤生长ꎬ因此ꎬ抑制自噬和促进细胞凋亡的治疗策略可显著控制胶质母细胞瘤生长ꎮChakrabarti等[49]利用亚硫酸钠(SS)诱导人体胶质母细胞瘤干细胞和胶质母细胞瘤SNB19细胞自噬ꎬ50nMmiR-30e和150μMPC协同作用可阻断细胞自噬ꎬ抑制AVEN和BIRC6表达从而增加胶质母细胞瘤干细胞和胶质母细胞瘤细胞凋亡ꎮ钟越等[50]采用人脑胶质瘤SHG-44细胞探究越桔PC对胶质瘤细胞生长的影响及其机制ꎬ发现越桔PC可抑制胶质瘤细胞的体外生长ꎬ其机制可能与其降低胶质瘤细胞内cyclinD1蛋白表达㊁阻止细胞周期有关ꎮ髓母细胞瘤是一种好发于儿童中枢神经系统的高度恶性肿瘤ꎬ生长迅速㊁侵袭性强ꎬ髓母细胞瘤患者具有较高的病死率和致残率ꎬ目前治疗以手术为主ꎬ化疗为辅ꎮ马磊等[51]通过研究PC对髓母细胞瘤Daoy细胞增殖和凋亡的影响发现PC抑制肿瘤细胞增殖的效应呈浓度和时间依赖性ꎬ其机制可能与其抑制PI3K-Akt信号及其下游转录因子NF-κB发挥抗瘤效应有关ꎮPC是血脑屏障中糖蛋白P的一种有效抑制剂ꎬ可抑制糖蛋白P的ATP酶ꎬ从而提高某些大脑中难以积聚的药物的抗脑肿瘤疗效[52]ꎮ颅内转移瘤约占颅内肿瘤的10%ꎬ常见的原发灶有肺癌㊁乳腺癌㊁前列腺癌等ꎮ关于PC对颅内转移瘤的研究未见文献报道ꎬ但PC对上述原发灶肿瘤的研究报道较多ꎮ颅内转移瘤因其具备原发灶肿瘤的部分性质ꎬ推测PC对上述肿瘤脑转移可能有抑制作用ꎬ未来应注重该方面的研究ꎮ3 5糖尿病性周围神经病变㊁脊髓损伤㊀在糖尿病性周围神经病变方面ꎬDing等[53ꎬ54]采用注射低剂量链脲佐菌素和高糖高脂饮食制备2型糖尿病大鼠模型ꎬ并观察PC对T2DM糖尿病性大鼠周围神经病变的影响ꎮ研究结果提示在T2DM糖尿病性大鼠周围神经病变中ꎬ坐骨神经/胫神经传导速度显著减慢ꎬ坐骨神经存在雪旺细胞病变㊁Ca2+超载和内质网应激ꎮ接受PC治疗的糖尿病大鼠(尤其是500mg/kg剂量)中ꎬ异常的周围神经功能和受损的神经组织(L4至L5脊髓段㊁L5背根神经节和坐骨神经)得到显著改善ꎻPC(500mg/kg)治疗显著降低了游离Ca2+浓度ꎬ使坐骨神经Ca2+-ATP酶活性升高ꎻPC还可显著降低糖尿病大鼠低密度脂蛋白水平ꎬ提高神经传导速度ꎻPC代谢产物也能部分减轻细胞损伤㊁Ca2+超载和内质网应激ꎮ这些结果提示PC可以预防和治疗2型糖尿病大鼠周围神经早期功能和形态学异常ꎮ在脊髓损伤方面ꎬAssis等[55]评价了动物模型中巴豆树皮PC组分(PRF)在谷氨酸致脊髓损伤和细胞死亡的作用ꎮ采用成年雄性Wistar大鼠(10周龄ꎬ体重270~300g)ꎬ随机分为以下两组:脊髓损伤(SCI)+溶剂组:SCI大鼠加腹腔注射溶剂(生理盐水10ml/kg)ꎻSCI+PRF组:SCI大鼠在受伤后1h和6h腹腔注射PRF(10ml/kg)ꎮ结果显示PRF不仅能显著改善大鼠的运动能力和抓力ꎬ还能显著改善H2O2或谷氨酸诱导的背根神经节细胞死亡和抑制活性氧生成ꎬPC可能在某种程度上通过抑制N-甲基-D-天冬氨酸型谷氨酸受体发挥神经保护作用ꎮ提示PRF可改善脊髓损伤和谷氨酸能兴奋性毒性ꎬ具有潜在的治疗作用ꎮ3 6其他疾病㊀PC在帕金森㊁癫痫等疾病也有一定的治疗作用ꎮPC因为能同时改善帕金森疾病的运动和非运动早期症状ꎬ以及具有神经保护潜力ꎬ有望成为帕金森疾病的一种新疗法[56]ꎮPC可通过减少氧化应激㊁保护线粒体功能㊁逆转海马功能障碍从而改善慢性癫痫大鼠认知功能障碍和神经元损伤[57]ꎮ4小㊀结目前神经系统疾病的治疗似乎已遇瓶颈期ꎬ如治疗药物选择余地少㊁疗效不显著等ꎬ为此人们正不懈努力研发新型药物ꎮ天然活性物质PC因其具备多种药理学功效ꎬ在治疗神经系统疾病中的作用已逐步被人们发掘ꎬ然而其作用机制尚不完全明确ꎮ为了更好的开发和利用PCꎬ需要深入研究其作用机制ꎬ明确PC发挥作用所涉及的各种靶基因㊁酶㊁受体及信号通路等ꎬ才能更加科学合理地使用PCꎬ发挥其更大的医用价值ꎮ相信在不久的将来PC将会成为治疗神经系统疾病经济有效的药物ꎮʌ参考文献ɔ[1]LELONORA.Bioassay-guidedisolationandidentificationofantioxidativecompoundsfromthebarkofEugeniapolyan ̄tha[J].PakJBiolSci:PJBSꎬ2013ꎬ16(16):812-818. [2]高羽ꎬ董志.原花青素的药理学研究现状[J].中国中药杂志ꎬ2009ꎬ34(6):651-655.[3]张妍ꎬ吴秀香.原花青素研究进展[J].中药药理与临床2011ꎬ27(6):112-116.[4]张慧文ꎬ张玉ꎬ马超美.原花青素的研究进展[J].食品科学2015ꎬ36(5):296-304.[5]SANONERPꎬGUYOTSꎬMARNETNꎬetal.PolyphenolprofilesofFrenchciderapplevarieties(Malusdomesticasp.)