白藜芦醇的药理活性研究进展

陈旭，李风录，邢晓艺，杨文强，王振，于秀玲

(临沂大学药学院，山东临沂276000)

白藜芦醇(resveratrol，简称Res)是一种植物来源的含有二苯乙烯结构的多酚类化合物，首次从百合科藜芦属中的毛叶藜芦(Veratrum grandiflorum)的根部分离得到。大量研究发现白藜芦醇具有多种药理活性如抗肿瘤、抗菌、保护心血管系统等，深受国内外学者的重视。在我国，白藜芦醇的提取物已经制成了具有调血脂等功能的胶囊；同时加拿大、日本等也将白藜芦醇列为保健食品。随着研究的不断深入，已有制药公司利用白藜芦醇开发了治疗2型糖尿病的新型药物，效果显著，具有良好的临床应用前景。

1 理化性质

白藜芦醇的化学名称为(E)-3，5，4′-三羟基二苯乙烯，分子式为C14H12O3，相对分子质量为228.4(结构式见图1)。在波长365 nm的紫外光照射下能产生荧光，并能和三氯化铁-铁氰化钾起显色反应。白藜芦醇在自然条件下存在两种顺反异构体，反式白藜芦醇多于顺式，且反式异构体的生理活性强于顺式异构体。

2 药理活性

2.1 抗癌作用 早期研究表明白藜芦醇的两种顺反异构体都存在抗癌活性，其作用机制是抑制癌症发生阶段中蛋白质-酪氨酸激酶的活性。诸多医学研究发现白藜芦醇可抑制多种恶性肿瘤，如：肝癌、胃癌、肠癌、前列腺癌、白血病、卵巢癌、皮肤癌等。

白藜芦醇是一种沉默信息调节因子2同源蛋白1[1](silent mating type information regulation 2 homolog-1，Sirt1)的间接激活剂，抑制一些癌前病变的产生，减少患细胞癌的概率。石洁等[2]通过统计学方法发现，浓度50μmol·L-1白藜芦醇是研究SIRT1对卵巢颗粒细胞凋亡的有效激活浓度。另外研究发现，当肝内细胞已经发生癌变时，白藜芦醇可减缓肝细胞癌的增长和扩散，为由慢性HCV(Hepatitis C virus，丙型肝炎病毒)感染引起的肝细胞癌的后期治疗打好基础[3-4]。葡萄提取物中主要成分白藜芦醇可杀死结直肠癌干细胞[5]。曾于桦[6]通过实验检测了白藜芦醇对结肠癌细胞增殖及凋亡情况的影响，结果表明白藜芦醇能抑制结肠癌细胞增殖并诱导其凋亡。所以白藜芦醇可作为结肠癌治疗的一种潜在候选药物。

邱彦新[7]首次以人舌鳞癌Tca8113细胞为白藜芦醇的研究对象，发现其能有效地抑制人舌鳞癌Tca8113细胞的迁移活性且具有浓度依赖性。白藜芦醇还具有抑制核糖核苷酸还原酶活性的功能，使其对很多细胞的增生功能具有较为显著的抑制作用，文炳均等发现白藜芦醇具有使caspase-6活化的功能，来促进大鼠鼻咽癌细胞CNE-2Z的凋亡，以达到抗癌的作用[8]。

何蕾等[9]研究发现白藜芦醇具有使癌细胞中Ki-67和p21ras蛋白表达活性下降的作用，使其分裂期出现异常，即无法正常增生。此外白藜芦醇所具有的较高的抗氧化活性的功能可以减轻由自由基造成的细胞损伤，从而降低细胞癌变的比例。JAK2-STAT3的异常激活与异常磷酸化与肿瘤的形成之间存在较大的相关性，白藜芦醇可以显著的抑制JAK2(Januski-nase)信号转导和活化因子3(STAT3)的表达的作用，作用效果与白藜芦醇处理的时间和浓度具有较强的相关性，白藜芦醇通过抑制JAK2的异常磷酸化的方式间接地阻碍了STAT3通路正常发挥作用，继而起到了抗癌的作用。白藜芦醇所具有的诱导分化功能可以影响人早幼粒白血病细胞(HL60)的细胞周期G2/M期，使其生长减慢，同时使其向良性方向发展。白藜芦醇还可以有效地抑制鼠伤寒杆菌TM677株在7，12-二甲基苯并蒽的作用下产生突变从而达到抗肿瘤的作用[10]。

