木犀草素: 來源、益處與用途

木犀草素(Luteolin) 木犀草素属于一大类称为类黄酮的物质,这些物质是次级代谢产物,以二苯基丙烷结构(C6 –C3–C6) 为特征,可分为许多群体。 木犀草素是一种四羟基黄酮,其中四个羟基位于 3、4、5 和 7 位。  

是一种天然存在的类黄酮化合物,存在于各种植物、水果和蔬菜中。 它属于黄酮类黄酮类,以其抗氧化和抗发炎特性而闻名。  

  • CAS 号 491-70-3

历史和背景

它是一种黄酮(3',4',5,7-四羟基黄酮),具有黄色结晶外观。 由于其颜色,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来源。 法国化学家 Michel Eugène Chevreul 于 1829 年第一个分离出木犀草素,但正确的结构是由英国化学家 Arthur George Perkin 在 1896 年提出的。

木犀草素是多种植物物种中发现的一种物质,包括用于治疗多种疾病的传统医学的植物物种。 它广泛分布于植物界,并因其抗发炎、抗氧化和神经保护等药理特性而被广泛研究。 木犀草素糖苷已在 3,600 至 2,500 万年前的榆科物种化石中被发现。 已发现超过 350 种植物含有木犀草素和/或其各种糖苷形式。

来源

植物

木犀草素富含于人类饮食中常见的多种植物、水果和蔬菜中,包括芹菜、欧芹、百里香、洋甘菊、绿花椰菜、胡萝卜、辣椒和柑橘类水果。

水果和蔬菜

橙子、柠檬和橄榄油等水果以及西兰花、洋葱和菠菜等蔬菜中也含有它。

对健康的益处

抗氧化活性

木犀草素作为一种抗氧化剂,有助于中和体内有害的自由基,保护细胞免受氧化压力。

与大多数黄酮类化合物一样,木犀草素可以充当抗氧化剂或促氧化剂。 研究表明,它可以诱导 ROS,其累积在抑制 NF-κB 和增强 JNK 方面发挥关键作用,不涉及粒线体电子传递,可能是透过抑制超氧化物歧化酶活性来实现的。 这些效应使癌细胞敏感地经历TNF 诱导的细胞凋亡。

抗发炎特性

慢性发炎

急性发炎是由病原微生物的存在或有害刺激造成的细胞损伤引起的急性发炎形式。 经过一段合理的时间后,在正常情况下,刺激消失,组织愈合停止,发炎和相关症状(包括疼痛)停止。 包括环境和遗传参数在内的多种因素有助于维持由 DAMP 活化的慢性发炎。 慢性、未解决的发炎会导致组织和器官的结构和功能逐渐恶化。 如果病理是轻微的或慢性炎症,疼痛可能是症状之一。 骨关节炎、类风湿性关节炎、发炎性肠道疾病等慢性疾病的特征是病理性疼痛和慢性疼痛。 这种类型的疼痛是由于伤害感受器激活刺激发炎部位的发炎介质,导致激活阈值从高阈值转变为低激活阈值所致。 在无法治愈的情况下,消炎是治疗慢性发炎以实现长期缓解和疼痛缓解的黄金标准方法。

木犀草素在慢性发炎疼痛中的抗发炎特性

研究表明,木犀草素可能透过抑制发炎途径和细胞激素来帮助减少炎症,可能对关节炎和发炎性疾病等疾病有好处。

木犀草素对涉及慢性发炎的各种讯号路径表现出多效性,其安全性使其成为抑制发炎和相关疼痛的辅助治疗的有希望的选择。 其作用主要是由于抑制与多种慢性疾病有关的几种生化途径和发炎介质,其中持续性发炎是发病机制的共同特征。

