柚皮苷又稱柚苷、柑桔苷、異橙皮苷,化學(xué)名為 4,5,7-三羥基黃烷酮-7-鼠李糖苷,為無色針狀結(jié)晶性粉末,難溶于冷水,味極苦,化學(xué)結(jié)構(gòu)如下圖所示。作為一種天然黃酮類化合物,柚皮苷為骨碎補(bǔ)、枳實(shí)、枳殼和化橘紅等中藥的主要藥效成分?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)柚皮苷具有抗骨質(zhì)疏松,抗氧化、抗炎,抗菌、抗腫瘤、改善心肌和肝損傷、防治糖尿病及并發(fā)癥作用。
來源參考文獻(xiàn)[1]
1、防治骨質(zhì)疏松
人體中的骨組織在形成和吸收間保持動態(tài)平衡,一方面成骨細(xì)胞形成新骨;另一方面破骨細(xì)胞分解舊骨。當(dāng)動態(tài)平衡被打破,骨的流失會導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥。研究表明,柚皮苷在骨質(zhì)疏松性骨損傷的治療中有顯著優(yōu)勢,具有防治骨質(zhì)疏松、促進(jìn)骨折愈合和修復(fù)軟骨損傷的作用。研究表明柚皮苷可抑制破骨細(xì)胞分化、增殖和骨吸收功能,其機(jī)制是通過抑制破骨細(xì)胞分化過程中特異性基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。
柚皮苷能增加成骨細(xì)胞標(biāo)志蛋白[如骨鈣蛋白、骨橋蛋白、護(hù)骨素及骨形成蛋白-2(BMP-2)]的表達(dá),同時(shí)還能抑制 RANKL[The receptor activator of nuclear factor-kappa B(NF-κB)ligand(RANKL)]誘導(dǎo)的NF-κB和ERK 信號傳遞活性和破骨細(xì)胞基因的蛋白表達(dá),從而導(dǎo)致破骨細(xì)胞不能正常形成,因此,起到延緩骨質(zhì)疏松的作用,促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖與分化。研究表明,在神經(jīng)切除誘導(dǎo)的骨損失與Wnt/b連環(huán)蛋白的失活,骨膜蛋白及其下游的硬化蛋白的上調(diào)相關(guān)聯(lián)。柚皮苷能上調(diào)骨膜蛋白表達(dá)及阻礙神經(jīng)切除誘導(dǎo)的骨密度(BMD)降低,最終使得骨的顯微結(jié)構(gòu)及機(jī)械特征不能產(chǎn)生惡化現(xiàn)象。另外,也有研究證實(shí)柚皮苷可以抑制破骨細(xì)胞的分化和骨吸收功能;抑制破骨細(xì)胞的增殖活性,使破骨細(xì)胞分化過程中的RANK、TRAP、MMP-9、NFATc1 mRNA 的表達(dá)明顯下調(diào)和 C-fos mRNA的表達(dá)上調(diào)。
研究表明柚皮苷具有促進(jìn)骨折愈合、改善大鼠骨質(zhì)疏松性骨折的作用,這與其上調(diào)骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7(bone morphogenetic protein-7,BMP-7)和堿性成纖維細(xì)胞生長因子(basic fibroblast growth factor,BFGF)蛋白,升高股骨骨密度(BMD)有關(guān)。同時(shí),還發(fā)現(xiàn)柚皮苷能夠降低模型組大鼠體內(nèi)的骨質(zhì)量系數(shù)、骨長度、骨灰分、鈣和磷含量,能夠顯著改善大鼠骨質(zhì)疏松癥狀。此外,研究發(fā)現(xiàn)柚皮苷不僅能劑量相關(guān)性地增強(qiáng)大鼠 BMD、小梁厚度、骨礦化和機(jī)械強(qiáng)度,還可以顯著減少體外骨吸收。通過觀察柚皮苷與實(shí)驗(yàn)性兔子膝關(guān)節(jié)軟骨損傷模型的相互作用發(fā)現(xiàn),柚皮苷可以促進(jìn)模型組內(nèi)軟骨損傷面積減小、肉芽組織生長。