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黃酮類化合物存在于許多植物（如可食用的水果、蔬菜和中藥材）中，是維持生命的重要化合物之一。黃酮類化合物具有多個與芳香苯環(huán)相結(jié)合的羥基結(jié)構(gòu)，因此它們具有螯合過渡金屬離子、清除自由基、與酶相互作用的能力，已被證實為一種有效的抗氧化劑。此外，其由于具有廣泛的用途優(yōu)勢，在科學(xué)研究領(lǐng)域中，已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注[1]。
花旗松素，又稱3,5,7,3′,4′-五羥基二氫黃酮或二氫槲皮素，是維生素P家族的一員[2]，首次在花旗松Pseudotsuga menziesii(Mirb.) Franco樹皮中提取得到[3]。研究表明花旗松素能以反式和順式2種形式存在，易溶于水-醇溶液和極性溶劑中。常溫下，花旗松素一般呈現(xiàn)為淡黃色，而在50%乙醇溶液環(huán)境下呈針狀結(jié)晶樣[4]?；ㄆ焖伤鼐哂?個酚羥基（Ar-OH）和1個羥基的特殊分子結(jié)構(gòu)，成為目前為止發(fā)現(xiàn)的天然強(qiáng)效抗氧化劑?；ㄆ焖伤氐膽?yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，如食品、藥品、化妝品、農(nóng)藥等產(chǎn)業(yè)，常被用作食品添加劑及重要的膳食補(bǔ)充劑之一，是具有抗氧化功能食品的首選材料[5]。當(dāng)然，受到研究者格外青睞的還有花旗松素在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用和繼續(xù)開發(fā)的價值。因此，本文主要對花旗松素的植物來源、提取方法、藥理作用及其作用機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步開發(fā)花旗松素帶來更多的思考和可能性的探究。
花旗松素存在于諸多植物中，如松科落葉松屬植物長白落葉松Larix olgensisHenry var.koreanaNakai、菊科水飛薊屬水飛薊Silybum marianumL.、蓼科植物紅蓼Polygonum orientaleL.、百合科蔥屬多年生的草本植物洋蔥Allium cepaL.、百合科菝葜屬光葉菝葜Smilax glabraRoxb.、胡桃科黃杞屬黃芪Engelhardtia roxburghianaWall.。已有文獻(xiàn)報道的提取和純化方法也各不相同。
1.1落葉松
在我國東北地區(qū)生長著大量的長白落葉松，松科中的花旗松素含量較高，因此有研究人員考慮用資源豐富的長白落葉松提取花旗松素。張衛(wèi)鵬等[6]發(fā)現(xiàn)花旗松素在長白落葉松根部不同部位的含量不同，以根髓心和心材的含量最高，樹皮中含量最低（以A林場為例：花旗松素在根髓心和心材中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為67.62、69.06mg/g，邊材為12.98 mg/g，樹皮則為8.62 mg/g）。此外，11個檢測林場中長白落葉松的花旗松素含量也不盡相同，以J林場的長白落葉松根部花旗松素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為55.81 mg/g，而D林場的最低，只有7.07mg/g，結(jié)果表明生長地區(qū)和選擇部位的不同，會導(dǎo)致長白落葉松中的花旗松素含量有較大區(qū)別，提示要合理運用知識提取長白落葉松中的花旗松素。劉婷婷等[7]先使用80%乙醇溶液提取興安落葉松中的花旗松素，再使用去離子水提取，然后以含0.5mg/mL花旗松素的上樣液，體積流量為4 BV/h，上樣體積為169mL，床層的徑高比為1/10的條件進(jìn)行大孔樹脂洗脫，再將40 mg粗提物溶解在35%甲醇水溶液中，經(jīng)過制備的色譜洗脫，可得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.02%的花旗松素。付警輝等[8]使用80%乙醇溶液進(jìn)行2次加熱回流提取長白落葉松，再經(jīng)聚酰胺樹脂洗脫、重結(jié)晶等純化操作后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)92%的花旗松素。說明使用傳統(tǒng)方法提取落葉松中的花旗松素時，應(yīng)考慮進(jìn)行洗脫及其他的純化步驟，擴(kuò)大花旗松素的提取純度。
現(xiàn)代研究表明，多種水解酶與細(xì)胞壁作用后，會破壞其結(jié)構(gòu)完整性，從而促進(jìn)黃酮苷元類成分的釋放，此法具有效率高、易于操作等優(yōu)點[9]。Wang等[10]采用新型的酶培育水提取法優(yōu)化從興安落葉松木屑中提取花旗松素的方法，此法中加入纖維素酶0.5 mg/mL和果膠酶0.5 mg/mL，調(diào)節(jié)pH值為5.0，32℃下孵育興安落葉松18 h，之后在50℃水中提取花旗松素和總黃酮30 min，花旗松素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從原來的1.06 mg/g提高到了1.35 mg/g。應(yīng)用閃式提取器可以將所需的有效成分從植物中大量溶出，具有快速、不需加熱、節(jié)約時間等特點。柴婧等[11]使用閃式提取方法，在61%乙醇溶液、加酶量3.5mg/g、液料比104∶1 mL/g、提取時間2 min條件下，得到23.22 mg/g花旗松素。綜上所述，落葉松是我國寶貴的植物資源，其中花旗松素含量高，應(yīng)充分利用此資源，研究人員可運用科學(xué)知識對提取手段和純化步驟進(jìn)行優(yōu)化，以增大花旗松素的提取得率。
