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抗氧化之王羟基酪醇的药理作用研究

时间:2022-05-10 10:55:48|浏览:124 次

  传统的地中海饮食被认为是最健康的饮食方式之一,它大大降低了当地心血管和肺癌的发病率,其中橄榄油发挥了重要作用。当初人们认为发挥作用的成分可能是橄榄油中的苦苷,随着研究的深入,发现其水解产物羟基酪醇在抗菌、抗肿瘤等方面活性远大于橄榄苦苷。羟基酪醇 (hydroxytyrosol,HT)化学名 3,4一二羟基苯乙醇 ,具有很强的抗氧化活性,主要以酯类的形式存在于橄榄的果实和枝叶中。橄榄苦苷经水解后得到HT单体。HT结构简单,分子量小,具有良好的药物和保健功能,受到国内外研究者的广泛关注。

  01抗癌作用研究

  一般认为,肿瘤是由于体内余的自由基和活性氧(ROS)破坏了DNA致使基因异常表达造成的 ,如结肠癌病人体内ROS的量明显增高。HT具有邻苯二酚结构,是一个典型的抗氧化应激物质和 自由基清除剂,这就使其具有潜在的抗肿瘤活性。研究资料表明,HT能抑制肿瘤发生的多个阶段且具有广谱性 。

  首先,HT能保护细胞内DNA和酶免受ROS与自由基的破坏以预防癌症的发生。与其酯化物橄榄苦苷相比,HT具有更强的抗氧化应激作用,Ilavarsi等证实在外周血单核细胞中HT降低了二嗯英诱导的氧化应激和DNA破坏,它通过降低过氧化脂质、ROS的量和增加抗氧化酶的活性,抑制细胞内DNA被破坏,并减少细胞形态学的变化。另外,HT在较低浓度下即能抑制丙二醛、H₂O₂ 脂肪酸和7一酮基胆固醇的生成,并能有效地阻断ERK和Akt/Pkb的磷酸化状态发生改变 ,还能抑制外来因素(如紫外线 B、苯胼芘等)所导致的DNA破坏。

  

抗氧化之王羟基酪醇的药理作用研究


  其次,HT能抑制癌细胞增殖与促进其凋亡来发挥抗癌作用。Han等研究发现HT在浓度为50g/mL时IIii通过抑制增殖和促进凋亡作用使乳腺癌细胞(MCF-7)明显减少,机制可能是增加GO~G1期的细胞数目,阻止G1~s期的转化。但是Hashim等却指出H在正常生理浓 度下对人乳腺表皮细胞(MCF10A)和乳腺癌上皮细胞(MDA—MB一2312、MCF一7)的增殖和凋亡均没有影响,但是HT能预防3种细胞中DNA遭破坏,另有人指出HT还能促进其他癌细胞的凋亡 ,如结肠癌、直肠癌等,使细胞周期停留在S期 。

  再次,HT还能通过抑制癌细胞的扩散来发挥广谱的抗癌作用。HT对恶性肿瘤入侵结肠细胞具有明显的抑制作用 ,当浓度为25g/mL时,HT在人结肠癌细胞HT115中表现出强烈抑制细胞转移的作用且呈剂量依赖关系,却没有降低细胞活性,而且对细胞的贴壁生长状况也没有明显影响,提示HT并不是通过细胞毒性抑制癌细胞的转移。另外,有研究者将HT与间碘苄胍(I-MIBG)合用治疗嗜铬细胞瘤,不仅诱导了去甲肾上腺素转运蛋白(NET)的快速表达,而且增强了NET的活性,同时还降低了去甲肾上腺素的释放,实验表明HT能影响和NET有关的细胞膜,而不是以一种新型的去甲肾上腺素转运分子纳入到细胞中,将HT和I-MIBG合用治疗嗜铬细胞瘤是一种新颖而有效的方法。基于以上研究,可以将HT开发成一种绿色的抗癌药物,它避开了传统抗癌药的固有威胁(inbuiltdeterrent),对正常细胞没有杀伤作用,因而大大提升了其安全性和有效性 。