通過小鼠單核細(xì)胞 RAW264.7 細(xì)胞株實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),柚皮苷能夠通過下調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9,MMP-9)的表達(dá)、促進(jìn) Bcl-2相關(guān)X蛋白(B cell lymphoma-2 associated X protein,Bax)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cystein-asparate protease-3,Caspase-3)的表達(dá)來抑制小鼠破骨細(xì)胞的數(shù)量和活性,進(jìn)一步促進(jìn)其凋亡,且其還能夠通過協(xié)同 BMP-2 表達(dá)促進(jìn)成骨細(xì)胞活性。
2、抗腫瘤作用
柚皮苷在抗骨肉瘤、膠質(zhì)瘤、宮頸癌、結(jié)腸癌、肺癌、甲狀腺癌等腫瘤細(xì)胞方面具有一定作用。其機(jī)制可能與直接破壞腫瘤細(xì)胞生長、增殖、遷移有關(guān);同時(shí),其誘導(dǎo)增強(qiáng)機(jī)體巨噬細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤免疫反應(yīng)、協(xié)同并增強(qiáng)抗腫瘤藥物活性、降低腫瘤細(xì)胞耐藥性的作用也可能是抑制腫瘤細(xì)胞的有效途徑。
研究表明柚皮苷在抗腫瘤方面有一定優(yōu)勢,對骨肉瘤 MG63細(xì)胞、膠質(zhì)瘤 U87 細(xì)胞在內(nèi)的多種腫瘤細(xì)胞有顯著的抑制作用。柚皮苷能夠增強(qiáng)小鼠局部淋巴結(jié)中IL-1β、IL-12和CD169 的表達(dá),能夠通過誘導(dǎo)淋巴結(jié)中CD169陽性巨噬細(xì)胞來增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。另有大量研究表明柚皮苷不僅可以促進(jìn)宮頸癌HeLa 細(xì)胞凋亡,抑制HeLa細(xì)胞增殖和遷移,還可以增強(qiáng)對結(jié)腸癌 SW620細(xì)胞的抑制率、凋亡率。此外,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)柚皮苷還可以增強(qiáng)順鉑藥效、降低人肺癌 A549細(xì)胞的耐藥性,協(xié)同順鉑一起抑制 A549 細(xì)胞,并能夠有效延長肺癌患者生存期;柚皮苷不僅能夠抑制人肺癌 H69AR 細(xì)胞的生長,還能夠促進(jìn)其凋亡。柚皮苷對甲狀腺癌 SW1736 細(xì)胞的影響發(fā)現(xiàn),其同樣能夠抑制SW1736 細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)其凋亡,具有一定抗甲狀腺癌的作用。
3、抗氧化作用
柚皮苷具有顯著的抗氧化、改善氧化損傷作用,具有開發(fā)為天然抗氧化劑的一定藥理價(jià)值。其抗氧化的主要機(jī)制與柚皮苷清除 DPPH、AAPH和 ABTS 等自由基,拮抗其對細(xì)胞的攻擊,抑制 ROS的生成量,阻斷機(jī)體氧化反應(yīng);調(diào)控 SOD、GSH、GST、MDA、MPO 等體內(nèi)多種氧化酶含量,修復(fù)機(jī)體氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。
柚皮苷分子結(jié)構(gòu)上有羥基,可與有害自由基反應(yīng)變成較穩(wěn)定的半醌式自由基起到抗氧化作用。通過對比柚皮苷與抗壞血酸對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基的清除能力發(fā)現(xiàn),柚皮苷具有較好的清除DPPH 自由基的作用。