芝麻素药理作用研究进展

白金权，黄艺锦，魏肖宇，侯以森，郝宇旭，支秋颍，薛海莹，薛智峰

(吉林医药学院附属医院普通外科，吉林 吉林 132013)

芝麻是我国传统油料作物之一,有很高的营养价值，主要成分是油脂、蛋白质、维生素B、维生素E及矿物质、芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、卵磷脂、甾醇等[1]。芝麻素是主要存在于芝麻籽中的天然木脂类化合物，具有抗氧化、降低胆固醇、抗菌、抗癌、降血压、降血糖等较强的生物活性作用，近年来的研究发现芝麻素对心、肝、肾均有一定的保护作用[2-5]。本文就芝麻素的药理作用进行探讨。

1 抗氧化作用

氧化应激是指自由基的过量产生扰乱抗氧化平衡的稳态。自由基的产生和去除处于平衡状态，而这种平衡状态是由“氧化还原”这一机制维持的[6]。过量的活性氧可以破坏脂质、蛋白质或者DNA,扰乱细胞的正常功能，导致各种疾病的发生,如阿尔兹海默、帕金森等[7]。研究发现芝麻素可以清除自由基，而且在体内也有抗氧化活性。

Waralee等[8]研究发现芝麻素能够抑制H2O2诱导的人神经母细胞瘤活性氧(ROS)的产生和升高过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性，保护细胞免受氧化应激的损伤。同时发现H2O2能够降低Sirt1和Sirt3水平,但是芝麻素能够逆转这种改变。推断芝麻素能够影响Sirt1-Sirt3-Foxo3a信号轴减轻H2O2引起的氧化损伤。同时研究发现H2O2处理后细胞凋亡增加与胱天蛋白酶-3/7活化、BAX上调和BCL-2下调有关，芝麻素能够逆转这些变化降低细胞凋亡水平，可以作为抗凋亡药物。同样Fan[9]等指出Sirt3是芝麻素抑制作用的靶点，能够使小鼠主动脉缩窄手术诱导的心脏Sirt3和SOD恢复正常，通过降低ROS水平阻断心脏重构依赖Sirt3。

2 调脂作用

Liang等[10]实验表明芝麻素有利于调脂降低胆固醇。芝麻素剂量依赖性下调NPC1L1、ACAT2、MTP、ABCG5和ABCG8的mRNA，对参与胆固醇吸收相关蛋白、酶的基因表达有影响。芝麻素对LDL-C受体mRNA和肝SREBP2无影响，CYP7A1的mRNA呈现剂量依赖性上升，HMG-CoA还原酶和LXRα的mRNA呈现剂量依赖性下降，提示芝麻素降低胆固醇与下调胆固醇吸收相关的甾醇转运体基因有关。Helli等[11]临床研究发现补充芝麻素显著降低类风湿性关节炎患者血清中MDA水平，增高TAC水平。患者的体重、BMI、收缩压也显著下降,表明芝麻素可以降低类风湿性关节炎患者的心血管危险因素水平。

3 保护肝肾功能

研究发现[2]芝麻素可以显著逆转肝纤维化小鼠ALT、AST和总胆红素的升高，诱导SOD和GSH-Px抗氧化活性的升高，显著降低IL-6和COX-2的升高。芝麻素能够明显抑制NF-κB的活性,阻止其从胞质向核组分转移，具有良好的肝保护和抗纤维化作用。

Guo等[3]研究发现芝麻素能使阿霉素诱导大鼠血清ALT、AST、ALP、尿素氮和肌酐水平有不同程度下降，可有效地保护肝肾功能；同时芝麻素可以明显降低阿霉素诱导的肝肾组织中MDA和4-羟基壬烯醛含量，增加抗氧化酶SOD、CAT和GPX在肝肾组织中的活性。提示芝麻素能够通过抑制氧化应激减轻阿霉素诱导的肝肾毒性。