1.2水飛薊
水飛薊為菊科水飛薊屬植物，在我國多地有分布，其中黃酮類成分特別是花旗松素含量較多。劉佳鑫等[12]預(yù)先脫脂水飛薊后，在45℃下采用75%甲醇溶液對水飛薊果實超聲提取1 h，45℃下用75%甲醇溶液對水飛薊果皮直接超聲提取1 h，45℃下用甲醇對水飛薊提取物直接超聲提取20 min，分別測定出樣品中花旗松素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.13%、0.22%、1.20%。結(jié)果表明，水飛薊中花旗松素的含量較低，如需提取花旗松素，可對提取工藝再進(jìn)一步的優(yōu)化。
1.3紅蓼
葒草即為蓼科植物紅蓼的全草，其果實又稱水紅花子?；ㄆ焖伤厥呛饬咳嚥菟幉馁|(zhì)量的重要指標(biāo)，始載于《中國藥典》1977年版：水紅花子含花旗松素不得少于0.15%[13]。劉剛等[14]通過乙醇回流法提取水紅花子中的花旗松素，單因素實驗結(jié)果表明，花旗松素提取的最佳工藝條件為63%乙醇溶液、提取時間3.4 h、料液比1∶19（m∶V）、提取溫度95℃、提取2次，得到花旗松素的提取量為7.2 mg/g。劉剛等[15]用此方法對葒草中提取得到的花旗松素進(jìn)行純化，發(fā)現(xiàn)AB-8樹脂對葒草中花旗松素的吸附和解吸性能較好，確定最佳工藝為上柱液（質(zhì)量濃度1mg/mL、體積流量1 mL/min）、洗脫液（75%乙醇溶液、體積流量1 mL/min、用量100 mL）。此法得到花旗松素的回收率（54.18%）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)（74.51%）都令人滿意，大概得率為0.75 mg/mL。其他研究者將25 g水紅花子粉末用50倍量水浸泡1 h后回流40 min，提取2次，合并、濃縮，再溶于無水乙醇溶液中得粗提取液。對水紅花子粗提取物進(jìn)行聚丙烯柱固相分離，洗脫劑為甲醇-醋酸（6∶4），多次重復(fù)操作，花旗松素的提取率達(dá)到90%以上[16]。而佟苗苗等[17]確認(rèn)從水紅花子中提取花旗松素最優(yōu)的工藝條件：20倍量66%乙醇溶液，提取93 min，提取1次，得到0.23%花旗松素。丑靜等[18]發(fā)現(xiàn)提取水紅花子中花旗松素的最佳提取工藝為6倍量60%乙醇溶液回流提取3次，每次2 h，可得到花旗松素6.24 mg/g。綜合可知，水紅花子和葒草的提取多采用溶劑回流提取法，經(jīng)過不同的純化手段均可得到花旗松素。
1.4洋蔥和土茯苓
洋蔥鱗莖部分是動物膳食中黃酮類化合物豐富的來源之一，在整體黃酮類化合物攝入量中占很大比例。結(jié)合薄層色譜法（thin-layer chromatography, TLC）、高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）和2D-核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）技術(shù)，洋蔥鮮質(zhì)量中可以鑒定出花旗松素98.1 mg/kg[19]。
此外，土茯苓始載于《本草經(jīng)集注》，言“昔禹行山乏食，采此以充糧”?！侗静菥V目》記載土茯苓氣平，味苦而淡，為陽明本藥，能健脾胃、去風(fēng)濕，脾胃健則營衛(wèi)從，顯示出很好的藥用價值，至今一直作為藥食同源的產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用。采用正交試驗設(shè)計優(yōu)化土茯苓飲片中總黃酮的提取工藝為料液比1∶50，50%乙醇水溶液，超聲提取60 min；再采用反相高效液相色譜（reversed phase -HPLC，RP-HPLC）法進(jìn)行純化，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的花旗松素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.008 69%～0.069 96%[20]。王敏等[21]用70%乙醇水溶液加熱回流提取土茯苓3次（第1次提取2.5 h，第2、3次各提取2 h），用HP-20吸附樹脂柱梯度洗脫（水及30%、60%、95%乙醇），鑒定出此總提取物中含有花旗松素，說明HP-20吸附樹脂可用于黃酮類成分的富集和純化，也提示可選用HP-20吸附樹脂來純化花旗松素。
1.5黃杞葉
陸弘等[22]用95%乙醇溶液回流提取黃杞葉4 h，共3次，再溶于1 L甲醇，石油醚萃取，得230g浸膏，再用醋酸乙酯-甲醇-水梯度洗脫，得到的組分用硅膠柱色譜、Sephadex LH20柱色譜和HPLC分離后得到24 mg花旗松素。孫彤等[23]和龔俊強(qiáng)等[24]先用乙醇回流提取，再經(jīng)過硅膠等多種色譜設(shè)備多次洗脫可以得到較高得率的花旗松素。
綜上所述，花旗松素是二氫黃酮類化合物，由于其水溶性差，所以傳統(tǒng)的植物來源提取方法多采用有機(jī)溶劑（乙醇）加熱進(jìn)行提取，然后經(jīng)萃取、洗脫等程序最終獲得花旗松素。但傳統(tǒng)的提取工藝有著不可避免的弊端，如過多的有機(jī)溶劑帶來的毒性、雜質(zhì)多、無法實現(xiàn)高效率和大規(guī)模從植物中提取花旗松素，因此，仍需開發(fā)更高效和更經(jīng)濟(jì)的提取方法。此外，花旗松素的提取工藝仍需確定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管有效的實施監(jiān)管體制，確保提取物花旗松素的產(chǎn)品質(zhì)量。已有文獻(xiàn)報道的提取和純化方法見表1。
