杨梅素的药理活性研究进展

摘　要　杨梅素(3, 5, 7, 3′, 4′, 5′-六羟基黄酮醇,myricetin,MYR)异名杨梅树皮素、杨梅黄酮、杨梅酮,属黄酮醇类化合物,存在于壳斗科( fagaceae)、豆科( leguminosae)、报春花科(primulaceae)、葡萄科(vitaceae)、菊科(compositae)等植物中。MYR具有降血糖、抗氧化、保肝护肝、抗肿瘤和降低神经性损伤等作用,是一个具有研发前景的化学成分。

关键词　杨梅素;黄酮类;理化活性  上禾生物

杨梅素(myricetin. MYR)化学名称为3, 5, 7, 3’,4’, 5’-六羟基黄酮,又名杨梅树皮素、杨梅黄酮、杨梅酮,属于黄酮类化合物。化学式C15H10O8,相对分子量318. 24,黄色针状或颗粒状结晶,盐酸-镁粉反应呈玫瑰红色,与FeCl3乙醇液反应呈墨绿色,与AlCl3反应呈强黄绿色荧光,α-萘酚-浓H2SO4反应呈阴性,与NaOH反应呈黑绿色。熔点324 ~ 326℃, UV(MeOH): 375. 0 nm, 255. 0 nm。溶于甲醇、乙醇、丙酮,不溶于氯仿、石油醚。存在于壳斗科(Fagaceae)、豆科( leguminosae)、报春花科(primulaceae)、葡萄科(vitaceae)、菊科(compositae)等植物中[1],现将杨梅素的药理活性综述如下。

1　杨梅素myricetin抗肿瘤作用

Ching等研究表明,杨梅素myricetin对结肠直肠癌中基质金属蛋白酶2(MMP)的表达和活性有抑制作用,通过影响蛋白激酶C-α(PKC-α)的易位、细胞外信号调节激酶(ERK)的磷酸化和c-Jun的表达,诱导结肠直肠癌细胞凋亡。Zhang发现杨梅素具有细胞毒作用,虽然毒力较弱,但同其他黄酮类成分一样,通过使细胞停滞在G2/M导致细胞凋亡。Wang IK发现杨梅素可以通过促进细胞色素C释放和激活caspase-9和caspase-3诱导白血病HL-60凋亡。同时也发现其凋亡作用与羟基基团种类和数量有关。Ko CH[5]研究发现,杨梅素影响蛋白激酶C、细胞色素C和caspase级联反应,通过线粒体依赖和活性氧独立途径导致肿瘤细胞凋亡。研究发现,C3′、C4′和C5′位羟基是杨梅素诱导凋亡的主要功能团,杨梅素可以改变线粒体电位,同时降低Bcl-2/Bax蛋白含量,而蛋白激酶C的相关抑制因子GF-109203X、H7等可以阻止这些作用。已发现杨梅素可以导致非白血性白血病细胞系、Jurkat细胞和人类初级多形核白细胞凋亡。Lu J等提出杨梅素通过抑制硫氧蛋白还原酶活性,使肿瘤细胞停滞于G1晚期,进而引起细胞死亡。据报道,杨梅素不引起小鼠体内肿瘤形成,而且能降低每只小鼠二元环氧化物诱导的肺肿瘤数量,抑制小鼠上皮和肺细胞稠环芳烃代谢及后继的多环碳氢化合物-DNA内转形成。杨梅素对2期皮肤癌的发生起保护作用,而且通过抑制硫氧还蛋白还原酶活性抑制肺癌细胞A549生长。KiWon Lee等[8]发现杨梅素是赘生性细胞转化和MEK1的天然抑制剂,其影响MEK信号通路具有抗肿瘤的潜力。杨梅素和白藜芦醇复合物对12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13(TPA)和上皮生长因子(EGF)诱导的细胞转化没有协同作用。杨梅素减弱肿瘤启动因子(EGF)-诱导的c-fos和活化蛋白-1(AP-1)的激活作用。而白藜芦醇没有这个作用。杨梅素抑制MEK1活性很强,同时抑制TPA和EGF诱导的细胞外信号调节激酶(ERK)和其下游区靶点p90核醣体S6激酶的磷酸化。此外,对比MEK抑制剂PD098059和白藜芦醇,杨梅素可以有效的抑制H-Ras诱导的细胞转化。杨梅素直接与谷胱甘肽S-转移酶MEK1结合,不与其竞争ATP位点。总之,杨梅素有抗癌活性,靶向作用于MEK信号。另据报道,杨梅素对EGF诱导的细胞转化有抑制作用,EGF可以激活PI3K/ATK和ERK信号通路[9],对胰腺癌细胞信号传导途径PI3K/ATK有阻滞作用[10]。环氧化酶-2(COX-2)的异常表达和肿瘤发生有关,杨梅素(10~20 microM)通过阻断小鼠表皮细胞中核因子kappaB活性抑制佛波醇酯诱导的COX-2和前列腺素E的表达。分析表明,杨梅素抑制佛波醇酯诱导的JB6P+细胞中COX-2和NF-kappaB转活。电泳迁移率变动分析表明,杨梅素阻断了NF-kappaB的DNA的活性。以上资料证明杨梅素是一种有效的致癌作用化学防治剂。