白藜芦醇可以将HL60细胞固定在细胞周期的S期，使其无法完成细胞中遗传物质DNA的复制，达到阻碍细胞增殖的目的。但是这种作用效果是可逆的，除去体系中的白藜芦醇后，细胞恢复其正常的分裂增生的能力[11]。对在体外培养的胶质瘤细胞A172使用白藜芦醇进行处理，研究结果表明了其抑制癌细胞增殖的作用效果是通过抑制癌细胞中DNA合成酶活性来达到的，且这种作用与时间-剂量存在较高的相关性。有其他学者研究指出，白藜芦醇同样可以抑制细胞生长因子、转化生长因子及它们的相应受体的正常表达来抑制细胞的生长，以达到抗癌的作用效果[12]。

2.2 抗菌作用 自然界中的细菌具有天然耐药性，并且由于人们对青霉素类、头孢类等抗生素的长期使用，使得耐甲氧西林葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA)广泛出现，并成为临床治疗中首要的难题[13]。

李永军等[14]采用微量肉汤法对待测菌株进行体外最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration，MIC)测定，发现白藜芦醇对MRSA的MIC50和MIC90分别为0.256和0.512 g·L-1。闫小娟等[15]选择黄连、苦参、连翘和大黄等常用抗菌中药的水提物对MRSA的MIC进行了测定，结果发现知母、生地和苦参对MRSA的MIC值均≥100 g·L-1，而黄连、大黄和连翘对MRSA的MIC值均≤50 g·L-1。与传统中药相比，白藜芦醇对MRSA抑菌作用明显。

2.3 抗氧化作用 结构分析白藜芦醇内的多酚结构，有内在抗氧化自由基、清除自由基及影响花生四烯酸分解代谢的功能，对老年人常见疾病有着明显的预防治疗作用。最近几年的研究证明自由基可破坏透明质酸，改变类风湿性关节炎的发病过程。Hung等[16]报道白藜芦醇可以消除体内自由基，减少自由基的形成，降低DNA遭受的损害，保护关节和软骨。在体外，少剂量的白藜芦醇可接收到一类具有解毒作用的酶发出的信号；在体内，白藜芦醇具有提高血浆抗氧化作用和减少过氧化反应的发生，而这与降低心脏冠状动脉疾病和心肌梗死的患病率有紧密联系[17]。

Tamaki等[18]研究发现，白藜芦醇可以减轻鼠牙周炎模型中的氧化应激和牙槽骨吸收程度。Cristina等[19]证实白藜芦醇能增强细胞增殖和清除绝大部分活性氧(reactive oxygen species，ROS)，预防氧化应激导致的骨丢失。白藜芦醇不仅能清除自由基还能通过螯合金属化合物来抑制脂肪氧合酶产生促炎因子，减少氢化氧化物的累积，从而达到抑制低密度脂蛋白的过氧化降解[20-22]。此外，白藜芦醇能够通过调节氧化低密度脂蛋白的内皮受体(LOX-1)表达，抑制氧化型低密度脂蛋白诱导的颗粒细胞自噬与凋亡[23]。

2.4 抗炎作用 白藜芦醇是一种炎性抑制因子，可直接抑制炎症反应过程[24]。研究证明，白藜芦醇具有一定的抗炎效果，作用机制与降低白细胞的活动，清除氧游离基，减少环氧酶代谢产物、前列腺素等炎性因子的产生有关，从而影响花生四烯酸发挥作用达到抗炎效果。

白藜芦醇不仅可以抑制牙髓卟啉单胞菌脂多糖引起的成骨细胞MMP-13表达及分泌，还可以使一些炎症因子的表达下降[25-27]。王鹏等[28]证明，白藜芦醇对抑制急性痛风性关节炎具有一定的剂量依赖性。杨其彬等[29]进一步实验发现，白藜芦醇可以通过调节原发性痛风关节炎外周血单个核细胞Sirtuin 1的表达来抑制痛风炎症。

Sawda等[30]对阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD)患者进行试验研究发现，白藜芦醇能通过降低血脑屏障通透性来限制炎性介质如白细胞介素渗入大脑。梦雪莲[31]报道，白藜芦醇能有效抑制过度激活的小胶质细胞释放的毒性因子，并对活化的小胶质细胞造成的神经细胞损伤具有保护作用。林琴琴等[32]通过Western blot方法检测发现，白藜芦醇能抑制高迁移率族蛋白1(HMGB1)和含NLR家族Pyrin域蛋白3(NLRP3)炎性小体的表达，减轻一次性力竭运动所致炎性应激状态。

对自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型进行处理，使其按照每天100 mg·kg-1的剂量口服白藜芦醇，对其进行观察，发现其临床症状和炎症反应均有明显减轻，骨髓中的炎症细胞发生了比较显著的凋亡。同时，血清内所含的TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-9、IL-12、MCP-1、RANTES 和 Eotaxin 等多种细胞因子和趋化因子的水平显著降低[10]。