  最后,HT通过抑制血管的生成发挥治疗癌症的作用。美国学者Folkman提出了肿瘤血管生成的概念,他认为只有刺激新生血管的形成,恶性肿瘤才能生长和转移,只要能阻止新血管的形成,就能饿死肿瘤细胞,从而达到治疗恶性肿瘤的目的。Fortes等钊证明HT在血管形成不同阶段均能发挥作用,且具有多个靶点,在人工基底膜上试验中HT抑制了血管内皮细胞的增殖、转移和“管状 ”结构的形成,而且改变了上皮细胞增殖周期细胞的分布,明显增加了subG1亚群的量,提示癌细胞凋亡增加。通过以上抗肿瘤机制的研究可知,HT能在多个阶段预防癌症的发生,并在肿瘤的治疗中发挥明显作用。但是已发表文献之间也存在着一定的矛盾,以 MCF-7细胞为例,有研究证明HT对其具有抑制增殖和促进凋亡作用,而另有研究者认为HT仅对MCF一7细胞的活性氧有清除作用,对细胞增殖和凋亡几乎没有影响。因此,HT的抗肿瘤作用仍然是值得深入探讨的一个问题,可能还有别的作用机制有待发现 。

  02抗血栓 、调血脂和抗动脉硬化作用研究

  研究发现食用橄榄油能大大降低心血管疾病的发病率,其中HT发挥了重要的作用。有研究指出,HT抗心血管疾病的作用与抑制血小板凝集密切相关,GonzIlez—Correa等以水杨酸作参比考察了HT对大鼠体外血的抗凝集作用,实验结果证明它能抑制血栓素B的合成,并能提高氧化亚氮的生成量,从而达到抗凝作用。deRoos等则以人血细胞为研究对象考察了HT的抗凝集作用,当浓度为100mg/L时,蛋白质组学研究表明它参与调节9种蛋白发挥抗凝集作用,如血小板结构、活性和整合素 aIIb/b3的转导等。由结果可知,HT能抑制血小板的活性和粘连,可用于预防血栓的形成 。

  

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  HT抗心血管疾病的作用可能与降低血糖和脂类氧化物浓度有关。实验证明HT能降低糖尿病大鼠血浆中的血糖浓度和血清中三酰甘油、总胆固醇的量,并能增强肝肾内SOD、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽(GSH)过氧化物酶活性,降低碱性磷酸酶和硫代巴比妥酸反 应物等含量,从而表现出降低肝肾器官毒性的作用,其机制可能与HT和LDL结合有关。还有资料表明,HT可以治疗由糖尿病引起的高血糖及氧化应激病症 。

  HT还能预防动脉粥样硬化的发生。Zrelli等 证明HT可以降低猪肺动脉上皮细胞内过氧化氢诱导的ROS的水平,并增强mRNA酶、蛋白质活性和细胞内转录调节因子3a(FOXO3a)的水平,诱导磷酸腺苷一激活蛋白激酶使FOXO3a向细胞核转移。其中 FOXO3a是一种转 录调节因子 ,主要存在于心脏组织,其活化状态对抑制血管平滑肌增殖、心肌细胞增生肥大和抗氧化应激具有明显作用,但当其由细胞核转运至细胞质便发生失活。HT通过诱导腺苷酸活化蛋白激酶和激活FOXO3a酶活性的表达,保护机体上皮细胞中免受氧化破坏,且可以预防动脉硬化的发生。此外,HT也是一种强效的脑内抗氧化剂,实验证明它能降低纹状体和脑其余部位过氧化脂产物水平,阻碍GSH的消耗,摄取含有HT的食物能降低脑神经病变的风险。以上研究均表明HT可以降低脑内和血管内皮细胞活性氧的量,为治疗心脑血管疾病提供了分子依据 。

  03抗病原微生物作用研究

  HT可能开发成一种治疗肠道和呼吸道感染的药物,它具有高效和广谱的特点。以幽门螺旋杆菌为例,其在世界范围内存在多种耐抗生素的菌株,但是HT对耐药和非耐药菌株均具有强力的杀伤作用。另有研究HT对5种标准菌株(ATCC9006、ATCC8176、ATCC6539、ATCC17802、ATCC25923)和临床上得到的44种菌株最低抑菌浓度分别为0.24~7.85 g/mL、0.97~31.25 g/mL,抑菌浓度明显低于其他植物提取物 ,而且对抑制革兰阳性菌的活性高于革兰阴性菌。值得注意的是,其抗菌活性不仅表现在肠道内有害菌种方面,还对 嗜乳酸菌和双歧杆菌具有抑制作用。