[J].JAgricFoodChemꎬ1999ꎬ47(12):4847-4853.[6]BAYIRHꎬFADEELBꎬPALLADINOMJꎬetal.Apoptoticinteractionsofcytochromec:redoxflirtingwithanionicphospholipidswithinandoutsideofmitochondria[J].Bio ̄chimBiophysActaꎬ2006ꎬ1757(5-6):648-659. [7]STOUPISꎬWILLIAMSONGꎬVITONFꎬetal.Invivobio ̄availabilityꎬabsorptionꎬexcretionꎬandpharmacokineticsof[14C]procyanidinB2inmalerats[J].DrugMetabDisposꎬ2010ꎬ38(2):287-291.[8]FRACASSETTIDꎬCOSTACꎬMOULAYLꎬetal.EllagicacidderivativesꎬellagitanninsꎬproanthocyanidinsandotherphenolicsꎬvitaminCandantioxidantcapacityoftwopowderproductsfromcamu-camufruit(Myrciariadubia)[J].FoodChemꎬ2013ꎬ139(1-4):578-588. [9]官清ꎬ张珩ꎬ石晓琳.原花青素药用研究进展[J].临床合理用药ꎬ2012ꎬ5(2A):174-175.[10]PDMꎬIR-CꎬRMꎬetal.AntioxidantactivityofA-typeproanthocyanidinsfromGeraniumniveum(Gerani ̄aceae)[J].JAgricFoodChemꎬ2005ꎬ53(6):1996-2001.[11]闫少芳ꎬ李勇ꎬ吴娟ꎬ等.葡萄籽提取物原花青素调节血脂作用及机理研究[J].中国食品卫生杂志ꎬ2003ꎬ15(4):302-304.[12]ZHANGJꎬHUANGYꎬSHAOHꎬetal.Grapeseedprocy ̄anidinB2inhibitsadipogenesisof3T3-L1cellsbytarge ̄tingperoxisomeproliferator-activatedreceptorgammawithmiR-483-5pinvolvedmechanism[J].BiomedPharma ̄cotherꎬ2017ꎬ86:292-296.[13]ZHOUXꎬCHENSꎬYEX.Theanti-obesitypropertiesoftheproanthocyanidinextractfromtheleavesofChinesebayberry(MyricarubraSieb.etZucc.)[J].FoodFunctꎬ2017ꎬ8(9):3259-3270.[14]PAJUELODꎬQUESADAHꎬDIAZSꎬetal.Chronicdiet ̄arysupplementationofproanthocyanidinscorrectsthemito ̄chondrialdysfunctionofbrownadiposetissuecausedbydiet-inducedobesityinWistarrats[J].BrJNutrꎬ2012ꎬ107(2):170-178.[15]SHIMADATꎬTOKUHARADꎬTSUBATAMꎬetal.Fla ̄vangenol(pinebarkextract)anditsmajorcomponentpro ̄cyanidinB1enhancefattyacidoxidationinfat-loadedmodels[J].EurJPharmacolꎬ2012ꎬ677(1-3):147-153.[16]BASELGA-ESCUDEROLꎬAROLA-ARNALAꎬPASCUAL-SERRANOAꎬetal.Chronicadministrationofproanthocyanidinsordocosahexaenoicacidreversesthein ̄creaseofmiR-33aandmiR-122indyslipidemicobeserats[J].PLoSOneꎬ2013ꎬ8(7):e69817.[17]刘相菊ꎬ高海清ꎬ邱洁ꎬ等.葡萄籽原花青素对兔动脉粥样硬化氧化应激的影响[J].山东大学学报ꎬ2010ꎬ48(8):25-31.[18]马亚兵ꎬ高海青ꎬ由倍安ꎬ等.葡萄籽原花青素抗兔动脉粥样硬化形成的实验研究[J].山东大学学报ꎬ2003ꎬ41(6):646-650.