研究表明花旗松素在抗氧化、抗炎、肝臟保護(hù)、抗腫瘤、調(diào)血脂、抗血管形成、抗老年癡呆、抗菌、和治療寄生蟲等方面有著突出的藥用價值。
2.1抗氧化
Kolhir等[25]發(fā)現(xiàn)花旗松素100、300 mg/kg的抗氧化作用分別是槲皮素的3.4、4.9倍，這也是首次關(guān)于花旗松素抗氧化作用的報道。此后，又有研究發(fā)現(xiàn)花旗松素可以通過減少細(xì)胞內(nèi)線粒體產(chǎn)生自由基這一機(jī)制進(jìn)而表現(xiàn)出抗氧化作用[26]。花旗松素治療四氯化碳（CCl4）致肝炎大鼠時，大鼠血清和肝臟中硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituricacidreactive substances，TBARS）的含量比對照組降低了1.5倍以上，血清的抗氧化活性升高了至少1.8倍[27]。Topal等[28]發(fā)現(xiàn)花旗松素30 μg/mL對亞油酸乳液過氧化作用的抑制率為81.02%，此外，其對N,N-二甲基-對苯二胺、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽、超氧自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基具有清除和還原作用，能與Fe2+發(fā)生螯合反應(yīng)。付警輝等[8]對比研究了2種不同來源（長白落葉松和興安落葉松）花旗松素對酪氨酸酶的抑制作用，結(jié)果表明2種來源花旗松素對酪氨酸酶均有抑制作用，而長白落葉松中低濃度、高純度的花旗松素對酪氨酸酶的抑制作用最強(qiáng)，說明花旗松素的濃度和純度對抑制酪氨酸酶有重要關(guān)系。以上結(jié)果表明，花旗松素對產(chǎn)生的自由基、氧化反應(yīng)物有清除作用，對酶類物質(zhì)的活性表現(xiàn)出了良好的抑制能力。另有研究發(fā)現(xiàn)，花旗松素能減輕H2O2誘導(dǎo)的人視網(wǎng)膜色素上皮ARPE-19細(xì)胞的氧化損傷[29]，以及減輕大鼠皮層細(xì)胞的氧化性神經(jīng)損傷而表現(xiàn)出神經(jīng)保護(hù)作用[30]。以上結(jié)果說明花旗松素可以通過抑制氧化反應(yīng)進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞不受損傷。
花旗松素的抗氧化能力與其結(jié)構(gòu)有著密不可分的關(guān)系。Topal等[28]發(fā)現(xiàn)基于花旗松素多酚的結(jié)構(gòu)，其抗氧化能力、清除自由基能力及與金屬螯合的能力表現(xiàn)突出。另有研究表明，在乙醇酸溶液中，2個花旗松素可通過A環(huán)（C-6和C-8）的羧甲基橋形成1個二聚體，此二聚體表現(xiàn)出比花旗松素更有效的清除活性氧（reactiveoxygen species，ROS）的作用，具有與酚羥基數(shù)目成正比的鐵離子還原速度；但因二聚體會更快達(dá)到還原的飽和濃度，其還原總鐵量的能力弱于花旗松素[31]。Salah等[32]指出花旗松素A環(huán)的5位、7位-OH可以清除自由基，而B環(huán)的鄰二羥基則提供了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用。Chobot等[33]證實花旗松素的抗氧化活性是由于其有電化學(xué)氧化還原的結(jié)構(gòu)，尤其是A環(huán)上的-OH?；ㄆ焖伤嘏cβ-環(huán)糊精復(fù)合物具有更強(qiáng)的抗氧化活性，說明花旗松素可以進(jìn)行劑型改造，擴(kuò)大其生物利用度和實用性[34]。多種研究結(jié)果表明，花旗松素因結(jié)構(gòu)的特殊性進(jìn)而表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗氧化作用。
2.2抗炎
Muramatsu等[35]研究表明日本落葉松的抗炎活性主要來源于花旗松素這一主要活性成分，花旗松素抑制人單核白血病THP-1細(xì)胞生長的作用及誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）mRNA表達(dá)能力均較弱于槲皮素和木犀草素，其抗糖基化作用與槲皮素和木犀草素相當(dāng)，表明花旗松素不具有細(xì)胞毒性和炎癥誘導(dǎo)活性，卻有著較強(qiáng)的抗糖基化活性等優(yōu)勢。