2　杨梅素myricetin降低神经毒性

神经功能紊乱可以导致多种疾病,如局部缺血和老年前期痴呆。杨梅素可以有效阻止神经损伤。ShimmyoY等研究表明,杨梅素通过多种不同途径抑制由谷氨酸引起的神经毒性来保护神经元。这种由谷氨酸引起的神经毒性是通过N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)、活性氧簇(ROS)增殖和caspase-3激活引起的胞内Ca2+过载导致的。首先,杨梅素调节NMDAR磷酸化,降低谷氨酸引起的胞内Ca2+过载。其次,杨梅素抑制谷氨酸引墨幽中文起的ROS的产生。最后,杨梅素阻止caspase-3激活。此外,杨梅素通过3氢键直接与caspase-3活性位点结合抑制其活性。总之,杨梅素可以通过不同的生化途径阻止由谷氨酸引起的神经毒性。同时,Ma ZG等也证明了杨梅素降低6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的小鼠的多巴胺神经损伤。高效液相电化学检测经6-OHDA处理后纹状体中多巴胺含量减少,杨梅素可以改变这种情况。免疫组织化学和半定量RTPCR研究表明杨梅素可以阻止6-OHDA诱导的黑质-纹状体中酪氨酸羟化酶阳性神经元和酪氨酸羟化酶的mRNA表达降低。Perls铁染色法进一步证明杨梅素处理组的铁染色细胞数较6-OHDA处理组显著减少。杨梅素鳌合铁的特性是杨梅素对DA能神经元的保护机制。由于杨梅素对大鼠下丘脑R-氨基丁酸系统的调制作用及对6-羟基多巴胺损伤大鼠黑质-纹状体系统的保护作用,所以杨梅素对睡眠调节有帮助。

3　杨梅素myricetin对淋巴细胞活化及增殖的影响

俞瑜等研究了杨梅素对小鼠T细胞活化及增殖的影响,无菌分离小鼠淋巴结细胞,加入不同浓度的杨梅素预先孵育1h,用多克隆刺激剂刀豆蛋白(ConA)刺激T细胞活化,利用荧光标记的单克隆抗体双染技术,流式细胞仪检测杨梅素对小鼠CD3+T细胞CD69表达的影响;采用3H-TdR参入法检测杨梅素对淋巴细胞增殖的影响,采用半定量RT-PCR技术从mRNA水平检测杨梅素对IL-2mRNA表达的影响,采用ELISPOT检测杨梅素对IFN-γ分泌的影响。结果表明明杨梅素能抑制T细胞早期活化标志CD69的表达,并能抑制淋巴细胞增殖反应,同时对淋巴细胞活化后IL-2 mRNA的表达及IFN-γ的分泌也有抑制作用。杨梅素对淋巴细胞的活化增殖反应具有抑制作用。

4　杨梅素myricetin血小板活化因子(PAF)的拮抗作用

陈文梅等以比浊法测定家兔洗涤血小板(WRP)聚集,邻苯二甲醛(OPT)荧光法测定52HT浓度, Fura22荧光探针测定血小板内游离钙离子浓度,观察杨梅素对血小板激活因子(PAF)诱导的兔洗涤血小板聚集、52HT释放及血小板内游离钙离子浓度升高的影响。结果表明杨梅素体外呈浓度依赖性地抑制PAF诱发的WRP聚集及52HT释放。杨梅素抑制WRP聚集的IC50为1 715μmol/L;抑制52HT释放的IC50为6 411μmol/L。同时杨梅素能明显抑制PAF引起的血小板内游离钙增高。臧宝霞等[16]在此基础上进一步研究了杨梅素对PAF的拮抗作用以及杨梅素抑制PAF与兔血小板受体特异性结合的作用,试图从细胞及分子水平阐明杨梅素抗PAF作用的机理。以放射配体结合试验观察[3H]PAF与家兔血小板受体特异性结合的作用;以分光光度法测定PAF诱发血小板黏附的强度;以Fura22荧光分光光度法测定兔多形核白细胞(PMNs)内钙离子浓度。结果表明,杨梅素具有抗PAF作用,为一新的PAF受体拮抗剂。因此杨梅素具抗血栓、抗心肌缺血、改善微循环等多方面的心血管药理作用,有望将其开发为活血化瘀类药物。