另有研究也發(fā)現(xiàn)柚皮苷不僅能夠清除模型組大鼠肝細(xì)胞內(nèi)超氧自由基和DPPH 自由基,還可以拮抗2,2′-偶氮二(2-甲基丙基咪)二 鹽 酸 鹽(2,2′-azobis-2-methyl-propanimidamide,AAPH)自由基對紅細(xì)胞的攻擊,具有保護(hù)紅細(xì)胞、顯著降低紅細(xì)胞在氧化應(yīng)激條件下溶血率的作用;并指出當(dāng)柚皮苷的質(zhì)量濃度為8 μg/mL時(shí),對2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS]自由基的清除作用最強(qiáng)。研究表明,在三硝基丙酸誘導(dǎo)的亨廷頓式樣癥在柚皮苷作用后,其行為、氧化應(yīng)激及線粒體酶復(fù)合物功能都得到改善。柚皮苷能保護(hù)過氧硝酸鹽誘導(dǎo)的 DNA 氧化損傷,同時(shí)還能抑制一氧化氮合成酶及環(huán)氧合酶的表達(dá),主要是通過清除自由基(ROS)和活性氮(RNS)來體現(xiàn)。柚皮苷還能降低胰臟β細(xì)胞 HIV-1 蛋白酶抑制劑相關(guān)聯(lián)的氧化損傷和RIN-5F 細(xì)胞凋亡。在HIV-1 蛋白酶抑制劑處理過的細(xì)胞,再用柚皮苷作用,能顯著降低脂質(zhì)過氧化及增加超氧化物岐化酶活性、谷胱甘肽(GSH)和ATP 水平,另外還能降低caspase-3和caspase-9 的活性。柚皮苷具有增加紫外線照射所致小鼠皮膚損傷組織中SOD 和過氧化氫酶(catalase,CAT)活性,降低MDA、ROS含量的雙向作用。
4、抗菌消炎作用
研究表明,柚皮苷具有良好的抗炎作用,能夠改善內(nèi)毒素脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的炎癥損傷,具有抑制炎癥模型中白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-8、IL-1β的蛋白和基因表達(dá)水平,降低白三烯B4(leukotriene B4,LTB4)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)濃度的作用。同時(shí),還發(fā)現(xiàn)柚皮苷與絲膠蛋白聯(lián)合應(yīng)用對相關(guān)炎癥因子的抑制作用要明顯強(qiáng)于單獨(dú)的柚皮苷或絲膠蛋白,表明柚皮苷聯(lián)合用藥對提高臨床療效、改善機(jī)體耐受藥性和發(fā)揮最 佳抗炎藥效有重要意義。此外,另有研究表明柚皮苷能夠通過抑制IL-17、IL-10 等相關(guān)炎癥因子,抑制大鼠類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA),且抑制作用呈劑量相關(guān)性。當(dāng)柚皮苷的劑量為200 mg/kg 時(shí),其在體內(nèi)和體外對骨關(guān)節(jié)炎均有顯著的抑制作用,其機(jī)制與拮抗IL-1β、抑制核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)和核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎癥信號通路有關(guān)。
柚皮苷在相關(guān)病原菌的防治中有顯著作用。研究發(fā)現(xiàn)柚皮苷對變形鏈球菌 Streptococcus mutans、血鏈球菌S. sanguis、遠(yuǎn)緣鏈球菌S. sobrinus、黏性放線菌Actinomyces viscosus、內(nèi)氏放線菌 A. naeslundii 和嗜酸乳桿菌 Lactobacillus acidophilus 的最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)分別是 1、0.5、0.5、0.5、1、1 g/L;最小殺菌濃度(minimum bactericidal concentration,MBC)分別為 2、1、1、1、2、2 g/L,且還發(fā)現(xiàn)柚皮苷能夠破壞以上病原菌的正常生長、產(chǎn)酸、產(chǎn)糖和黏附功能。同時(shí),另有研究表明柚皮苷對黏性放線菌和牙齦卟啉單胞菌Porphyromonas gingivalis 的抑制作用呈時(shí)間和濃度相關(guān)性。此外,通過對比柚皮苷與抗生素、環(huán)丙沙星和四環(huán)素對銅綠假單胞菌 Pseudomonas aeruginosa 生物膜的聯(lián)合治療作用,發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)治療相比,柚皮苷能夠增強(qiáng)環(huán)丙沙星和四環(huán)素對銅綠假單胞菌生物膜的療效。