木犀草素对发炎介质(如细胞激素 IL-6、IL-1β 和 TNF-α、酵素 COX-2 和前列腺素 PGE)的调节作用。 此外,木犀草素还能抑制慢性发炎条件下诱导型一氧化氮合成酶 (iNOS) 和金属蛋白酶 (MMP) 表现的增加。 然而,在慢性发炎中,合成酶 iNOS 合成可诱导形式的一氧化氮,导致一氧化氮过度表达高达生理产生量的 1,000 倍。 特别是,各种类型的 MMP 表达增加与慢性发炎条件下的组织重塑和破坏有关。 其中,三个菌毛蛋白结构域包括核因子 kappa B (NF-κB)、Janus 激酶讯号传导器和转录活化子 (JAK-STAT) 以及发炎体 NOD 样受体(NLR 家族)。 (NLRP3)发挥重要作用。 在发炎基因表现中的作用。 NF-κB 被认为是急性和慢性发炎中的关键转录因子,并参与促发炎细胞因子、趋化因子、黏附分子、iNOS 和金属蛋白酶 (MMP) 的表达。 JAK-STAT 是另一种讯号通路,其活化与自体免疫和发炎性疾病有关。 它被用作促进发炎反应的细胞因子的信号传导途径,并与 NF-κB 信号传导途径的活化相关。 研究表明,木犀草素可以在发炎过程中积极调节这些讯号路径。

基于其多标靶抗发炎作用,木犀草素似乎是一种非常有前途的天然药物,可抑制慢性发炎条件下的异常发炎反应。  

氧化压力与发炎密切相关。 事实上,有证据显示自由基的产生和发炎之间存在双向关系。 慢性发炎的特征是氧化应激,反之亦然。 自由基的过度产生会导致慢性发炎:它们会对 DNA、脂质和蛋白质等细胞的主要成分造成损害,并刺激 NF-κB 等发炎过程。 木犀草素透过其破坏自由基和促进细胞抗氧化防御的能力(直接作用)而表现出强大的抗氧化特性。

神经保护作用

一些研究表明,木犀草素可能具有神经保护特性,支持大脑健康,并可能降低阿兹海默症等神经退化性疾病的风险。

神经性疼痛

神经性疼痛是一种由体感神经系统损伤或疾病引起的疼痛。 尽管致病机制尚未完全了解,但越来越多的证据表明亚硝化和氧化压力以及神经发炎在神经性疼痛中发挥重要作用。 氧化压力和亚硝化压力分别代表由于高水平的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)导致的细胞内氧化还原平衡的丧失。 细胞通常会产生超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱甘肽 (GSH) 和血红素加氧酶 1 (HO-1)。 与其他细胞类型相比,神经元的抗氧化防御机制较弱,脂质含量较高,使它们更容易受到硝基氧化损伤。 因此,神经元中的硝基氧化压力被认为是神经性疼痛的主要原因。 此外,ROS 似乎有助于离子通道 TRP 的激活,TRP 在伤害感受器神经元中高度表达,在疼痛传递中发挥重要作用。 除了 ROS 和 NOS 直接引起的损伤外,神经发炎似乎是神经性疼痛发生和维持的重要过程。 神经发炎是一种由周边或中枢神经系统神经组织损伤引起的发炎。 此外,脊柱背角的小胶质细胞和星状细胞被激活,有助于中枢神经系统发炎介质的释放并增加兴奋性。 发炎和亚硝化压力不应被视为神经性疼痛的独立过程。 相反,这是因为他们以双向关系合作。 例如,转录因子 NF-κB 是发炎生化途径最典型的例子之一,它可以被 ROS/RNS 激活,增加发炎介质的表达,进而增加各种亚硝化物质的表达。 用于治疗神经性疼痛的医疗选择将疼痛作为症状,而不是抑制其发病机制。 第一线药物包括三环抗忧郁剂、血清素-正肾上腺素再摄取抑制剂、加巴喷丁和普瑞巴林。 由于这些药物缺乏疗效且长期使用会产生严重副作用,因此有效治疗神经性疼痛可能非常困难。 可以透过多种方式采取更新、更安全的方法,更有效地防止亚硝化损伤,同时抑制神经发炎。