[19]YAMAKOSHIJꎬKATAOKASꎬKOGATꎬetal.Proanthocyanidin-richextractfromgrapeseedsattenuatesthedevelopmentofaorticatherosclerosisincholesterol-fedrabbits[J].Atherosclerosisꎬ1999ꎬ142(1):139-149. [20]MOHANATꎬNAVINAVꎬJAMUNASꎬetal.Inhibitionofdifferentiationofmonocytetomacrophagesinatherosclero ̄sisbyoligomericproanthocyanidins-In-vivoandin-vitrostudy[J].FoodChemToxicolꎬ2015ꎬ82:96-105.[21]WANGXPꎬLIYMꎬWANGZꎬetal.[Advancesofmech ̄anismresearchonprocyanidininpreventionandtreatmentoftype2diabetesmellitus][J].ZhongguoZhongYaoZaZhiꎬ2017ꎬ42(20):3866-3872.[22]周俊华ꎬ胡景初ꎬ滕红.松针原花青素的提取及其降血糖作用研究[J].中国处方药ꎬ2014ꎬ12(9):122-123. [23]CASTELL-AUVIAꎬCEDOLꎬPALLARESVꎬetal.Procyanidinsmodifyinsulinemiabyaffectinginsulinpro ̄ductionanddegradation[J].JNutrBiochemꎬ2012ꎬ23(12):1565-1572.[24]吕燕春ꎬ吕立权ꎬ卢亦成.视神经损伤后视网膜神经节细胞继发变性的病理机制[J].现代实用医学ꎬ2010ꎬ22(3):353-355.[25]王慧.原花青素对H2O2诱导视网膜神经节细胞凋亡的影响及机制初探[D].暨南大学ꎬ2013.[26]贺玲.原花青素对大鼠视网膜缺血再灌注损伤后视神经的保护作用[J].新乡医学院学报2012ꎬ29(1):26-28. [27]PERIAꎬSERIOM.NeuroprotectiveeffectsoftheAlzhei ̄mer'sdisease-relatedgeneseladin-1[J].JMolEndocri ̄nolꎬ2008ꎬ41(5):251-261.[28]练庆旺.葡萄籽原花青素对阿尔茨海默病的作用及其机制的实验研究[D].广州中医药大学ꎬ2015.[29]CHUIHꎬSKOOGI.Advancesinvascularcognitiveim ̄pairment2005[J].Strokeꎬ2006ꎬ37(2):323-325. [30]SADEGHIMꎬRADAHMADIMꎬREISIP.Effectsofre ̄peatedtreatmentwithcholecystokininsulfatedoctapeptideonpassiveavoidancememoryunderchronicrestraintstressinmalerats[J].AdvBiomedResꎬ2015ꎬ4:150. [31]周恒ꎬ林焕冰ꎬ卓烨烨ꎬ等.葡萄籽原花青素对血管性痴呆大鼠空间学习记忆能力的影响[J].药学实践杂志2011ꎬ29(3):208-211.[32]GONGYSꎬGUOJꎬHUKꎬetal.Ameliorativeeffectoflo ̄tusseedpodproanthocyanidinsoncognitiveimpairmentandbrainaginginducedbyD-galactose[J].ExpGerontolꎬ2016ꎬ74:21-28.[33]WANGJꎬFERRUZZIMGꎬHOLꎬetal.Brain-targetedproanthocyanidinmetabolitesforAlzheimer'sdiseasetreat ̄ment[J].JNeurosciꎬ2012ꎬ32(15):5144-5150. [34]XUJꎬRONGSꎬXIEBꎬetal.Memoryimpairmentincog ̄nitivelyimpairedagedratsassociatedwithdecreasedhipp ̄ocampalCREBphosphorylation:reversalbyprocyanidinsextractedfromthelotusseedpod[J].JGerontolABiolSciMedSciꎬ2010ꎬ65(9):933-940.[35]ASHADEVISꎬSAGARCHANDRASEKARBKꎬMANJU ̄LAKRꎬetal.Grapeseedproanthocyanidinlowersbrainoxidativestressinadultandmiddle-agedrats[J].ExpGerontolꎬ2011ꎬ46(11):958-964.