花青素对神经退行性疾病保护作用的研究进展(2)

3.2 花青素通过缓解神经炎症发挥神经保护作用

在中枢神经系统中的小胶质细胞属于免疫细胞，它是引起神经退行性疾病中神经元功能障碍或死亡的关键介体[42-43]。小胶质细胞受到外界刺激分泌大量促炎介质，这些促炎介质会诱导神经细胞凋亡，引起神经退行性疾病的产生。花青素可以抑制小胶质细胞中促炎介质的产生，避免因炎症产生的细胞损伤，从而发挥神经保护作用。Francis C. Lau等[44]和Amanda N. Carey等[45]报道了蓝莓花青素通过抑制炎症介质一氧化氮(NO)和TNF-α的产生及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶(COX-2)的表达缓解小鼠小胶质细胞(BV2)的炎症水平。动物实验也证明，花青素能够通过干预炎症信号通路，缓解小鼠神经炎症，减少神经元损伤，从而提高小鼠记忆能力。李建光等[46]也发现，黑果小檗内含有的总花色苷能够显著改善Aβ25-35诱导引起的AD小鼠的记忆损伤。类似地，Yong-Jian Wang等[47]报道了紫薯花青素可以缓解脂多糖(LPS)诱导小鼠产生的急性炎症，逆转小鼠运动行为的损伤，并改善其学习和记忆能力。

Sarinthorn Thummayot等[48]发现，矢车菊苏葡萄糖苷(C3G)可抑制NF-κB炎症信号通路的激活，减少iNOS的表达及NO的产生，同时激活抗氧化防御系统，诱导抗氧化酶的产生并增加其活性，同时调节Aβ25-35诱导引起的人神经母细胞瘤细胞(SK-N-SH)的炎症反应和氧化应激。Muhammad Sohail Khan等[49]报道了黑豆花青素可同时抑制LPS诱导的小鼠脑组织中ROS和IL-1β等炎症因子的产生，改善小鼠海马依赖记忆功能。因此，一般认为花青素对中枢神经系统的保护作用是调节神经系统内的氧化应激和抑制炎症反应的协同作用的结果。

3.3 花青素通过缓解兴奋性毒性发挥神经保护作用

兴奋性毒性是神经元特有的现象。兴奋性刺激会导致神经元内大量钙离子(Ca2+)流入，钙稳态失调，线粒体膜去极化，引起线粒体功能障碍和神经细胞死亡[50]。与AD紧密相关的一种神经毒性物质Aβ和肌萎缩侧索硬化症(ALS)中谷氨酸浓度的剧增，都能够引起钙稳态失调而产生神经兴奋性毒性[51]。而花青素能缓解钙稳态失调，减小这类神经兴奋毒性。Ping-Hsiao Shih等[52]报道了锦葵色素和锦葵色素-3-O-葡萄糖苷可缓解Aβ1-40和Aβ25-35诱导小鼠脑神经瘤细胞(Neuro-2A)产生的钙稳态失调，抑制ROS的产生，保护细胞抗氧化防御系统。Ji Seon Yang等[53]报道了矢车菊苏葡萄糖苷可有效抑制谷氨酸诱导引起的大鼠海马神经元细胞内Ca2+增加和线粒体去极化，减少神经细胞的死亡，发挥神经保护作用。

3.4 花青素通过抑制蛋白异常聚集发挥神经保护作用

蛋白聚集引起神经元死亡是神经退行性疾病发生的重要机理之一。如AD患者大脑中Aβ肽聚集形成的寡聚体和tau蛋白聚集形成的神经纤维缠结[54-55]。对于第二大神经退行性疾病PD而言，发病机制之一则是由α-突触核蛋白聚集形成的路易小体[56-57]。ALS也与突变或氧化的SOD1和TAR-DNA结合蛋白-43(TDP-43)在细胞内形成大的聚集体有关[58-59]。Andrea Tarozzi等[60-61]先后报道了C3G在体外抑制Aβ1-42和Aβ25-35的自发聚集，缓解因Aβ聚集而诱导的SH-SY5Y细胞凋亡和坏死。Nan Song等[62]发现，C3G不仅能在分子水平上抑制Aβ25-35的自发聚集，还能有效抑制Aβ25-35与细胞表面的结合。Hyo-Shin KIM等[63]利用分化后具有神经细胞特征的鼠嗜铬细胞瘤细胞(PC12)研究发现，飞燕草色素能有效抑制Aβ诱导的tau蛋白过度磷酸化。C3G还可以在AD小鼠体内抑制Aβ引起的tau蛋白过度磷酸化[64]。此外，Herbenya Peixoto等[65]利用秀丽隐杆线虫研究了巴西莓的含花青素提取物的神经保护作用，发现其显著降低了AM141线虫株体内polyQ40∶GFP聚集体的含量，该蛋白聚集体与亨廷顿氏病(HD)相关。

以上结果均表明，花青素很有可能通过抑制蛋白聚集发挥神经保护作用，但目前尚不清楚花青素是否还能够破坏其他蛋白质物种的有毒聚集体形成，如ALS中的SOD1和PD中的α-突触核蛋白。

4 结论与展望

老龄化趋势导致神经退行性疾病患者比例不断增加。而对于神经退行性疾病已经达成一种共识，即防大于治。花青素作为植物源食品中一种天然功能性成分，由于其抗氧化、抗炎等生理功能而受到广泛关注。大量的细胞和动物实验研究均表明，花青素对神经的保护作用可能涉及其抗氧化、抗炎及缓解兴奋毒性和抑制蛋白异常聚集等机制。但目前对于花青素对神经的保护作用的流行病学研究和临床数据还不是很充分。此外，由于花青素在生理条件下不稳定，容易发生氧化降解和在肠道菌群作用下的生物转化，花青素的生物可利用度也一直让研究者感到困惑[66]。为深入了解花青素对于神经的保护作用及其机制，需要更多的流行病学统计数据和进一步的临床试验，同时对花青素在体内的氧化降解及其代谢产物进行深入研究，明确花青素最终进入大脑神经的目标产物及其对神经的保护作用，为阐明花青素在以预防为主的策略中保护神经系统免受疾病危害的作用，以及富含花青素食品的健康促进作用提供科学依据。◇

文章来源：《临床神经外科杂志》 网址: http://www.lcsjwkzzzz.cn/qikandaodu/2021/0629/642.html