此外，花旗松素對炎癥相關(guān)的酶有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)作用。研究表明花旗松素通過減少一部分激活的核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）活性，抑制大鼠腦損傷中的白細(xì)胞浸潤和黏附分子的上調(diào)及炎性相關(guān)的前氧化酶誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表達(dá)，可顯著減輕大鼠的腦缺血再灌注損傷的程度[36]。蔡華君等[37]通過二甲苯所致的小鼠耳廓腫脹實驗和4-氨基吡啶誘發(fā)的小鼠舔體研究，發(fā)現(xiàn)花旗松素能減輕小鼠的耳腫脹度及舔體次數(shù)，推測可能與抑制炎癥相關(guān)蛋白和發(fā)生炎癥相關(guān)的酶有關(guān)。王佳奇等[38]用脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，同樣驗證了花旗松素的抗炎活力?；ㄆ焖伤啬軠p輕毒死蜱誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)，通過下磷酸化調(diào)腺苷酸活化蛋白激酶（phosphorylation adenosine monophosphate-activated protein kinase，p-AMPK）水平和激活核因子E2相關(guān)因子2（nuclearfactor NF-E2-relatedfactor 2，Nrf2）/血紅素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）信號通路實現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)作用[39]。
在體內(nèi)外模型中，花旗松素可以抑制NF-κB、原癌基因c-Fos和有絲分裂原蛋白激酶（mitogen-activated proteinkinase，MAPKs）的啟動，同時降低抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistantacid phosphatase，Trap）、基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase，MMP-9）、組織蛋白酶K（cathepsin K，CTSK）、活化T細(xì)胞核因子1蛋白（nuclear factor of activatedT-cells 1，Nfatc1）和破骨細(xì)胞分化因子（receptor activator ofNF-κB ligand，RANKL）等特異性破骨細(xì)胞表達(dá)的介質(zhì)?；ㄆ焖伤乜梢种芌ANKL誘導(dǎo)的ROS的產(chǎn)生，抑制破骨細(xì)胞活性，降低TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá)和切除卵巢小鼠體內(nèi)的骨質(zhì)流失[40]。另外，Hongqi等[41]在人骨髓來源的巨噬細(xì)胞中也得到同樣的結(jié)論，證實花旗松素對骨組織成分吸收等活動表現(xiàn)出良好的藥理作用。
近期研究表明，花旗松素可緩解金屬離子引起的多種炎性反應(yīng)。王帥[42]發(fā)現(xiàn)花旗松素可減輕六價鉻在人臍靜脈血管內(nèi)皮HUVEC細(xì)胞中導(dǎo)致的氧化應(yīng)激，并抑制黏附性反應(yīng)。同時，花旗松素通過下調(diào)六價鉻在THP-1細(xì)胞上已激活的NF-κB信號通路，從而緩解引發(fā)的炎癥現(xiàn)象。
綜上，花旗松素可通過不同的信號通路或炎癥因子減輕多種刺激因子誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激活動。
2.3肝臟保護(hù)
花旗松素是肝保護(hù)藥物水飛薊素的成分之一。研究表明，花旗松素在多種誘導(dǎo)因子造成的肝臟損傷中可表現(xiàn)出顯著的肝保護(hù)作用。
2.3.1化學(xué)性肝損傷花旗松素通過脂質(zhì)過氧化及甘油磷脂類物質(zhì)代謝減輕CCl4誘導(dǎo)的急性肝損傷大鼠[43]?；ㄆ焖伤?.25、0.5、1 mg/kg顯著降低魚藤酮所致的肝毒性大鼠的膽紅素水平、谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（glutamic oxalacetic transaminase，AST）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（glutamic-pyruvictransaminase，ALT）、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）和γ谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（gamma-glutamyltranspeptidase，GGT）的活性；而超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（glutathionetransferase，GST）、谷胱甘肽（glutathione，GSH）水平和鐵還原能力顯著提高，肝保護(hù)作用與C環(huán)中2、3位C＝C的變化有關(guān)[44]?；ㄆ焖伤貙σ阴０被铀滦∈蟾螕p傷表現(xiàn)出減輕作用，血清中AST、ALT、TNF-α和IL-6明顯降低，Nrf2和SOD2mRNA表達(dá)升高，凋亡因子B淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）相關(guān)X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）下調(diào)，Bcl-2和pro-半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（cystein-asparateprotease，Caspase）-3高表達(dá)，因此，花旗松素可通過減少炎癥因子的表達(dá)、增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力、減少細(xì)胞凋亡等多途徑發(fā)揮肝保護(hù)作用[45]。