[36]李浩ꎬ石胜良ꎬ吴岚ꎬ等.原花青素对大鼠脑缺血再灌注损伤Caspase3和Caspase9活性的影响[J].时珍国医国药2010ꎬ21(2):317-319.[37]DUANYꎬWANGZꎬZHANGHꎬetal.Extremelylowfre ̄quencyelectromagneticfieldexposurecausescognitiveim ̄pairmentassociatedwithalterationoftheglutamatelevelꎬMAPKpathwayactivationanddecreasedCREBphosphoryl ̄ationinmicehippocampus:reversalbyprocyanidinsex ̄tractedfromthelotusseedpod[J].FoodFunctꎬ2014ꎬ5(9):2289-2297.[38]LIUCMꎬMAJQꎬLIUSSꎬetal.Proanthocyanidinsim ̄proveslead-inducedcognitiveimpairmentsbyblockingendoplasmicreticulumstressandnuclearfactor-kappaB-mediatedinflammatorypathwaysinrats[J].FoodChemToxicolꎬ2014ꎬ72:295-302.[39]MAOXꎬHAOSꎬZHUZꎬetal.Procyanidinsprotectsa ̄gainstoxidativedamageandcognitivedeficitsaftertraumat ̄icbraininjury[J].BrainInjꎬ2015ꎬ29(1):86-92. [40]PANICKARKSꎬPOLANSKYMMꎬGRAVESDJꎬetal.AprocyanidintypeAtrimerfromcinnamonextractattenuatesglialcellswellingandthereductioninglutamateuptakefol ̄lowingischemia-likeinjuryinvitro[J].Neuroscienceꎬ2012ꎬ202:87-98.[41]SONGCGꎬYANGXꎬMINLQꎬetal.Theeffectofprocya ̄nidinonexpressionofSTAT1intype2diabetesmellitusSDratswithfocalcerebralischemia[J].NeuroEndocrinolLettꎬ2014ꎬ35(1):68-72.[42]WUSꎬYUEYꎬLIJꎬetal.ProcyanidinB2attenuatesneurologicaldeficitsandblood-brainbarrierdisruptioninaratmodelofcerebralischemia[J].MolNutrFoodResꎬ2015ꎬ59(10):1930-1941.[43]KONGXꎬGUANJꎬGONGSꎬetal.NeuroprotectiveEffectsofGrapeSeedProcyanidinExtractonIschemia-ReperfusionBrainInjury[J].ChinMedSciJꎬ2017ꎬ32(2):92-99.[44]高羽ꎬ董志.原花青素对实验性脑出血大鼠的保护作用[J].中国中药杂志ꎬ2009ꎬ34(23):3078-3081. [45]TEKINERAꎬYILMAZMBꎬPOLATEꎬetal.Thethera ̄peuticvalueofproanthocyanidininexperimentalcerebralvasospasmfollowingsubarachnoidhemorrhage[J].TurkNeurosurgꎬ2014ꎬ24(6):885-890.[46]杨滢滢ꎬ王雪青ꎬ庞广昌.原花青素抗肿瘤作用机制研究进展[J].食品科学2008ꎬ29(10):694-697.[47]CONNORCAꎬADRIAENSMꎬPIERINIRꎬetal.Procya ̄nidininducesapoptosisofesophagealadenocarcinomacellsviaJNKactivationofc-Jun[J].NutrCancerꎬ2014ꎬ66(2):335-341.[48]VIDAKMꎬROZMANDꎬKOMELR.EffectsofFlavonoidsfromFoodandDietarySupplementsonGlialandGlioblas ̄tomaMultiformeCells[J].Moleculesꎬ2015ꎬ20(10):19406-19432.