木犀草素: 來源、益處與用途

木犀草素 (Luteolin) 木犀草素屬於一大類稱為類黃酮的物質,這些物質是次級代謝產物,以二苯基丙烷結構 (C6–C3–C6) 為特徵,可分為許多群體。木犀草素是一種四羥基黃酮,其中四個羥基位於 3、4、5 和 7 位。 

是一種天然存在的類黃酮化合物,存在於各種植物、水果和蔬菜中。 它屬於黃酮類黃酮類,以其抗氧化和抗發炎特性而聞名。 

  • CAS 號 491-70-3

歷史和背景

它是一種黃酮(3',4',5,7-四羥基黃酮),具有黃色結晶外觀。 由於其顏色,含有木犀草素的植物木犀草自公元前一千年起就被用作染料的來源。 法國化學家 Michel Eugène Chevreul 於 1829 年第一個分離出木犀草素,但正確的結構是由英國化學家 Arthur George Perkin 在 1896 年提出的。

木犀草素是多種植物物種中發現的一種物質,包括用於治療多種疾病的傳統醫學的植物物種。 它廣泛分佈於植物界,並因其抗發炎、抗氧化和神經保護等藥理特性而被廣泛研究。 木犀草素糖苷已在 3,600 至 2,500 萬年前的榆科物種化石中被發現。 已發現超過 350 種植物含有木犀草素和/或其各種糖苷形式。

來源

植物

木犀草素富含於人類飲食中常見的多種植物、水果和蔬菜中,包括芹菜、歐芹、百里香、洋甘菊、綠花椰菜、胡蘿蔔、辣椒和柑橘類水果。

水果和蔬菜

橙子、檸檬和橄欖油等水果以及西蘭花、洋蔥和菠菜等蔬菜中也含有它。

對健康的益處

抗氧化活性

木犀草素作為一種抗氧化劑,有助於中和體內有害的自由基,保護細胞免受氧化壓力。

與大多數黃酮類化合物一樣,木犀草素可以充當抗氧化劑或促氧化劑。 研究表明,它可以誘導 ROS,其累積在抑制 NF-κB 和增強 JNK 方面發揮關鍵作用,不涉及粒線體電子傳遞,可能是透過抑制超氧化物歧化酶活性來實現的。 這些效應使癌細胞敏感地經歷TNF 誘導的細胞凋亡。

抗發炎特性

慢性發炎

急性發炎是由病原微生物的存在或有害刺激造成的細胞損傷引起的急性發炎形式。 經過一段合理的時間後,在正常情況下,刺激消失,組織癒合停止,發炎和相關症狀(包括疼痛)停止。 包括環境和遺傳參數在內的多種因素有助於維持由 DAMP 活化的慢性發炎。 慢性、未解決的發炎會導致組織和器官的結構和功能逐漸惡化。 如果病理是輕微的或慢性炎症,疼痛可能是症狀之一。 骨關節炎、類風濕性關節炎、發炎性腸道疾病等慢性疾病的特徵是病理性疼痛和慢性疼痛。 這種類型的疼痛是由於傷害感受器激活刺激發炎部位的發炎介質,導致激活閾值從高閾值轉變為低激活閾值所致。 在無法治癒的情況下,消炎是治療慢性發炎以實現長期緩解和疼痛緩解的黃金標準方法。

木犀草素在慢性發炎疼痛中的抗發炎特性

研究表明,木犀草素可能透過抑制發炎途徑和細胞激素來幫助減少炎症,可能對關節炎和發炎性疾病等疾病有好處。

木犀草素對涉及慢性發炎的各種訊號路徑表現出多效性,其安全性使其成為抑制發炎和相關疼痛的輔助治療的有希望的選擇。 其作用主要是由於抑制與多種慢性疾病有關的幾種生化途徑和發炎介質,其中持續性發炎是發病機制的共同特徵。