2.3.2免疫性肝損傷在此研究中，花旗松素顯著降低刀豆蛋白A誘導(dǎo)肝損傷模型小鼠血清中ALT和AST水平，同時降低肝臟中CD4+和CD8+T細(xì)胞的浸潤程度，抑制炎癥細(xì)胞因子、凋亡因子、Th細(xì)胞分化的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄因子水平；并通過抑制Caspase的活化和降低NF-κB通路的磷酸化水平降低TNF-α/放線菌素D誘導(dǎo)的肝癌HepG2細(xì)胞凋亡[46]。
2.3.3脂肪肝吳梅等[47]發(fā)現(xiàn)花旗松素能改善并逆轉(zhuǎn)高脂飼料聯(lián)合過度酒精所致的脂肪蓄積狀況，降低血漿和肝臟中三酰甘油（triglyceride，TG）的積累及升高的ALT、AST含量，下調(diào)膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1（sterolregulatory element bindingprotein-1，SREBP-1）表達(dá)，表明花旗松素對酒精性和非酒精性脂肪肝都具有一定的調(diào)控作用。鄭今花[48]研究表明花旗松素通過抑制酒精誘導(dǎo)的P2嘌呤受體（P2P2X7 receptor，P2P2X7R）-Caspase-1-核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣蛋白3受體（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體的活化，及通過AMPK通路阻止脂肪合成與脂肪氧化過程來改善酒精性脂肪肝。
2.3.4病毒性肝損傷在一項水飛薊素的研究中，與其他7種黃酮木脂素成分相比，半數(shù)抑制濃度（median inhibitory concentration，IC50）小于40μmol/L花旗松素具有明顯的保肝作用；對人肝癌Huh7細(xì)胞耐受良好，阻斷丙型肝炎病毒RNA復(fù)制的效果最佳，并通過抑制NF-κB轉(zhuǎn)錄作用進(jìn)而阻斷JFH-1病毒誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，但對T細(xì)胞增殖無活性作用[49]。
綜上，花旗松素對肝損傷的改善作用大多通過減輕肝組織病理損害及抗氧化等路徑實現(xiàn)，并下調(diào)肝損傷細(xì)胞凋亡相關(guān)基因而抑制肝損傷細(xì)胞凋亡，下調(diào)肝損傷炎性因子基因的表達(dá)，減少炎性介質(zhì)的釋放，調(diào)控相關(guān)信號通路的表達(dá)等從而減輕肝損傷程度，達(dá)到肝臟保護(hù)作用。
2.4抗腫瘤
2.4.1皮膚癌Zhou等[50]發(fā)現(xiàn)花旗松素能抑制皮膚瘢痕細(xì)胞癌SSCC細(xì)胞系的增殖，劑量為20μmol/L時，抑制作用最強(qiáng)，花旗松素發(fā)揮的細(xì)胞凋亡及周期阻滯作用與MMP-2和MMP-9表達(dá)下調(diào)有關(guān)；且花旗松素100 μmol/L對非癌皮膚細(xì)胞無抑制作用，表明花旗松素具有較好的耐受性和安全性。
虛擬篩選結(jié)果發(fā)現(xiàn)花旗松素可與表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）和磷脂肌醇3激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）產(chǎn)生作用，三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）競爭和體外激酶檢測數(shù)據(jù)顯示，花旗松素與EGFR和PI3K在ATP結(jié)合袋競爭性結(jié)合從而抑制活性；在JB6 P+小鼠皮膚癌細(xì)胞中，花旗松素抑制紫外線B誘導(dǎo)的EGFR和蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/Akt）的磷酸化水平、COX-2和前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）表達(dá)水平及相關(guān)啟動子的活性，在EGFR敲除的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中，花旗松素對紫外線誘導(dǎo)的MAPKs信號通路的磷酸化水平和抑制PGE2生成的作用均消失，表明EGFR是花旗松素產(chǎn)生作用的主要有效靶點。另外，花旗松素抑制EGFR誘導(dǎo)的細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并對紫外線誘導(dǎo)的皮膚癌變小鼠模型的背部皮膚腫瘤的發(fā)生、體積變化和多樣性有明顯的抑制作用，進(jìn)一步分析顯示，經(jīng)花旗松素治療的小鼠皮膚中EGFR和Akt的磷酸化顯著降低[51]。Kuang等[52]在另一項研究中，發(fā)現(xiàn)花旗松素可抑制十四酰佛波乙酯誘導(dǎo)的JB6 P+細(xì)胞的集落形成，同時，誘導(dǎo)人肝癌HepG2-C8細(xì)胞的抗氧化反應(yīng)熒光素酶的活性，并上調(diào)JB6 P+細(xì)胞中的Nrf2表達(dá)和下游靶點中HO-1、醌氧化還原酶1［NAD(P)H quinone dehydrogenase 1，NQO1］的水平。在亞硫酸氫鹽基因組測序?qū)嶒炛?，花旗松素降低Nrf2啟動子中前15個甲基化島（CpGs）位點的甲基化水平，抑制DNA甲基轉(zhuǎn)移酶和組蛋白去乙酰化酶蛋白的表達(dá)水平。多項結(jié)果證實，花旗松素通過多種信號通路達(dá)到預(yù)防和治療皮膚癌的目的。