[49]CHAKRABARTIMꎬKLIONSKYDJꎬRAYSK.miR-30eBlocksAutophagyandActsSynergisticallywithProanthocy ̄anidinforInhibitionofAVENandBIRC6toIncreaseApop ̄tosisinGlioblastomaStemCellsandGlioblastomaSNB19Cells[J].PLoSOneꎬ2016ꎬ11(7):e0158537. [50]钟越ꎬ齐玲ꎬ任旷ꎬ等.越桔原花青素通过线粒体通路诱导胶质瘤细胞凋亡的机制研究[J].中国药学杂志ꎬ2015ꎬ50(6):507-511.[51]马磊ꎬ陈维英ꎬ施又丹ꎬ等.原花青素对髓母细胞瘤Daoy细胞增殖和凋亡的影响[J].基础医学与临床ꎬ2015ꎬ35(7):929-933.[52]HELꎬZHAOCꎬYANMꎬetal.InhibitionofP-glyco ̄proteinfunctionbyprocyanidineonblood-brainbarrier[J].PhytotherResꎬ2009ꎬ23(7):933-937. [53]DINGYꎬDAIXꎬJIANGYꎬetal.Functionalandmorpho ̄logicaleffectsofgrapeseedproanthocyanidinsonperipheralneuropathyinratswithtype2diabetesmellitus[J].Phyto ̄therResꎬ2014ꎬ28(7):1082-1087.[54]DINGYꎬDAIXꎬZHANGZꎬetal.Proanthocyanidinsprotectagainstearlydiabeticperipheralneuropathybymod ̄ulatingendoplasmicreticulumstress[J].JNutrBiochemꎬ2014ꎬ25(7):765-772.[55]ASSISLCꎬHORTMAꎬDESOUZAGVꎬetal.Neuropro ̄tectiveeffectoftheproanthocyanidin-richfractioninex ̄perimentalmodelofspinalcordinjury[J].JPharmPhar ̄macolꎬ2014ꎬ66(5):694-704.[56]MOREIRAELꎬRIALDꎬAGUIARASꎬJR.ꎬetal.Proanthocyanidin-richfractionfromCrotonceltidifoliusBaillconfersneuroprotectionintheintranasal1-methyl-4-phenyl-1ꎬ2ꎬ3ꎬ6-tetrahydropyridineratmodelofParkinson'sdisease[J].JNeuralTransm(Vienna)ꎬ2010ꎬ117(12):1337-1351.[57]ZHENJꎬQUZꎬFANGHꎬetal.Effectsofgrapeseedproanthocyanidinextractonpentylenetetrazole-inducedkindlingandassociatedcognitiveimpairmentinrats[J].IntJMolMedꎬ2014ꎬ34(2):391-398.(收稿日期:2018-02-25㊀㊀修回日期:2018-04-16)(责任编辑:李运明)。
原花青素的研究进展原花青素是一种由黄烷-3-醇单体缩合而成的天然生物类黄酮物质,是一种聚多酚类的化合物,在自然界中分布广泛,其生物活性极强。
本文主要从原花青素的化学结构、生物活性、分析方法及应用等方面的进行介绍,系统地为原花青素下一步的研究及应用提供思路和参考。
标签:原花青素;化学结构;生物活性;分析方法;应用原花青素(procyanidins),又名缩合鞣质,缩合单宁,是花青素类物质的缩合物,主要存在于蔬菜、花卉及水果的果核及果皮中。
原花青素具有极强的生物活性,目前已广泛应用于食品、药品和保健品等领域里。
本文主要从原花青素的化学结构、生物活性、分析方法及应用等方面的进行介绍,系统地为原花青素下一步的研究及应用提供思路和参考。
1.原花青素的化学结构原花青素是一种由黄烷-3-醇单体缩合而成的天然生物类黄酮物质,是一种聚多酚类的化合物。
根据原花青素的聚合程度可分为单倍体、寡聚体和多聚体。
其中单倍体是构成原花青素最基本的结构单元,常见的原花青素单倍体有:儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素、表阿夫儿茶精,其化学结构见图1。
寡聚体是由2-10个单倍体聚合而成的,该成分为原花青素中研究最多的一类。
多聚体由10个以上的单倍体聚合而成,一般以混合物的形式存在。