白藜芦醇能明显地抑制巨噬细胞中诱导型一氧化氮合酶的活性，使致炎因子一氧化氮的形成过程遭受阻碍，从而发挥抗炎的作用。对使用佛波醇酯处理的人的单核细胞使用白藜芦醇进行处理，通过研究表明，白藜芦醇的存在对激活蛋白1的活性产生了抑制作用，使白细胞介素-8基因的转录过程受到影响，使白细胞介素-8的合成过程遭受阻碍，从而减轻了炎症的反应。对重症急性胰腺炎大鼠模型使用白藜芦醇进行处理，研究发现大鼠模型的病理损伤有较为明显的减轻。通过进一步的研究发现，大鼠病理损伤减轻的原因是白藜芦醇的存在抑制了核因子κB的活性，最终导致了肿瘤坏死因子α和白细胞介素-8的水平发生了较为明显的下降。因此，白藜芦醇所具有的抗炎作用可能是通过减少细胞因子含量来抑制某些物质活性来实现的[33]。

2.5 免疫调节作用 雷宇鹏等[34]发现白藜芦醇可能对脂多糖刺激的RAW264.7巨噬细胞向M2型极化改变具有促进作用。刘英博[35]研究表明，白藜芦醇能刺激脾淋巴细胞增殖，发挥免疫调节作用，且通过上调淋巴细胞mRNA的表达，提高免疫细胞因子的分泌，从而增强淋巴细胞的免疫功能。Zunino等[36]通过实验发现，白藜芦醇对B细胞的增殖和活性均具有抑制作用，并对B细胞中的基因表达具有一定的剂量依赖性。Gao等[37-38]研究发现，白藜芦醇不仅对抗原激活的T细胞增殖具有较高的抑制率还会激发细胞毒性T细胞的特异性杀伤力。赵红月[39]证实，白藜芦醇能通过减少T淋巴细胞分泌炎性细胞因子来改善骨修复微环境，从而促进人脐带间充质干细胞骨修复。李敏静等[40]都发现，白藜芦醇能下调诱导性一氧化氮合酶(iNOS)和IL-6的表达，其不仅能抑制HMGB1的转运还能抑制IκBα的磷酸化。

安利峰等[11]的研究结果显示，经白藜芦醇处理过的免疫抑制的小鼠模型，发现其NK细胞的杀伤力、T淋巴细胞转化、抗体的释放量发生了明显的增加。表明白藜芦醇确实能够提高免疫抑制小鼠体液、细胞免疫的应答水平，也参与了细胞因子的分泌，在多个层面对免疫系统进行调节来提高免疫功能。

2.6 保肝作用 吴严冰等[41]研究发现，白藜芦醇可有效地抑制力竭运动肝损伤后小鼠血清转氨酶升高，同时白藜芦醇的存在可以有效地减轻肝脏的炎症反应，进而有效地防止肝脏进一步损伤。刘颖等[42]的研究表明，白藜芦醇的存在可以较为明显地降低大鼠血清中所含的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)的水平，同时也能够提高SOD的含量、降低丙二醛(MDA)的含量，达到对肝脏正常形态和功能的保护功能。

对经原位灌流分离出的大鼠肝细胞使用维生素E处理以达到对照的作用，使用不同浓度的白藜芦醇处理由CCl4造成损伤的肝细胞，同时使用肝星状细胞(HSC)与次氮基三醋酸铁同时培养刺激其产生氧应激后，对细胞中所含的丙二醛(MDA)和谷丙转氨酶(ALT)的活性进行进一步的测定，统计细胞的存活率，观察HSC的增殖以及Ⅰ型胶原的生成情况，结果显示，白藜芦醇能够较为显著的提高损伤的肝细胞的存活率，能够降低MDA以及ALT的活性。有效地抑制HSC增殖的同时也减少了Ⅰ型胶原的生成，最终达到了防止肝发生纤维化的目的[43]。

白藜芦醇能够进一步提高肝细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶的活性，进一步减少还原型谷胱甘肽的消耗量，从而间接地降低一氧化氮的形成过程与氧化作用，来达到减轻肝脏细胞遭受氧化物的毒害作用[11]。

2.7 对心血管系统的保护 随着经济的发展，人民生活水平的提高，心血管疾病成为世界卫生重点防治项目之一，高血压、恶性心律失常等是常见的心血管疾病。白藜芦醇能有效地抑制血液中血小板的正常凝集，参与脂类物质代谢调节的过程，还可以引起血管适度扩张，降低梗死面积来保护心血管系统[44]。白藜芦醇的生物学活性与其中的调节核因子、去乙酰化酶、蛋白激酶等信号转换有关，通过调节这些信号转换的表达发挥抗动脉粥样硬化、抗血栓等功能，可降低心血管疾病发生率。