2.4.2肺癌研究表明，花旗松素能以時間-劑量的關(guān)系，有效抑制人肺癌A549細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，上調(diào)促凋亡蛋白Bax表達(dá)，下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)。此外，花旗松素抑制Akt的過表達(dá)促進(jìn)p53的表達(dá)[53]。推測花旗松素對肺癌的藥理作用與凋亡蛋白及Akt/p53信號通路有關(guān)，需進(jìn)一步研究證實。
2.4.3結(jié)直腸癌Razak等[54]在2種結(jié)直腸癌HCT116和HT29細(xì)胞系中研究花旗松素的抗腫瘤活性，分別在給藥24、48h后測得花旗松素的IC50分別為51.3、43.5 μmol/L（HCT116細(xì)胞）和66.1、43.5 μmol/L（HT29細(xì)胞）；花旗松素40、60 μmol/L對HCT116細(xì)胞和HT29細(xì)胞的細(xì)胞周期具有顯著的阻滯作用，同時，花旗松素抑制體內(nèi)外模型中β-連環(huán)蛋白（β-catenin）、Akt和存活蛋白的表達(dá)水平；HCT116移植模型證實花旗松素通過抑制細(xì)胞生長、促進(jìn)細(xì)胞G2周期轉(zhuǎn)化和增加細(xì)胞凋亡發(fā)揮抗腫瘤作用。
Lee等[55]報道花旗松素在HCT 116細(xì)胞中表現(xiàn)出顯著的誘導(dǎo)醌還原酶的活性，并具有低細(xì)胞毒性，在DNA微陣列技術(shù)的結(jié)果中，花旗松素60μmol/L上調(diào)65個基因，包括如NQO1、谷胱苷肽轉(zhuǎn)硫酶1和硫氧還蛋白還原酶1等具有化學(xué)防御的II相酶。此外，花旗松素顯著激活抗氧化反應(yīng)元件，但不激活外源性反應(yīng)元件。由此證實，花旗松素具有依賴抗氧化反應(yīng)元件的化學(xué)防御作用機(jī)制進(jìn)而抑制腫瘤活性。Manigandan等[56]在研究中發(fā)現(xiàn)，花旗松素可干預(yù)1,2-二甲基肼誘導(dǎo)的小鼠炎癥和Wnt/β-catenin級聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致的結(jié)腸癌反應(yīng)，并降低血清癌胚抗原和乳酸脫氫酶（lactatedehydrogenase，LDH）水平，減少肥大細(xì)胞的增殖，提高Nrf2蛋白表達(dá)，同時抑制NF-κB和Wnt信號的表達(dá)，下調(diào)TNF-α、COX-2、β-catenin和周期蛋白D1的表達(dá)，此外，在虛擬對接中也顯示出花旗松素與Nrf2、β-catenin、TNF-α有較強(qiáng)的結(jié)合力，提示花旗松素能通過上調(diào)Nrf2通路調(diào)控Wnt/β-catenin通路進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞增殖和分化，達(dá)到抗結(jié)腸癌的作用。
2.4.4前列腺癌花旗松素聯(lián)合使用穿心蓮內(nèi)酯能通過破壞前列腺腫瘤細(xì)胞有絲分裂中的微管動力并激活紡錘體檢查點，顯著提高抗癌活性[57]。
2.4.5骨癌和骨肉瘤2014年，研究者發(fā)現(xiàn)花旗松素對尤文氏肉瘤細(xì)胞系具有抑制作用。研究人員使用編碼EWS（尤文氏肉瘤的惡性特征之一）的shRNA質(zhì)粒和花旗松素一起給予人神經(jīng)上皮瘤SK-N-MC細(xì)胞和人尤文氏肉瘤RD-ES細(xì)胞，在給藥后抑制了80%的細(xì)胞活力，2種細(xì)胞的遷移率明顯下降，通過減少p53啟動子的DNA甲基化和上調(diào)p53、p53上調(diào)促凋亡因子和佛波醇-12-豆蔻酸-13-乙酸酯誘導(dǎo)蛋白1的表達(dá)降低EWS的表達(dá)水平，此外，在尤文氏肉瘤移植裸鼠模型中，EWS shRNA聯(lián)合花旗松素可抑制尤文氏肉瘤的生長分化、血管生成并降低侵襲性因子的表達(dá)，并誘導(dǎo)Caspase-3的激活促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[58]。另外，在荷骨肉瘤U20S細(xì)胞系模型小鼠體內(nèi)ip花旗松素25mg/kg后，可顯著抑制腫瘤的生長，在體外U20S和骨肉瘤Saos-2細(xì)胞系中，花旗松素可加快2種細(xì)胞G1期阻滯和細(xì)胞凋亡，降低Akt及磷酸化的Akt（p-Ser473）、細(xì)胞S期激酶相關(guān)蛋白2、原癌基因c-myc的表達(dá)水平[59]。