2.原花青素的生物活性2.1抗氧化活性原花青素具有极强的抗氧化和清除自由基活性,其作用机制是原花青素的分子结构中的多个酚羟基释放出H+,竞争性地和自由基结合从而保证机体不被氧化。
其自由基清除活性远高于同等含量的维生素C和维生素E,是人类目前发现的活性最强的自由基清除剂之一。
2.2抗肿瘤活性原花青素是通过抗氧化、抗炎、调节信号分子的表达促进肿瘤细胞凋亡、阻滞细胞周期生长来达到抗肿瘤目的的。
原花青素对于多种肿瘤细胞都具有显著的杀伤作用,对于多种致癌剂在启动及促癌阶段都具有显著的抑制作用。
原花青素可有效促进癌细胞的凋亡并提高机体免疫的作用,有研究证明了原花青素可以诱导人类乳癌细胞的凋亡。
原花青素的资源及研究进展张小军1夏春镗1*吴建铭1谢正荣2(1.同济大学生命科学与技术学院上海 200092;2.昆山市农业局 215300)摘要:原花青素是花青素类物质的缩合物,从不同资源制备的原花青素其组分与结构各不相同,功能也有差异。
本文从分类学角度分析了原花青素资源的分布,并对其中的一些重要资源进行评价和分析,为新的原花青素资源的探索提供了方向,并为原花青素的开发提供参考。
关键词:原花青素;分类学;资源;收率;分布Research and Progress of ProanthocyanidinXiaojun Zhang1Chuntang Xia1*Jianming Wu1Zhengrong Xie2(1.School of Life Science and Technology,Tongji University,Shanghai,200092,China;2.Department ofAgriculture,Kunshan City,215300,China)Abstract:Proanthocyanidin could be seen as the polymer of cyanidin.There are different polymerization degree and molecular structure of proanthocyanidins, and therefore different biological functions in different resources. Our research analysis the distribution of proanthocyanidin resources by the manner of taxonomy. Evaluation for some important resources of proanthocyanidin could be provided as reference for the research and development of proanthocyanidin.Key words:proanthocyanidin;taxonomy;resources;yield; distribution原花青素(proanthocyanidin,PC)可视作花青素(cyanidin)类物质的聚合物,因其在加热的状态下能产生红色的花青素而得名,是一类在植物界广泛存在的多酚化合物。
原花青素的研究进展发表时间:2012-08-24T15:42:40.247Z 来源:《心理医生》2011年12第205期供稿作者:罗珊赵雅宁李建民[导读] 原花青素的强抗氧化活性、酶抑制性、细胞保护作用和维生素E再生作用,在抗衰老等一系列领域得到青睐。
罗珊赵雅宁李建民(河北联合大学护理与康复学院063000)【中图分类号】Q946.83+6【文献标识码】A【文章编号】1007-8231(2011)12-2252-02 原花青素(proanthocyanidins,PC)是一大类多酚类化合物的总称。
PC在植物界中广泛存在,主要存在于松树、葡萄、可可、苹果等植物中,但葡萄中原花青素的纯度和含量较高。
近年来国外许多国家对多种植物尤其是葡萄中的各种原花青素进行了广泛深入研究,证实了其具有优越的抗氧化活性、抗辐射、抗炎活性、酶抑制活性、抗肿瘤活性和血管保护活性等多种生物活性,并在药品、保健品、化妆品中都有广泛应用,是具有广泛发展前景的天然植物提取物。
1原花青素的化学结构与性质原花青素是由不同数量的儿茶素、表儿茶素或没食子酸缩合而成,最简单的原花青素是二聚体,还有三聚体、四聚体等直至十聚体。
根据聚合度的大小,通常将2~4聚体称为低聚体原花青素。
将5聚体以上的称为高聚体原花青素。
其中低聚体原花青素为水溶性物质,其清除自由基的能力极强,这与其分子结构和聚合度有着密切关系[1]。
2原花青素的生物活性2.1清除自由基和抗氧化人体中产生的自由基是指具有未配对电子的原子、离子或分子等类物质。
常见的自由基主要包括:( 1 )超氧阴离子自由基;( 2 )羟基自由基;( 3 )氢自由基;( 4 )活性氧(指氧自由基及其衍生物)。