  

富恒生物橄榄叶提取物羟基酪醇


  HT也可以抑制多种病毒的活性,包括 HIV一1、H1N1、H3N2、H5N1和 H9N2亚型和新城鸡瘟病毒等,但是对牛轮状病毒和腺病毒无效。Lee.Huang等 ”研究发现HT能降低 HIV一1融合酶的活性,并能通过与病毒包膜外层的疏水基团形成氢键等阻碍gp活性核心的融合 。随后Yamada等实验发现用HT预处理狗肾细胞(MDCK)后,不影响H9N2在MDCK上的增殖情况,但向细胞内灌输HT和灭活H9N2后,结果显示病毒的DNA和蛋白均无法检测到,而且电镜观测HT处理后的H9N2病毒形态学发生变化,由此可知其靶点是病毒自身的包膜或其他部位,而不是宿主细胞。由此,HT不仅可以作为抗菌、抗病毒的药物,而且还可以增强机体的防御功能,凸显了其开发为抗病原微生物药物的潜力 。

  04对视网膜黄斑变性防治作用研究

  HT可以预防由丙烯醛、环境毒性、氧化脂肪粒和年龄增长等因素造成的视网膜上皮细胞氧化破坏,特别适用于老年人维持眼的健康和高分辨率,改善视力。在人视网膜上皮细胞APRE一19中,HT同时保护Nrf2细胞通路和活化辅酶PPARGC1受体,Nrf2能激活Ⅱ期的净化酶,如一谷酰基一半胱氨酰连接酶、NADPH一醌氧化还原酶1、红细胞合酶1等抗氧化酶,Ⅱ期净化酶将和自由基“结合”并将其他毒性化合物转化为活性较弱的分子;而PPARGC1则对蛋白质2和线粒体复合物进行解链,以增强线粒体转运因子A的表达免受线粒体功 能减退,提高细胞生存能力。因此HT能诱导Ⅱ期净化酶的活性和增强线粒体的生成,从而预防或治疗黄斑变性 。

  05保护软骨和抗骨质疏松作用研究

  

抗氧化之王羟基酪醇的药理作用研究


  软骨是一种由成骨软细胞或软骨细胞等组成的致密结缔组织,包埋在细胞外基质中,是骨骼的一种重要组成成分,因其具有低代谢的特点,所以受伤或破损后的软骨恢复较慢。HT能诱导和增强软骨细胞增殖,提高其产生细胞外基质组分的能力,进而促进软骨修复和再生 。Hagiwara等以成骨细胞和破骨细胞为对象,考察了HT对骨形成以及切除卵巢后骨流失的影响,当浓度达到10~100 mol/L时,HT能刺激钙的沉积且成剂量依赖关系,但是对原成骨细胞胶原蛋白和碱性磷酸酶没有影响,当浓度为 50~100~mol/L时 ,HT能阻碍多核破骨细胞的形成且成剂量依赖关系。HT在去卵巢股骨小梁骨细胞中表现出抑制骨流失的作用,而且还能降低原成骨细胞中H₂O₂的水平,因此能预防由氧化应激造成的骨质疏松。HT在骨的形成和维持骨健康方面起到关键的作用,可以作为治疗骨质疏松的有效药物,适用于诱导或增强软骨修复或软骨再生,尤其适用于运动员和具有活跃生活方式的人群 。

  06 其他保健作用研究

  HT能减少细胞内COX一2的生成和5一氧脂化酶的表达,降低前列腺素E-2的合成,可用于抗炎、镇痛。HT有助于修复由于过度运动或劳累损害的线粒体,能使体能快速恢复,并能增强抵抗力和运动能力。还能降低小鼠C3H10T1/2细胞内脂肪滴的形成,从而达到减肥的目的。

  国外学者对HT在抗癌、抗血栓、调血脂和抗动脉硬化、抗病原微生物、防治视网膜黄斑变性、保护软骨和抗骨质疏松等多方面的药理作用进行了很好的研究,部分研究还在分子水平上探讨了HT的药理作用机制。国内对HT的研究主要表现在保健品和食品添加剂方面,对其药用方面研究较少,最近刘健康等针对HT治疗前列腺癌申请了专利 。随着对HT药理作用的深入研究 ,其药用价值亟待开发,不失时机地对HT进行成药性研究和临床研究,将是HT研究的未来方向。


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