2.4.6其他另有體外細(xì)胞研究報道花旗松素表現(xiàn)出了良好的抗宮頸癌、胃癌和肝癌活性[60-62]。花旗松素對聯(lián)苯胺誘導(dǎo)的癌突變表現(xiàn)出抑制作用，還可抑制聯(lián)苯胺和鐵介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，花旗松素通過激活酶如P450酶、過氧化物酶及P450酶和鐵螯合的產(chǎn)物發(fā)揮抗突變作用[63]。熱休克蛋白90（heat shockprotein 90，HSP90）可在腫瘤細(xì)胞形成時維持超過200個突變的或過表達(dá)的致癌蛋白，細(xì)胞分裂蛋白是一種HSP90的協(xié)同伴侶分子，作為適配器將蛋白激酶加載到HSP90上，形成復(fù)合物促進(jìn)蛋白激酶的成熟及表達(dá)[64]。而花旗松素會結(jié)合在此復(fù)合物的交界處，破壞這2種蛋白殘基的結(jié)合，發(fā)揮抗腫瘤效果[65]。
花旗松素通過多效應(yīng)的作用靶點和信號通路，對多種癌細(xì)胞的細(xì)胞周期、氧化反應(yīng)及炎性細(xì)胞因子等產(chǎn)生顯著的抑制作用，表明花旗松素具有抗癌作用。
2.5調(diào)血脂和抗血管形成
研究證明，黃酮類成分可通過阻止羥甲基戊二酰輔酶A還原酶（hydroxy methylglutaryl coenzymeA，HMG-CoA）的活性或通過影響載脂蛋白的比例限制TG的產(chǎn)生，具有潛在的調(diào)血脂作用[66]。體內(nèi)研究證實花旗松素可降低肝臟中總膽固醇水平、減少血清和肝臟中TBARS的濃度，但對血清和肝臟抗氧化酶活性無影響[67]。載脂蛋白載脂蛋白（apolipoprotein，apo）B和apoA-I分別作為低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）和高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）受體的配體，apoB將膽固醇運送到組織中，而apoA-I可將膽固醇從組織中外排到肝臟中，促進(jìn)排泄，因此，可用apoB/apoA-I的值來衡量心血管疾病?；ㄆ焖伤?00 mmol/L預(yù)給藥HepG2細(xì)胞24 h可抑制86%膽固醇的合成，同時，抑制HMG-CoA還原酶的活性、膽固醇的酯化、TG及磷脂的合成，增加36% apoA-I及減少61% apoB的分泌量[68]。Casaschi等[69]通過另一項研究證實，同樣濃度的花旗松素可使HepG2細(xì)胞減少63% apoB，同時減少37%微體TG水平，其中二?；视王；D(zhuǎn)移酶（diacylglycerol acyltransferase，DGAT）的活性降低了35%，微粒體TG轉(zhuǎn)移蛋白（triglyceride transfer protein，MTP）活性降低了41%，表明花旗松素通過降低DGAT和MTP活性減少apoB的分泌進(jìn)而限制TG的合成。
顧媛媛等[70]發(fā)現(xiàn)花旗松素通過減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)和心肌組織病理狀態(tài)對異丙腎上腺素建立的急性心肌缺血模型大鼠具有保護(hù)作用。最近另一研究表明，花旗松素通過PI3K/Akt通路抑制氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，從而顯示出保護(hù)心臟的作用。在這項研究中，花旗松素能明顯減輕心肌缺血再灌注損傷大鼠離體心臟的功能障礙，清除自由基，降低脂質(zhì)過氧化，并提高體內(nèi)外抗氧化酶活性，抑制凋亡通路及促凋亡蛋白C/EBP同源蛋白（C/EBP-homologousprotein，CHOP）、Caspase-12和p-c-Jun氨基端激酶（c-junN-terminal kinase，JNK）的表達(dá)，通過增加HO-1的表達(dá)、Nrf2與抗氧化反應(yīng)元件的結(jié)合降低葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白（glucose-regulatedprotein，GRP）78、p-蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（p-protein kinase R like ERkinase，p-PERK）和p-真核起始因子2α（p-eukaryoticinitiation factor 2α，p-eif2α）的表達(dá)水平延緩內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)[71]。另有研究者使用H2O2誘導(dǎo)心肌H9c2細(xì)胞損傷模型研究花旗松素的抗氧化能力，結(jié)果表明不同時間和濃度的花旗松素預(yù)處理細(xì)胞后，均能提高細(xì)胞的存活率、減少有害物質(zhì)產(chǎn)生及增加過氧化物酶的活性[72]。數(shù)據(jù)表明花旗松素雖然通過不同的途徑對心肌損傷起保護(hù)和改善作用，但其抗氧化和抗炎作用顯然是抗心血管損傷的重要作用基礎(chǔ)。
花旗松素還能抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞基質(zhì)的形成。在雞尿囊絨膜試驗中，花旗松素抑制新生血管和血管分支的產(chǎn)生，表明花旗松素具有顯著的抗血管生成的作用[73]。
2.6抗老年癡呆