这些自由基能攻击体内细胞膜,造成细胞膜被侵蚀,细胞完整性丧失。
细胞损伤,导致器官、身体各种退行性病变及癌症的发生。
原花青素中二聚体分布最广,具有很强的抗氧化活性。
原花青素之所以具有稳定的状态是由于其相邻二酚羟基电子非定域化结构。
2017年4月第24卷第7期
原花青素对中枢神经系统保护作用的研究进展
颜培张璐徐珊珊
原花青素是一类由多羟基黄烷-3-醇单元构成的天然多酚类化合物的总称,广泛存在于植物的种子、果实和树皮中,尤其是葡萄籽。
20世纪中叶,首次明确提出松叶泡汁中的原花青素和维生素C都可有效防治坏血病,为原花青素的应用指明了方向[1]。
原花青素具有抗氧化活性、酶抑制活性、血管保护活性、抗炎活性、抗肿瘤活性和神经保护等药理作用,对自由基及机体抗氧化防御系统有明显影响。
笔者就原花青素对中枢神经系统保护作用的研究进展做一综述。
1 原花青素与脑缺血再灌注
脑缺血再灌注是常见的神经损伤性疾病,当组织发生缺血并造成一定损伤后,突然恢复供血后损伤程度不减轻反而进一步加重。
脑缺血再灌注时产生的大量自由基会全面攻击富含不饱和脂肪酸双键的神经元膜和微血管,导致脂质过氧化“瀑布状”连锁反应和微循环障碍,损伤细胞膜和DNA,引起大量神经元损害[2]。
原花青素能有效减轻局灶性脑缺血模型大鼠的脑水肿、缩小脑梗死面积,降低血清中肌酸激酶、乳酸脱氢酶的含量,升高脑组织中超氧岐化酶(SOD)活性、减少丙二醛(MDA)含量、促进一氧化氮(NO)的产生并降低血清内皮素水平,表明原花青素可能是通过抗氧化活性和清除自由基的作用而发挥脑保护作用[3]。
徐东升等[4]认为,50mg/kg的原花青素可较好减轻脑损伤,可能与其下调内皮素-1(ET-1)基因表达和上调降钙素基因相关肽基因表达有关。
原花青素可增加脑缺血再灌注后脑组织Bcl-2蛋白的表达,还能降低Caspases-3蛋白的表达,说明原花青素具有抗凋亡作用[5]。
Fas是细胞表面诱导凋亡的蛋白受体分子,原花青素可明显降低局灶性脑缺血模型大鼠海马中Fas的表达,有效地降低Fas和其天然配体FasL的结合,抑制神经细胞凋亡信号的传递,这可能是其发挥脑保护作用的重要机制之一[6]。
2 原花青素与脊髓损伤
脊髓损伤是因外伤或外科手术造成截瘫的常见原因,脊
作者单位:318000 浙江台州市中心医院药剂科
通信作者:颜培,Email:yangp3541@
髓损伤后继发性损伤是多种神经生化机制及微血管机制相互级联、不断恶化的过程,其机制主要涉及损伤局部缺血缺氧、脂质过氧化反应、Ca2+内流、自由基损伤作用及免疫炎性反应等。
谢少华等[7]发现,原花青素能有效提高急性脊髓损伤大鼠体内的SOD活性,减少MDA含量,表明其恢复脊髓损伤大鼠运动功能的作用机制可能与抑制脂质过氧化和清除体内过多的自由基有关。
原花青素还可减少脊髓损伤大鼠脊髓组织肿瘤坏死因子-α的分泌,减少炎细胞浸润和细胞凋亡,同时还能很大程度上降低各时间点损伤脊髓组织内髓过氧化物酶的表达水平,降低炎症反应[8]。
同时,原花青素既能在脊髓损伤后抑制大鼠胶质纤维酸性蛋白的表达,又能明显促进损伤区脑源性神经营养因子(BDNF)的表达,减少受伤脊髓中神经胶质细胞的增生和胶质瘢痕的形成,促进轴突再生[9]。
3 原花青素与阿尔茨海默病
阿尔茨海默病(AD)是一种起病隐匿的进行性发展中枢神经系统退行性病变,特征性病理改变为脑内以β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积为核心的老年斑和神经细胞内以Tau 蛋白过度磷酸化所致的神经元纤维缠结,以及神经元营养障碍、神经元的大量丢失、突触的损害和丢失等。
原花青素可改善AD模型大鼠的认知功能,在一定程度上保护AD 大鼠脑组织[10]。
经原花青素治疗2个月后,AD患者脑内γ-氨基丁酸、乙酰胆碱、谷氨酸含量明显升高,5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)含量明显降低,提示原花青素可能是通过调节脑内神经递质含量,保护胆碱能神经起到改善AD患者脑功能的作用[11]。
原花青素的抗氧化作用可降低神经胶质细胞(主要是星形胶质细胞和小胶质细胞)的活化程度,减少Aβ积聚,在一定程度上缓解氧化应激损伤,对AD小鼠学习记忆障碍起到改善作用[12]。
4 原花青素与血管性痴呆
血管性痴呆(VD)是一种由缺血性卒中、出血性卒中和造成记忆、认知和行为等脑区低灌注的各种脑血管疾病引起的脑功能障碍而产生的获得性智能障碍综合征,主要
·综述·
83
中国乡村医药
表现为高级神经活动的智能障碍,特别是认知功能障碍。
蒋国军等[13]发现,与模型组相比,原花青素灌胃后能剂量依赖性地提高VD模型小鼠脑组织中SOD活性,减少MDA 含量,提高总抗氧化能力,还能明显降低胆碱酯酶活性,说明其能够改善脑缺血引起的细胞自由基生成增多的情况,减轻氧自由基对脑组织的损伤,可能与其作用于胆碱神经系统有关。
