芹菜素（洋甘菊提取物）對神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用研究進(jìn)展
4’,5,7-三羥基黃酮，又名芹菜素，分子式為C15H10O6，屬于黃酮類化合物，與山柰酚、槲皮素相比具有低毒、無誘變性等特點，廣泛存在于多種蔬菜、水果、豆類和茶葉中,其4’、5、7位3 個羥基和2、3位雙鍵可以與自由基結(jié)合，具有清除自由基能力，其5、7位羥基可以螯合金屬離子，抑制氧化自由基的產(chǎn)生，從而決定了芹菜素的抗氧化活性；此外，芹菜素還具有抗炎、殺菌等多種藥理活性。
哈工大機(jī)器人（山東）智能裝備研究院，生物健康工程研究所的孫勝楠、張友源、盧衛(wèi)紅*等人綜述了芹菜素對神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用及其在神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病和改善過程中的相關(guān)機(jī)制，以期闡明芹菜素在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的保護(hù)作用，為芹菜素作為功能性食品配料提供理論參考。
1、芹菜素的神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用機(jī)制
神經(jīng)系統(tǒng)疾病氧化應(yīng)激機(jī)制及芹菜素的抗氧化作用
由于大腦富含不飽和脂肪酸和較多氧化還原活性的金屬離子（如Fe3＋、Cu2＋），這些金屬離子可催化過氧化氫、超氧化物自由基通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生氧自由基，使得腦細(xì)胞很容易受到氧化應(yīng)激的損傷。氧自由基的大量增加可以導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞脂質(zhì)過氧化，細(xì)胞膜細(xì)胞器損傷，生物大分子結(jié)構(gòu)改變和細(xì)胞成分功能受損，進(jìn)而增加血腦屏障的通透性，導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷甚至死亡。
作為一種抗氧化劑，芹菜素能通過直接清除或降低神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)活性氧水平或降低脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物丙二醛含量，提高SOD、CAT活力和GSH等抗氧化因子水平，抑制氧化應(yīng)激對神經(jīng)細(xì)胞的毒害作用，并且能通過螯合金屬鐵離子、降低游離鐵離子的水平從而保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞。
神經(jīng)系統(tǒng)疾病炎癥機(jī)制及芹菜素的抗炎作用
神經(jīng)炎癥是神經(jīng)系統(tǒng)為抵抗內(nèi)部或外部刺激包括自身免疫、感染和損傷等發(fā)生的炎癥反應(yīng)。膠質(zhì)細(xì)胞對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的防御和組織修復(fù)有重要意義，與神經(jīng)炎癥密切相關(guān)。其中星形膠質(zhì)細(xì)胞是哺乳動物腦內(nèi)分布最廣泛的一類膠質(zhì)細(xì)胞，對腦內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。星形膠質(zhì)細(xì)胞能夠為神經(jīng)元分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子和生長因子，促進(jìn)突觸形成和調(diào)節(jié)其可塑性，并能夠通過維持離子和神經(jīng)遞質(zhì)的細(xì)胞外水平調(diào)節(jié)神經(jīng)興奮性和神經(jīng)傳遞。
細(xì)胞因子或外部刺激如脂多糖（LPS）、缺血再灌注等均可激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞因子的合成與分泌，進(jìn)而加重神經(jīng)炎癥。芹菜素能夠阻止炎癥級聯(lián)反應(yīng)，抑制細(xì)胞因子的釋放，從而減輕神經(jīng)炎癥對神經(jīng)細(xì)胞的毒害作用。
2、芹菜素在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用
芹菜素在AD中的作用
研究表明芹菜素對于AD有潛在的治療作用。芹菜素能夠通過下調(diào)APP/早老素1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠腦內(nèi)BACE1水平，減少β淀粉樣蛋白的產(chǎn)生，緩解不溶性蛋白沉積，減弱β淀粉樣蛋白引起的神經(jīng)毒性作用。AD模型小鼠認(rèn)知功能減退與BDNF水平的下降密切相關(guān)。芹菜素能夠上調(diào)BDNF的表達(dá)，恢復(fù)細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶/BDNF信號通路對神經(jīng)發(fā)生和生長的促進(jìn)作用和受損神經(jīng)細(xì)胞的修復(fù)，進(jìn)而對學(xué)習(xí)和記憶功能缺陷有良好的改善作用。
芹菜素在PD中的作用
用MPTP處理大鼠腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞（PC12細(xì)胞）后，細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激，細(xì)胞凋亡顯著增加，說明氧化應(yīng)激與MPTP神經(jīng)毒性導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。而芹菜素能夠顯著降低MPTP誘導(dǎo)的氧自由基產(chǎn)生，阻止線粒體膜電位的下降，抑制線粒體途徑的神經(jīng)細(xì)胞凋亡。MPTP和魚藤酮誘導(dǎo)的PD模型小鼠腦黑質(zhì)均能降低神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（GDNF）和BDNF的表達(dá)水平，引發(fā)模型小鼠運動缺陷，芹菜素能夠顯著上調(diào)魚藤酮誘導(dǎo)的PD模型小鼠腦內(nèi)GDNF和BDNF的表達(dá)，促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元和運動神經(jīng)元的存活和修復(fù)，改善旋轉(zhuǎn)行為等相關(guān)行為活動的損傷。
3、芹菜素在抗抑郁癥中的作用
研究人員在行為絕望小鼠模型中發(fā)現(xiàn)芹菜素能夠調(diào)控去甲腎上腺素、多巴胺和5-羥色胺水平，具有抗抑郁作用。對模型小鼠分別按照12.5、25 mg/kg劑量腹腔注射芹菜素后，小鼠在強(qiáng)迫游泳實驗中靜止時間顯著縮短，25 mg/kg劑量的芹菜素處理后杏仁體多巴胺水平升高，抑郁癥狀緩解。此外，D2受體拮抗劑氟哌啶醇能夠明顯減弱芹菜素的抗抑郁功效。該研究表明芹菜素能夠通過調(diào)控多巴胺水平起到抗抑郁的作用。
4、芹菜素在其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷中的作用
氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥是中樞神經(jīng)系統(tǒng)繼發(fā)性損傷的主要病理機(jī)制；而芹菜素通過降低丙二醛含量，提高SOD活力和GSH水平，并且減少IL-1β、TNF-α等炎癥因子水平，緩解氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥帶來的神經(jīng)系統(tǒng)繼發(fā)性損傷；還能夠通過調(diào)節(jié)Caspase-3/Bcl-2/Bax信號通路阻止神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，從而促進(jìn)脊髓損傷后神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù)。通過對腦出血研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激在腦出血后引起的早期腦損傷發(fā)病機(jī)制和血腦屏障破壞過程中起著至關(guān)重要的作用。
結(jié) 語
芹菜素作為一種黃酮類化合物具有較高的藥用價值。芹菜素具有良好的抗氧化、抗炎活性，并且能夠透過血腦屏障對神經(jīng)細(xì)胞起到保護(hù)作用，大量動物實驗表明芹菜素能夠通過多靶點、多通路潛在改善神經(jīng)退行性疾病、腦缺血、抑郁癥等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面具有潛在前景，但是目前關(guān)于其神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)機(jī)制研究還不夠透徹，特別是缺乏臨床實驗的證據(jù)，另外關(guān)于抗氧化和抗炎作用基因水平調(diào)控方面機(jī)制研究缺乏，還需進(jìn)一步深入。生物科學(xué)及其技術(shù)手段的進(jìn)步，為進(jìn)一步闡明芹菜素的神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用機(jī)制以及其在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用帶來新的突破。
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