5、對糖尿病的緩解作用
柚皮苷在治療糖尿病及其并發(fā)癥的應(yīng)用中具有重要價(jià)值。其機(jī)制包括:①柚皮苷抑制機(jī)體酮癥酸中毒、脂質(zhì)過氧化氧;②調(diào)控 TC、TG 和LDL-C 蛋白表達(dá);③激活 AMPK-GLUT4 蛋白表達(dá)通路,促進(jìn)葡萄糖代謝,降低胰島素抵抗;④降低 ECM 積累,增加MMP-2的表達(dá);⑤減少自由基、SOD、ROS和CAT 積累、抑制氧化應(yīng)激損傷。研究表明,柚皮苷能通過緩解鏈脲霉素誘導(dǎo)的氧化壓力、抑制高糖誘導(dǎo)的凋亡和降低活性氧水平來控制腎功能紊亂及受到傷害的程度,能明顯抑制氧化酶 NOX4 mRNA 水平及其蛋質(zhì)表達(dá)量。在研究柚皮苷對實(shí)驗(yàn)性 2 型糖尿?。═2DM)大鼠的藥理作用時(shí)也表明,它可以改善 T2DM 大鼠紊亂的糖代謝和脂質(zhì)代謝,緩解胰島素抵抗,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力和保護(hù)肝 臟。
6、改善心肌和肝損傷
柚皮苷對常見原成的體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)性心肌損傷均具有一定的改善作用。其機(jī)制與柚皮苷調(diào)控細(xì)胞內(nèi)相關(guān)凋亡因子蛋白表達(dá),抑制心肌組織蛋白磷酸化,阻斷心肌缺血-再灌注損傷(MI/RI)和缺氧-復(fù)氧損傷(H/R)損傷后相關(guān)炎癥通路NF-κB 的激活有關(guān)。大量研究表明柚皮苷能夠改善多種原因引起的MI/RI,其不僅能夠抑制心肌組織NF-κB的抑制蛋白α(inhibitor of NF-κBα,IκBα)蛋白磷酸化,阻斷 MI/RI后NF-κB 通路的激活,還能夠改善 H/R型心肌細(xì)胞系H9c2 細(xì)胞的損傷、降低細(xì)胞凋亡率。而另有研究發(fā)現(xiàn)柚皮苷還可以通過下調(diào) IL-6、NF-κB 蛋白表達(dá)水平,改善 H2O2(氧化應(yīng)激型)和高糖(高糖毒 性型)分別誘導(dǎo)的H9c2 細(xì)胞損傷。
柚皮苷在防治實(shí)驗(yàn)性肝損傷的研究中效果顯著,具有一定的藥理作用。其機(jī)制與柚皮苷能顯著降低CYP450 活性,抑制I相酶代謝、促進(jìn)II相酶代謝,消除外源性物質(zhì)對肝細(xì)胞的損害有關(guān);還與調(diào)控多種細(xì)胞內(nèi)氧化酶含量,抑制肝細(xì)胞氧化損傷、凋亡,并進(jìn)一步修復(fù)損傷肝細(xì)胞有關(guān)。
參考資料
[1]楊新榮,竇霞,李國峰等.柚皮苷藥理作用及機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中草藥,2022,53(10):3226-3240.
[2]金元寶,劉萍,劉小根等.柚皮苷的生物活性研究進(jìn)展[J].中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志,2018,20(03):92-97.
作者簡介:小米蟲,藥品質(zhì)量研究工作者,長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗(yàn)證工作,現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事藥品檢驗(yàn)分析及分析方法驗(yàn)證
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