5 原花青素与抑郁症
抑郁症是常见的精神疾病,发病机制被认为与脑内单胺类神经递质失调有关,特别是NE和5-HT。
连续7天灌胃给予原花青素(25mg/kg、50mg/kg)可显著减少抑郁模型小鼠在悬尾实验和强迫游泳实验中的不动时间,但对自发活动无影响。
神经化学结果显示,原花青素剂量依赖性地增加额叶皮层、海马及下丘脑的单胺递质含量,并可抑制单胺氧化酶-A活性[14]。
给予原花青素后可逆转抑郁模型大鼠海马和额叶皮层BDNF蛋白表达水平降低的趋势,并拮抗p-CREB的减少。
说明原花青素的抗抑郁作用机制可能与上调cAMP-CREB-BDNF信号转导通路有关,并进一步影响海马和额叶皮层神经元再生及突触可塑性[15]。
6 原花青素的抗衰老效应
衰老是复杂的自然生理现象之一,受多种因素影响和制约,是一个退行性不可逆的生物学过程。
原花青素的抗氧化活性是维生素C和维生素E的几十倍,是一种强效的自由基清除剂。
陈戈等[16]发现,原花青素能显著增加D-半乳糖致衰老小鼠脑组织中的SOD、谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化物酶活性,减少脂质过氧化产物MDA的含量。
作为一种天然抗氧化剂,原花青素经过一系列毒性试验检测后显示对动物是安全的,即使超剂量服用也并未造成危害[17],因此具有良好的开发前景。
原花青素优越的生物药理学活性已为人们首肯,我国也开发出一系列葡萄籽原花青素相关的药品、营养保健品和化妆品,如葡萄籽胶囊、葡萄籽面膜等。
在多种神经系统疾病动物模型中,原花青素也都显示出一定的神经保护作用。
参考文献
[1]高羽,董志. 原花青素的药理学研究现状[J]. 中国中药杂志,
2009,34(6):651.
[2]翟婷婷,蔡红艳,云爱华. 原花青素对脑缺血再灌注损伤羟自
由基含量和肿瘤坏死因子-α表达影响[J]. 中国实用医药,2014,9(22):256.[3]于晗,刘义. 原花青素对心肌缺血再灌注损伤大鼠血管内皮细
胞活性因子的研究[J]. 中国分子心脏病学杂志,2011,11(2):94.
[4]徐东升,闵连秋. 局灶性脑缺血后大鼠的ET和CGRP含量的
改变及原花青素的干预作用[J]. 锦州医学院学报,2006,27(6):48.
[5]贾玉洁,姜兴千,张状,等. 原花青素对2型糖尿病大鼠局灶
性脑缺血再灌注后脑组织Bcl-2和Caspase-3蛋白表达的影响[J]. 中国现代医学杂志,2014,24(6):28.
[6]刘畅,张萍,闵连秋,等. 原花青素对局灶性脑缺血后凋亡基
因Fas表达的影响[J]. 辽宁医学院学报,2009,30(3):207.
[7]谢少华,杨拯,龚都,等. 原花青素对脊髓损伤大鼠运动功能
的影响[J]. 中国康复理论与实践,2012,18(9):831.
[8]宋佳,齐慧慧,贾连顺. 原花青素对大鼠急性脊髓损伤的保护
作用及机制研究[J]. 中国矫形外科杂志,2013,21(8):794.
[9]陈春梅. 原花青素对大鼠脊髓损伤后神经胶质酸性蛋白和脑源
性神经营养因子表达的影响[J]. 中国康复理论与实践,2015,21(8):883.
[10]蔡洪斌,王峰,张义军. 原花青素对阿尔茨海默病模型大鼠脑
组织的预防保护作用[J]. 中国老年学杂志,2011,31(22):4408.
[11]谢海,战同霞,钟明强. 原花青素对老年痴呆患者脑功能的影
响[J]. 中国误诊学杂志,2008,8(24):5866.
[12]何清,杨思雨,汪琴,等. 原花青素对β淀粉样蛋白25-35诱
导的小鼠海马神经细胞毒性的影响[J]. 中国临床神经科学,2014,22(5):481.
[13]蒋国军,伊佳,邹丽华,等.原花青素抗小鼠实验性血管性痴
呆的研究[J].解放军药学学报,2009,25(5):379.
[14]Xu Y,Li S,Chen R,et al. Antidepressant-like effect of
low molecular proanthocyanidin in mice:involvement of monoaminergic system[J]. Pharmacol Biochem Behav,2010,94(3):447.
[15]土文珍,吴凡,严奇植,等. 原花青素对慢性应激模型大鼠抑
郁焦虑样行为的改善作用[J]. 中国药理学与毒理学杂志,2014,28(3):345.
[16]陈戈,唐瑛,杨李,等. 莲房原花青素对D-半乳糖衰老小鼠
脑组织抗氧化的作用[J]. 中国药师,2009,12(8):1023. [17]方克明. 天然抗氧化剂:原花青素低聚物[J]. 化学世界,2006,
47(2):127.
(收稿:2016-09-18)
(发稿编辑:张戈薇)
84。