木犀草素對發炎介質(如細胞激素 IL-6、IL-1β 和 TNF-α、酵素 COX-2 和前列腺素 PGE)的調節作用。 此外,木犀草素還能抑制慢性發炎條件下誘導型一氧化氮合成酶 (iNOS) 和金屬蛋白酶 (MMP) 表現的增加。 然而,在慢性發炎中,合成酶 iNOS 合成可誘導形式的一氧化氮,導致一氧化氮過度表達高達生理產生量的 1,000 倍。 特別是,各種類型的 MMP 表達增加與慢性發炎條件下的組織重塑和破壞有關。 其中,三個菌毛蛋白結構域包括核因子 kappa B (NF-κB)、Janus 激酶訊號傳導器和轉錄活化子 (JAK-STAT) 以及發炎體 NOD 樣受體(NLR 家族)。 (NLRP3)發揮重要作用。 在發炎基因表現中的作用。 NF-κB 被認為是急性和慢性發炎中的關鍵轉錄因子,並參與促發炎細胞因子、趨化因子、黏附分子、iNOS 和金屬蛋白酶 (MMP) 的表達。 JAK-STAT 是另一種訊號通路,其活化與自體免疫和發炎性疾病有關。 它被用作促進發炎反應的細胞因子的信號傳導途徑,並與 NF-κB 信號傳導途徑的活化相關。 研究表明,木犀草素可以在發炎過程中積極調節這些訊號路徑。

基於其多標靶抗發炎作用,木犀草素似乎是一種非常有前途的天然藥物,可抑制慢性發炎條件下的異常發炎反應。 

氧化壓力與發炎密切相關。 事實上,有證據顯示自由基的產生和發炎之間存在雙向關係。 慢性發炎的特徵是氧化應激,反之亦然。 自由基的過度產生會導致慢性發炎:它們會對 DNA、脂質和蛋白質等細胞的主要成分造成損害,並刺激 NF-κB 等發炎過程。 木犀草素透過其破壞自由基和促進細胞抗氧化防禦的能力(直接作用)而表現出強大的抗氧化特性。

神經保護作用

一些研究表明,木犀草素可能具有神經保護特性,支持大腦健康,並可能降低阿茲海默症等神經退化性疾病的風險。

神經性疼痛

神經性疼痛是一種由體感神經系統損傷或疾病引起的疼痛。 儘管致病機制尚未完全了解,但越來越多的證據表明亞硝化和氧化壓力以及神經發炎在神經性疼痛中發揮重要作用。 氧化壓力和亞硝化壓力分別代表由於高水平的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)導致的細胞內氧化還原平衡的喪失。 細胞通常會產生超氧化物歧化酶 (SOD)、過氧化氫酶 (CAT)、穀胱甘肽 (GSH) 和血紅素加氧酶 1 (HO-1)。 與其他細胞類型相比,神經元的抗氧化防禦機制較弱,脂質含量較高,使它們更容易受到硝基氧化損傷。 因此,神經元中的硝基氧化壓力被認為是神經性疼痛的主要原因。 此外,ROS 似乎有助於離子通道 TRP 的激活,TRP 在傷害感受器神經元中高度表達,在疼痛傳遞中發揮重要作用。 除了 ROS 和 NOS 直接引起的損傷外,神經發炎似乎是神經性疼痛發生和維持的重要過程。 神經發炎是一種由周邊或中樞神經系統神經組織損傷引起的發炎。 此外,脊柱背角的小膠質細胞和星狀細胞被激活,有助於中樞神經系統發炎介質的釋放並增加興奮性。 發炎和亞硝化壓力不應被視為神經性疼痛的獨立過程。 相反,這是因為他們以雙向關係合作。 例如,轉錄因子 NF-κB 是發炎生化途徑最典型的例子之一,它可以被 ROS/RNS 激活,增加發炎介質的表達,進而增加各種亞硝化物質的表達。 用於治療神經性疼痛的醫療選擇將疼痛作為症狀,而不是抑制其發病機制。 第一線藥物包括三環抗憂鬱劑、血清素-正腎上腺素再攝取抑制劑、加巴噴丁和普瑞巴林。 由於這些藥物缺乏療效且長期使用會產生嚴重副作用,因此有效治療神經性疼痛可能非常困難。 可以透過多種方式採取更新、更安全的方法,更有效地防止亞硝化損傷,同時抑制神經發炎。

木犀草素對神經性疼痛的神經保護與鎮痛作用

木犀草素在對抗神經性疼痛方面非常有效,因為它對涉及神經病變的兩種細胞過程有影響:氧化壓力和發炎。 其強大的抗氧化特性、對神經發炎的作用以及緩解疼痛的作用使木犀草素成為一種有效的大腦治療藥物。 此外,研究顯示木犀草素可以增強內源性抗氧化能力。 正如我們之前所說,直接抗氧化劑可能沒有預期的那麼有效,最近的研究已轉向激活抗氧化過程而不是乾擾自由基的藥物。 木犀草素似乎是透過活化關鍵的抗氧化轉錄因子 Nrf2 來做到這一點的。 在各種臨床研究中,木犀草素已被證明對與神經退化性疾病相關的疾病具有多效作用,例如阿茲海默症、帕金森氏症和多發性硬化症。 此外,木犀草素作用的主要症狀是抗發炎和抗氧化症狀,包括抑制NF-κB和誘導Nrf2。 儘管木犀草素對中樞神經系統的神經保護作用已透過體外和體內研究得到充分證實,但其對週邊神經發炎的影響尚不清楚。 當然,關於木犀草素對神經性疼痛影響的少數但重要的體內研究非常令人鼓舞。