2.7.1 保护血管作用 血管是高血压的重点袭击对象，主要表现为动脉粥样硬化，是危害人类健康的常见病。白藜芦醇通过激活SIRT1增加eNOS表达，提高NO的合成和释放，促进血管舒张并且还能阻止eNOS失偶联现象的发生，避免产生超氧自由基进而损伤血管的功能[45-46]。

2.7.2 抑制动脉粥样硬化 动脉粥样硬化、高血压等心血管疾病普遍存在的病理表现为血管钙化，其也是发病和致死的重要原因。杨菊红等[47]用白藜芦醇处理血管钙化模型，实验结果表明白藜芦醇能够有效减少血管钙化大鼠的血压和提高心脏功能。刘珣[48]报道，白藜芦醇能增加抗粥样硬化因子NO的分泌，减少粥样硬化因子mRNA的表达，起到抗动脉粥样硬化的作用。贾学凌等[49]研究发现，白藜芦醇能通过调控长链非编码RNA MALAT1来降低炎症因子的表达，减少动脉斑块和泡沫细胞，发挥对动脉粥样硬化的保护作用。

现阶段研究表明，氧化低密度脂蛋白(oxLDL)在动脉粥样硬化的发病早期和发展阶段起到了关键作用，它主要引起了血管内皮细胞凋亡，进一步增加了血栓形成的可能性。因此，阻止或减少血栓的形成需要尽可能地阻止血管内皮细发生凋亡。对在体外培养的脐静脉内皮细胞进一步的研究结果表明，使脐静脉内皮细胞发生凋亡的原因主要有以下几个方面：①氧化应激过程中活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)的生成；②Ca2+浓度发生的波动所造成的线粒体细胞色素C的释放；③caspase-3蛋白的活化。线粒体细胞色素C的释放使caspase-3激活，最终导致了细胞的凋亡，但使用白藜芦醇处理后，细胞凋亡的数目出现了较为明显的下降。因此可以认为白藜芦醇可以通过防止细胞凋亡的方式来保护心血管系统[50]。

2.7.3 抑制血小板聚集 内源性二磷酸腺苷(ADP)是影响血小板聚集的重要因素。实验证明，白藜芦醇对凝血酶诱导的内源性ADP和ATP的分泌具有一定的抑制作用，且其表现阿司匹林样作用，抑制环氧酶1的活性，从而减少血栓素的生成[51-52]。

白藜芦醇对血脂水平过高的大鼠可降低血脂水平和抑制血小板凝集[53]。进一步研究发现，白藜芦醇降低血小板聚集的作用机制是通过降低血脂水平，来阻断脂质过氧化和保证内皮细胞的完整性，影响一氧化氮的合成，维持血浆或组织中的血栓素和前列腺素及细胞内外的钙离子的稳定[54]。

2.8 预防神经退行性疾病 神经退行性疾病是一种中枢神经系统神经元的逐渐丧失的慢性疾病。细胞自噬功能障碍对神经退行性疾病具有重要影响。白藜芦醇作为SIRT1的激活剂，可通过对自噬功能的调节，加速病理性蛋白质的清除，对神经退行性疾病具有一定的防治作用[55]。白藜芦醇还能通过诱导细胞自噬，有效的清除病理性蛋白，保护多巴胺神经元，抑制纹状体多巴胺退化，发挥神经保护作用[56-57]。

陈悦等[58]研究发现，白藜芦醇能有效地降低β-淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein，APP)的表达和提高记忆能力，并对预防AD具有一定的效果。有研究表明神经原纤维异常聚集与 AD的痴呆严重程度呈正相关，Dermaut等[59-60]进一步研究发现，白藜芦醇能减少神经纤维缠结中的高磷酸化的tua蛋白，以防止其后期的异常聚集。线粒体中产生过多的活性氧，会加重氧化应激反应，促进AD病发，白藜芦醇具有抗氧化作用，能有效清除受损线粒体并减少活性氧的产生，降低神经元氧化应激损伤，对AD起保护性作用[61]。综上所述，白藜芦醇对AD的作用主要表现在干扰β-淀粉样肽形成、减少tua蛋白生成和改善抗氧化作用等方面，从而发挥神经保护作用。

3 展望

综上所述，白藜芦醇具有广阔的应用前景，不仅对癌细胞具有杀伤力，而且对心脑血管疾病具有治疗作用。白藜芦醇来源广泛，毒性小，适合长期用药。但现有的研究处于初级阶段，对药效的研究还局限性在体外动物实验方面，因此其临床应用前景、安全性、有效性具有潜在的研究价值。根据白藜芦醇的抗氧化性，可开发对皮肤起到延缓衰老，清除自由基作用的化妆品和保健品，具有良好的经济效益。