Rousta等[12]研究发现不同浓度芝麻素对脂多糖诱导小鼠急性肾损伤具有保护作用，显著降低血清尿素氮和肌酐水平;对脂多糖诱导的MDA、SOD活性、过氧化氢酶活性、谷胱甘肽含量、肾组织中Nrf2水平的升高均有显著降低作用，但对亚硝酸盐含量无显著影响；同时芝麻素能够使脂多糖诱导产生的NF-κB、Toll样受体4、COX2、DNA断裂、TNFα、IL-6水平异常恢复正常，表明芝麻素可以通过减轻肾脏氧化应激、炎症和凋亡来抵制脂多糖诱导的急性肾损伤。

Cao等[13]的研究发现芝麻素对氟诱导的鲤鱼肾脏损伤和凋亡有明显的剂量依赖性下降，能够抑制肾脏ROS的产生和抑制氧化应激;对氟暴露组鱼肾脏胱天蛋白酶-3活性有明显的抑制作用，降低肾脏中p-JNK蛋白的水平,显示芝麻素通过JNK信号通路保护肾脏氧化应激和凋亡。

4 抗炎作用

研究表明芝麻素具有抗炎的功能。TNF-α在类风湿性关节炎的形成过程中有着重要作用[14]。Khansai等[15]探究发现在芝麻素可以显著降低人原发性滑膜成纤维细胞系中IL-6和IL-1mRNA的表达，表明芝麻素能抑制TNF-α诱导的促炎细胞因子mRNA表达。

Ahmad等[4]研究发现芝麻素显著降低糖尿病小鼠的血糖水平，增加了小鼠体重，并且iNOS mRNA和蛋白质水平有所下降；同时芝麻素能够降低视网膜小胶质细胞的活化减轻视网膜损伤；明显减少TNF-α和ICAM-1的mRNA水平，降低糖尿病视网膜炎症因子的释放。

5 保护心血管系统

高血压是心脑血管疾病的危险因素，据估计到2025年全球高血压的患病人数将超过15亿[16]。研究表明膳食中富含多不饱和脂肪酸和维生素E将有利于降低高血压和心脑血管发病率。芝麻富含多不饱和脂肪酸、植物甾醇、木脂素和维生素E，对血压有一定的降低作用。Khosravi-Boroujeni等[17]mate分析结果显示，食用芝麻有助于降低血压，降压的幅度有待进一步研究。

Li等[18]的研究发现芝麻素可使自发性高血压大鼠心脏重量、左室重量、心肌细胞大小、左室重量/体重与心脏重量/体重比值降低,线粒体和肌纤维损伤明显减轻，收缩压升高抑制，心脏损害改善。同时芝麻素能提高T-AOC，降低心脏MDA含量和硝基酪氨酸水平，抑制左室中TGF-β1的蛋白水平和mRNA表达。Thuy等[19]的研究表明口服芝麻素4周可以明显改善链脲佐菌素诱导的1型糖尿病患者心率、血压及QT间期的变化。以上的研究结果表明了芝麻素具有潜在的保护心血管系统功能。

6 抗肿瘤作用

张淑琴等[20]研究发现芝麻素明显抑制肝癌细胞HepG2增殖,其抑制增殖效果呈现浓度依赖性，并且芝麻素提高了肝癌细胞G2/M期细胞比例，诱导肝癌细胞G2/M期阻滞，从而无法进入分裂期，抑制其增殖。张东旭等的研究发现芝麻素能明显抑制小鼠移植性S180瘤体的生长，并且芝麻素与化疗药物环磷酰胺或者5氟尿嘧啶联合应用于肿瘤的治疗具有明显的协同增效作用。同时芝麻素使骨髓有核细胞数和外周血白细胞数明显回升，与环磷酰胺协同增效的同时对环磷酰胺有一定的减毒作用。

芝麻素的抗癌作用主要体现在抗增殖、促凋亡、抗转移和促进自噬等方面，这可能与芝麻素选择性参与NF-κB、STAT3、JNK、ERK1/2、p38 MAPK、PI3K/AKT、胱天蛋白酶-3以及P53信号通路有关[5]。但是目前关于芝麻素抗癌机制还不是很清楚，有待于进一步研究。Cavuturu等[21]的研究显示芝麻素可以竞争抑制β-catenin/Tcf4复合物的形成,阻断与结肠癌相关的典型Wnt信号通路。

综上,芝麻素具有多种生物学特性，但是其对疾病的作用机制还有待进一步探讨。