香豆素類化合物廣泛存在于植物界,其中瑞香素(Daphnetin,7,8-二羥基香豆素)因其豐富的生物活性和獨特的藥理特性,成為天然藥物研究的熱點。2022年,Frontiers in Pharmacology發表了一篇系統綜述,整合了瑞香素在神經保護、抗炎、抗癌、肝腎保護、抗菌、抗銀屑病、抗骨質疏松、抗炎性腸病、鎮痛、抗瘧疾等多領域的臨床前研究證據。
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瑞香素是什么?
瑞香素是一種天然香豆素衍生物,分子量178.14 g/mol,呈白色或類白色粉末,易溶于乙醇、甲醇和二甲基亞砜,微溶于水。其半衰期較短(約15分鐘),生物利用度較低,主要通過腸道被動擴散吸收,經CYP3A4代謝為甲基化、葡糖醛酸化和磺酸化結合產物。
瑞香素主要來源于瑞香屬植物,如瑞香、歐亞瑞香、黃瑞香等。此外,大戟屬植物續隨子的種子中也含有瑞香素。在傳統醫學中,瑞香屬植物被用于治療炎癥、疼痛、血栓等疾病。
合成:天然瑞香素通過莽草酸途徑由L-酪氨酸和L-苯丙氨酸生物合成。實驗室合成方法包括:在濃硫酸存在下將焦性沒食子酸與蘋果酸加熱,或由傘形酮經羥基化制得。
瑞香素的主要藥理活性
綜述詳細總結了瑞香素在多種疾病模型中的藥理作用,以下按系統分類介紹。
1.神經保護作用
瑞香素在多項研究中展現出顯著的神經保護潛力:
在大腦中動脈閉塞/再灌注小鼠模型中,瑞香素(1 mg/kg)顯著減少腦梗死體積。其機制包括抑制TLR4/NF-κB通路、降低炎癥因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)水平、減少神經元凋亡,減輕腦缺血再灌注損傷。
在海馬HT22細胞中,瑞香素(5~100 μM)劑量依賴性地保護細胞免受谷氨酸誘導的損傷,恢復超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平,抗氧化應激。
2.抗炎與抗關節炎作用
瑞香素在類風濕性關節炎模型中表現突出:
(1)在佐劑誘導性關節炎大鼠中,瑞香素通過抑制IL-1和TNF-α減輕多關節炎癥狀。
(2)在膠原誘導性關節炎大鼠中,瑞香素(4~8 mg/kg)調節Th1/Th2/Th17/Treg平衡,降低RORγt和NF-κB表達,增加Foxp3和IL-10。
(3)瑞香素(40 μg/ml)還可通過抑制PI3K/Akt/mTOR通路誘導成纖維樣滑膜細胞凋亡。
3.抗癌作用
瑞香素對多種癌細胞具有抑制作用:
癌癥
類型
細胞/動物模型
主要機制
腎癌
A-498細胞
抑制ERK/MAPK通路,誘導p38MAPK介導的分化,阻滯G1→S期
卵巢癌
A2780細胞、異種移植瘤
誘導自噬和凋亡,增加ROS產生,激活AMPK/Akt/mTOR通路
白血病
苯誘導大鼠模型
改善血象,降低炎癥介質,抑制ROS產生
肝癌
Huh7、
SK-HEP-1細胞
失活Wnt/β-catenin通路,誘導G1期阻滯
乳腺癌
MCF-7細胞、大鼠模型
抑制Cyclin D1,抑制p-Akt/NF-κB,無雌激素樣活性
4.腎臟保護作用
(1)順鉑誘導的腎毒性:瑞香素(2.5~10 mg/kg)通過下調TNF-α、IL-1β、ROS和MDA,抑制NF-κB通路,減輕腎損傷。另一項研究證實其通過上調SIRT1/SIRT6-Nrf2通路發揮作用。
(2)糖尿病腎病:在高糖誘導的人腎小球系膜細胞中,瑞香素(10~40 μM)激活Nrf2,抑制p-Akt和p-p65,降低ROS、MDA、TNF-α、IL-6、纖維連接蛋白和IV型膠原,同時提高SOD活性。
5.肝臟保護作用
在叔丁基過氧化氫或對乙酰氨基酚誘導的肝毒性模型中,瑞香素通過調節Nrf2/Trx-1通路,抑制ASK1/JNK和NLRP3炎癥小體活化,減輕肝損傷。
在HepG2細胞中,瑞香素(5~50 μM)改善脂質代謝和胰島素抵抗,下調CYP2E1和CYP4A,減少ROS。
6.抗菌作用
(1)抗幽門螺桿菌:瑞香素對多重耐藥幽門螺桿菌臨床分離株的MIC為25~100 μg/mL。其機制包括誘導細菌膜磷脂酰絲氨酸外翻、DNA損傷、上調RecA,并下調定植相關基因babA和ureI,減少細菌對胃上皮細胞的粘附。
(2)抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌:瑞香素(10 mg/kg)通過誘導mTOR依賴的自噬,提高巨噬細胞殺菌活性,減輕小鼠細菌性肺炎。
7.其他
(1)抗銀屑病:在咪喹莫特誘導的小鼠銀屑病模型中,瑞香素(50~100 mg/cm2)抑制炎癥因子(IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17A、TNF-α)和NF-κB p65磷酸化,改善紅斑、鱗屑和表皮增生。
(2)抗骨質疏松:瑞香素(1~4 mg/kg)通過激活Wnt/GSK-3β/β-catenin通路,改善地塞米松誘導的大鼠骨質疏松。
(3)抗炎性腸病:瑞香素(4~16 mg/kg)通過增加短鏈脂肪酸產生菌、促進Treg發育、抑制Th17分化,改善實驗性結腸炎。
(4)鎮痛作用:瑞香素(4~8 mg/kg)通過激活Nrf2/HO-1通路、抑制脊髓膠質細胞活化,緩解完全弗氏佐劑誘導的炎性疼痛。
(5)抗瘧疾:瑞香素是較早被報道的抗瘧活性成分,在體內外均有效。
安全性
綜述指出,在小鼠中瑞香素的最大口服耐受劑量大于100 mg/kg。在體外實驗中,瑞香素(0~160 μM)對BV2小膠質細胞無明顯毒性。多項研究證實,在藥理學相關濃度下,瑞香素無致突變、致敏、黏膜刺激、紅斑及致死作用,安全性良好。
參考文獻
Javed M,Saleem A,Xaveria A,et al.Daphnetin: A bioactive natural coumarin with diverse therapeutic potentials[J].Front Pharmacol,2022,13:993562.
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