花旗松素具有抗阿爾茨海默癥作用。β位點淀粉樣蛋白前體蛋白裂解酶1（beta-site APP cleaving enzyme 1，BACE1）是一種限速酶，主要負(fù)責(zé)將淀粉樣前體蛋白裂解為Aβ肽。花旗松素10 μmol/L單獨或聯(lián)合使用西洛他唑能顯著降低小鼠腦神經(jīng)瘤N2a-Swe細(xì)胞中上調(diào)表達(dá)的p-酪氨酸激酶（Janus Kinase，JAK）、p-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator oftranscription 3，STAT3）及BACE1的表達(dá)水平，細(xì)胞溶質(zhì)中NF-κB抑制蛋白α（inhibitor-α of nuclear transcription factor-κB，IκBα）的表達(dá)含量升高，細(xì)胞核中的NF-κB p65和細(xì)胞核NF-κB p65 DNA結(jié)合活性也表現(xiàn)出顯著的降低趨勢；在小膠質(zhì)BV-2細(xì)胞中，花旗松素和西洛他唑能顯著降低LPS誘導(dǎo)的iNOS和COX-2的表達(dá)，減少亞硝酸鹽的產(chǎn)生[74]。
Saito等[75]發(fā)現(xiàn)在腦淀粉樣血管病中，花旗松素抑制淀粉樣低聚物的形成并恢復(fù)血管完整性和記憶，改善Tg-SwDl小鼠減少的腦血流量和腦血管反應(yīng)性；體外實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，花旗松素可有效抑制淀粉樣蛋白β1-40的組裝，顯著降低Tg-SwDI小鼠腦組織中的淀粉β寡聚體水平。最近，Saito及其團(tuán)隊又發(fā)現(xiàn)花旗松素可通過抑制apoE-細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2（extracellular signal regulated kinase1/2，ERK1/2）-淀粉樣蛋白β前體蛋白軸的功能，阻止小鼠腦內(nèi)淀粉樣蛋白β的產(chǎn)生，減少腦內(nèi)髓細(xì)胞觸發(fā)受體2（triggeringreceptor expressed on myeloid cell 2，TREM2）上觸發(fā)受體的累積，降低腦內(nèi)活躍的Caspase水平，減少細(xì)胞凋亡。該團(tuán)隊系統(tǒng)地闡述花旗松素具有改善腦淀粉樣血管病的作用和神經(jīng)保護(hù)作用[76]。此外，花旗松素還可抑制Aβ42原纖維的聚集，與花旗松素B環(huán)上的3′、4′位酚羥基有著密切相關(guān)性，結(jié)果表明花旗松素可抑制Aβ42原纖維形成的伸長階段但不影響成核階段[77]。
2.7抗菌和抗寄生蟲
Kuspradin等[78]發(fā)現(xiàn)花旗松素能抑制遠(yuǎn)緣鏈球菌Streptococcus sobrinus（一種牙科病原體）的增殖和葡萄糖轉(zhuǎn)移酶的產(chǎn)生。DNA回旋酶和氨酰tRNA合成酶是細(xì)菌參與DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的2種必需的酶類物質(zhì)。分子動力學(xué)模擬結(jié)果表明花旗松素抗結(jié)核的最低質(zhì)量濃度為≤12.5μg/mL[79]，提示花旗松素較低濃度即可抑制結(jié)核桿菌的活力。傅若秋等[80]發(fā)現(xiàn)9種中藥單體可以抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的作用，其中花旗松素作用最強(qiáng)，花旗松素質(zhì)量濃度達(dá)到400 μg/mL以上會顯著殺傷該菌株。
花旗松素與乙胺嘧啶聯(lián)用對弓形蟲速殖子有明顯的抑制作用，IC50為1.39 μg/mL；花旗松素與乙胺嘧啶聯(lián)用在被感染的人包皮成纖維HFF細(xì)胞和人胚腎HEK293細(xì)胞上無細(xì)胞毒性[81]，提示花旗松素與化學(xué)藥聯(lián)用在抗菌減毒增效方面有進(jìn)一步研發(fā)的價值。
花旗松素具有多方面的抗氧化功能，這些功能的發(fā)揮得益于花旗松素結(jié)構(gòu)的特性，5,7,3′,4′-ArOH和B環(huán)3-OH的存在可以增加電子密度的離域性，提供更強(qiáng)清除ROS的活性。低聚物甚至多聚物的形成也是含多酚結(jié)構(gòu)的黃酮類成分在存儲過程中產(chǎn)生的特有產(chǎn)物，在活性方面的增強(qiáng)或變化可能會成為今后研究的重點和開發(fā)新抗氧化劑的路徑。氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)往往在疾病發(fā)生時最先表現(xiàn)出來，花旗松素通過多機(jī)制和多靶點途徑發(fā)揮抗氧化和抗炎作用可能是其抗腫瘤、保肝、心血管保護(hù)等作用的基礎(chǔ)?；ㄆ焖伤貙ζつw癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞的選擇性作用模式顯示出成藥最基本的安全性要求，聯(lián)合化學(xué)藥抗病原微生物的結(jié)果，提示基于花旗松素的低毒性，可在未來考慮聯(lián)合用藥達(dá)到增效減毒的作用。結(jié)合已有的研究，筆者對于花旗松素新的適應(yīng)證進(jìn)行了一定的研究，研究發(fā)現(xiàn)花旗松素可以治療佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠，提示花旗松素對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎這一自身免疫性疾病有著相應(yīng)的改善能力。盡管越來越多的數(shù)據(jù)表明花旗松素具有多樣化的藥理活性，但在臨床上應(yīng)用花旗松素治療疾病，還有很長的科研和探索之路要走。