尤玥,李子建
1.中国医科大学96期七年制2班;2.中国医科大学96期七年制7班 辽宁省沈阳市 110001
姜黄是一种药食两用的传统药材,在东方国家医药应用中拥有数百年的历史,同时也是日常生活中常用的天然色素和调味品。姜黄素是从姜科植物如姜黄、郁金、莪术等植物的根或茎中提取出的酸性酚类物质,是其发挥药理作用的主要活性成分。经过提取纯化和大量的深入研究,现已发现姜黄素拥有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗微生物、调节血脂、抗凝、抗纤维化等多种药理作用。姜黄素毒性低、不良反应少,但同时也存在生物利用度低,光稳定性差、易代谢失活等缺点。介于姜黄素对多种疾病具有预防作用,本综述就其药理作用及临床应用进展进行阐述,希望为其临床研究提供新思路。
炎症是生物体常见的病理变化,可导致机体器质性损伤及功能障碍。因其与肿瘤、纤维化等其他病理变化存在密切联系,近年来一直是研究课题的重点之一。
姜黄素抗炎作用的可能机制与下调炎症递质及对各种转录因子、细胞因子、黏附分子和蛋白激酶的调节,如NF-κB、AP-1,抑制iNOS、Cox-2 活性和清除氧自由基等有关。Sugimoto等[1]在三硝基苯磺酸诱导大鼠结肠炎模型中分别用三种不同浓度的姜黄素喂养大鼠,实验结果为三种大鼠的结肠炎病理改变明显减轻,体重消耗减少,验证了姜黄素在炎症治疗中的潜在作用。
目前认为清除自由基和增强抗氧化酶活性是姜黄素实现其抗氧化作用的主要机制。体外实验表明,姜黄素可调控转录因子活化蛋白AP-1活性,从而通过多种信号调节,激活位数众多的对氧化应激起到保护细胞的作用。氧自由基包括羟基(OH-)、超氧化物(O2-)、过氧化氢(H2O2)、亚硝酸根(NO2-)等,在体内积累过量便可损害机体的细胞和组织,进而引发衰老和各种慢性疾病。Kunwar等[2]研究表明了姜黄素可直接清除体内的氧自由基,其邻位的酚羟基可增加DPPH自由基和三滤过氧自由基的反应,从而减少其产生。Singh等[3]证实了α,β-不饱和二酮基在抑制超氧自由基和单线态氧氧化反应中的重要作用。
近期研究表明,姜黄素的抗肿瘤机制与其诱导肿瘤细胞凋亡、阻断肿瘤细胞生长信号传导通路、抑制肿瘤血管生成、调节黏附分子表达从而抑制肿瘤细胞转移和增加肿瘤细胞化疗敏感性等作用有关[4]。姜黄素的抗肿瘤机制拥有多靶点、多途径的作用特点,同时较为复杂,诱导不同细胞类型产生效应的分子机制也不尽相同,目前尚未建立完善的系统生物学体系考察其药理作用机制。此外,姜黄素与化疗药物的联合应用以其在临床化疗治疗中发挥的抗癌、减毒、逆转耐药性等多重作用,成为目前治疗肿瘤和化学预防的研究热点之一,有望解决化疗过程中的难点问题。
受损血管壁处血小板的聚集和黏附是血栓形成和发展的重要环节之一。Jantan等[5]发现姜黄素能对花生四烯酸(AA)和胶原蛋白(collagen)诱导的血小板聚集起到抑制作用。其中AA是许多循环二十烷酸衍生物生物活性物质的直接前体,如血栓素A2(TXA2)、前列腺素E2(PGE2)和白细胞三烯(LT),对血小板的激活起到调节作用。此外,姜黄素还能通过促进前列环素I2(PGI2)的表达抑制血小板的聚集。Prakash等[6]大鼠血栓动物模型实验表明姜黄素能够逆转由腺苷二磷酸(ADP)、胶原蛋白和凝血酶诱导的血小板聚集,从而起到抗血管栓塞的作用。
高脂血症的发生是由极低密度脂蛋白(VLDL)产生过多、转化为低密度脂蛋白(LDL)或清除障碍所致,肥胖、嗜酒、糖尿病、基因缺陷和肾病综合征等都可引起VLDL、LDL和总胆固醇(TC)的异常增高从而导致高脂血症。Jung等[7]发现姜黄素可有效降低高脂仓鼠体内游离脂肪酸(FFA)、甘油三酯(TG)、TC和LDL水平,升高HDL水平,同时降低肝内脂质过氧化水平。此外,Kim[8]等发现姜黄素还能通过减少CYP7A1基因的表达,降低TC水平从而减少高脂血症的发生。
综上所述,姜黄素通过其抗炎性反应、抗氧化应激和清除氧自由基、抗血栓形成、抗肿瘤以及抗血脂等机制在多类疾病防治过程中发挥着重要作用。除此之外,还有大量实验表明姜黄素在调节免疫活性、抗肺纤维化、护肝、治疗癫痫持续状态以及眼科防治病中的应用也不容小觑。目前,国内外学者已对姜黄素的药理作用及其在临床中的应用开展了大量实验,随着进一步的研究,其治疗人类疾病的分子和细胞调节机制会更深入具体,姜黄素的发展前景将会更加广泛。
[1]Sugimoto K,Hanai H,Tozawa K,et al.Curcumin prevents and ameliorates trinitrobenzene sulfonic acid-induced colitis in mice[J].Gastroenterolo gy,2002,123(6):1912-1922.
[2]Kunwar A,Barik A,Sandur SK,et al.Differential antioxidant/Prooxidant activity of dimethoxycurcumin,a synthetic analogue of curcumin[J].Free Radic Res,2011,45(8):959-965.
[3]Singh U,Singh BG,Priyadarsini KI.Reaction of reactive oxygen species(ROS)with curcumin analogues:Structure-activity relationship[J].Free Radic Res,2011,45(3):317-325.
[4]Nautiyal J,Banerjee S,Kanwar SS,et al.Curcumin enhances dasatinib-induced inhibition of growth and transformation of colon cancer cells[J].Int J Cancer,2011,128(4):951-961.
[5]Jantan I,Raweh SM,Sirat HM,et al.Inhibitory effect of compounds from Zingiberaceae species on human platelet aggregation[J].Int J Phytother Phytopharm ac,2008,15(4):306-309.
[6]Prakash P,Misra A,Surin WR,et al.Anti-platelet effects of curcumin oil in experimental models of myocardial ischemia-reperfusion and thrombosis[J].Thrombsis Res,2011,127(2):111-118.
[7]Jang EM,Choi MS,Jung JJ,et al.Beneficial effects of curcumin on hyperlipidemia and insulin resistance in high fat-fed hamsters[J].Metab Clin Exp,2008,57(11):1576-1583.
[8]Kim M,Kim Y.Hypocholesterolemic effects of curcumin via upregulation of cholesterol 7a-hydroxylase in rats fed a high fat diet[J].Nutr Res Pract,2010,4(3):191-195.