5　杨梅素myricetin降血糖作用

YoshikawaM等[17]在研究抗糖尿病机理药物的机理时发现,杨梅素对高血糖小鼠有降血糖的作用。钟止贤等采用四氧嘧啶所致糖尿病模型、肾上腺素和葡萄糖引起的高血糖小鼠模型,以及正常小鼠,在口服给药后,测定各模型小鼠的血糖水平。结果杨梅素对四氧嘧啶所致糖尿病小鼠和肾上腺素、葡萄糖引起的高血糖小鼠均有明显的降血糖作用,治疗效果良好,但对正常小鼠血糖无明显影响。Liu IM等连续6周用含有60%果糖的食物喂养小鼠后,再给予杨梅素观察其胰岛素耐受性。连续静注杨梅素14 d (每次1mg/kg, 3次/d),发现小鼠血浆中高糖和三酸甘油酯含量明显降低。而且小鼠的胰岛素耐受力也明显降低。通过口服葡萄糖耐量试验,小鼠全身胰岛素敏感指数明显提高,证明杨梅素增加小鼠全身胰岛素敏感度。杨梅素改变IRS-1、p85和PI3K调节亚单位表达缺陷,增加小鼠比目鱼肌中IR、IRS-1和Akt基底的磷酸化,导致胰岛素活性降低。同时Liu IM等也研究出杨梅素通过加强肥大小鼠IRS-1、PI3K和GLUT-4活性,增加后受体胰岛素信号来改善胰岛素敏感度。杨梅素对多种动物模型均具有较好的降血糖作用,可望开发出降血糖药物。

6　杨梅素myricetin抗氧化作用

邹耀洪通过从杨梅果核中提取分离到的杨梅素,采用Rancimat法测定其抗氧化性能,结果表明其对油脂是优良的抗氧化剂,作用明显强于合成抗氧化剂BHT(3, 5-二叔丁基-4-羟基甲基苯)可作为天然抗氧剂应用于油脂较高的食品保藏上。ShimmyoY研究表明,杨梅素是一种很强的抗氧化剂,氧化应激在各种神经疾病包括局部缺血和老年期痴呆中起关键作用,β-淀粉酶是老年痴呆患者脑中含有的老年斑中的一种成分。β-淀粉酶-42 (1 microM)诱导的小鼠原皮质神经元培养48 h,出现明显的神经损伤。DAPI染色法表明构象变化的β-淀粉酶-42导致细胞凋亡,如核碎裂。杨梅素通过构象变化作用减少β-淀粉酶的产生和毒性,可用于统计老年痴呆的进展情况。

7　杨梅素myricetin保肝护肝作用

钟正贤等采用四氯化碳、D2半乳糖胺和异硫氰酸萘酯致小鼠急性肝损伤模型,观察杨梅树皮素对肝损伤的保护作用;采用小鼠单核巨噬细胞吞噬和免疫低下小鼠和溶血素试验,观察杨梅树皮素的免疫增强作用。结果证实了杨梅素能明显降低四氯化碳、D2半乳糖胺和异硫氰酸萘酯致小鼠急性肝损伤模型血清中ALT、AST活性和T2BIL含量,减轻肝组织的变性和坏死;并提高单核巨噬细胞吞噬功能和溶血素含量。说明了杨梅树皮素具有保肝降酶退黄,增强小鼠非特异免疫功能和免疫功能低下小鼠体液免疫功能,因而起到保肝作用,为杨梅素的临床应用提供了参考。

8　结语

杨梅素除具有上述已经验证的药理作用外,还具有抗炎、抗突变、预防龋齿、消除体内自由基等多种药理活性。由于其存在于多种食品和植物中,所以其原植物如藤茶常用作保健品。其药理活性的研究为新药的研发提供了依据。