木犀草素可以以劑量依賴的方式抑制神經性疼痛動物模型中的機械性和冷痛覺過敏。 每日腹腔注射木犀草素(50 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg)可活化 Nrf2,增加抗氧化酶 SOD、GST、GPx 和 CAT 的活性,並減少 ROS 的產生。 木犀草素治療可改善神經功能(透過運動和傳導速度的增加來衡量)。 此外,機械戒斷閾值、寒冷和出汗均增加,顯示木犀草素可減輕痛覺過敏和異常疼痛。 所有結果均呈現劑量依賴性,100 mg/kg 和 200 mg/kg 木犀草素顯示出比 50 mg/kg 劑量更好的結果。 木犀草素膠囊(5 mg/kg 和 10 mg/kg 體重)可顯著減輕多種動物模型的神經性疼痛。 腹腔注射木犀草素可改善路易斯肺癌 (LLC) 引起的大鼠骨痛(與 1 mg/kg 和 10 mg/kg 相比,50 mg/kg 顯著改善疼痛行為)。

心血管健康

木犀草素可以透過改善血流、減少血管發炎和降低血壓來幫助促進心血管健康。

抗癌潛力

初步研究表明,木犀草素可能具有抗癌特性,可抑制癌細胞的生長並誘導某些類型癌症的細胞凋亡。

木犀草素透過抑制磷脂酰肌醇 3'-激酶 (PI3K)/Akt、NF-κB 和 X 連鎖凋亡蛋白抑制劑 (XIAP) 等細胞存活途徑,使癌細胞對治療誘導的細胞毒性敏感。 它還刺激腫瘤抑制蛋白 p53 誘導的細胞凋亡途徑。 這些特性顯示木犀草素可能是一種抗癌劑,但流行病學研究也認為這種化合物具有預防癌症的特性,對頭頸鱗狀細胞癌(SCCHN) 的腫瘤生長具有顯著的抑製作用。

用途與應用

膳食補充劑

木犀草素有補充劑形式,通常源自植物來源,如芹菜籽萃取物或洋甘菊。

功能性食品

某些食品,如飲料、點心和健康棒,可能會添加木犀草素,以增強其潛在的健康益處。

局部護膚品

木犀草素有時會因其抗氧化和抗炎特性而被添加到護膚品中,有益於皮膚健康並防止環境損害。

注意事項

生物利用度

飲食來源的木犀草素的生物可利用性可能有所不同,需要更多的研究來了解其在體內的吸收和代謝。

與許多膳食化合物一樣,木犀草素由於水溶性差而顯示出較低的生物利用度,為了解決這個問題,人們正在開發木犀草素奈米顆粒。

交互作用

將木犀草素作為膳食補充劑可能很危險,因為它會與某些藥物(例如血液稀釋劑)相互作用,並可能引起噁心、嘔吐和腹瀉等副作用。 它也可能引起某些人的過敏反應,並可能與其他補充劑或藥物相互作用。 在服用任何膳食補充劑之前諮詢醫生很重要,特別是如果您正在服用任何藥物或有任何潛在的健康問題。

天然食物來源

將富含木犀草素的食物(例如水果、蔬菜和草藥)納入您的飲食中通常被認為是安全的,並且可以提供除單獨木犀草素之外的額外營養益處。

世界各地如何監管木犀草素

世界各地對木犀草素的監管有所不同。 在美國,木犀草素被歸類為膳食補充劑,並受食品藥物管理局 (FDA) 監管。 在歐盟,木犀草素被歸類為食品補充劑,並受歐洲食品安全局 (EFSA) 監管。 在加拿大,木犀草素被歸類為天然保健品,並受加拿大衛生部監管。 在澳大利亞,木犀草素被歸類為補充藥物,並受治療產品管理局 (TGA) 監管。

結論

雖然木犀草素在臨床前研究中顯示出有希望的健康益處,但仍需要進一步的研究,包括人體臨床試驗,以充分了解其潛在的治療應用和最佳劑量。 與任何膳食補充劑一樣,必須在醫療保健提供者的指導下使用木犀草素補充劑以獲得個人化建議和監測。

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