木犀草素对神经性疼痛的神经保护与镇痛作用

木犀草素在对抗神经性疼痛方面非常有效,因为它对涉及神经病变的两种细胞过程有影响:氧化压力和发炎。 其强大的抗氧化特性、对神经发炎的作用以及缓解疼痛的作用使木犀草素成为一种有效的大脑治疗药物。 此外,研究显示木犀草素可以增强内源性抗氧化能力。 正如我们之前所说,直接抗氧化剂可能没有预期的那么有效,最近的研究已转向激活抗氧化过程而不是干扰自由基的药物。 木犀草素似乎是透过活化关键的抗氧化转录因子 Nrf2 来做到这一点的。 在各种临床研究中,木犀草素已被证明对与神经退化性疾病相关的疾病具有多效作用,例如阿兹海默症、帕金森氏症和多发性硬化症。 此外,木犀草素作用的主要症状是抗发炎和抗氧化症状,包括抑制NF-κB和诱导Nrf2。 尽管木犀草素对中枢神经系统的神经保护作用已透过体外和体内研究得到充分证实,但其对周边神经发炎的影响尚不清楚。 当然,关于木犀草素对神经性疼痛影响的少数但重要的体内研究非常令人鼓舞。

木犀草素可以以剂量依赖的方式抑制神经性疼痛动物模型中的机械性和冷痛觉过敏。 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,并减少 ROS 的产生。 木犀草素治疗可改善神经功能(透过运动和传导速度的增加来衡量)。 此外,机械戒断阈值、寒冷和出汗均增加,显示木犀草素可减轻痛觉过敏和异常疼痛。 所有结果均呈现剂量依赖性,100 mg/kg 和 200 mg/kg 木犀草素显示出比 50 mg/kg 剂量更好的结果。 木犀草素胶囊(5 mg/kg 和 10 mg/kg 体重)可显著减轻多种动物模型的神经性疼痛。 腹腔注射木犀草素可改善路易斯肺癌 (LLC) 引起的大鼠骨痛(与 1 mg/kg 和 10 mg/kg 相比,50 mg/kg 显著改善疼痛行为)。

心血管健康

木犀草素可以透过改善血流、减少血管发炎和降低血压来帮助促进心血管健康。

抗癌潜力

初步研究表明,木犀草素可能具有抗癌特性,可抑制癌细胞的生长并诱导某些类型癌症的细胞凋亡。

木犀草素透过抑制磷脂酰肌醇3'-激酶(PI3K)/Akt、NF-κB 和X 连锁凋亡蛋白抑制剂(XIAP) 等细胞存活途径,使癌细胞对治疗诱导的细胞毒性 敏感。 它还刺激肿瘤抑制蛋白 p53 诱导的细胞凋亡途径。 这些特性显示木犀草素可能是一种抗癌剂,但流行病学研究也认为这种化合物具有预防癌症的特性,对头颈鳞状细胞癌(SCCHN) 的肿瘤生长具有显著的抑制作用。

用途与应用

膳食补充剂

木犀草素有补充剂形式,通常源自植物来源,如芹菜籽萃取物或洋甘菊。

功能性食品

某些食品,如饮料、点心和健康棒,可能会添加木犀草素,以增强其潜在的健康益处。

局部护肤品

木犀草素有时会因其抗氧化和抗炎特性而被添加到护肤品中,有益于皮肤健康并防止环境损害。

注意事项

生物利用度

饮食来源的木犀草素的生物可利用性可能有所不同,需要更多的研究来了解其在体内的吸收和代谢。

与许多膳食化合物一样,木犀草素由于水溶性差而显示出较低的生物利用度,为了解决这个问题,人们正在开发木犀草素奈米颗粒。

交互作用

将木犀草素作为膳食补充剂可能很危险,因为它会与某些药物(例如血液稀释剂)相互作用,并可能引起恶心、呕吐和腹泻等副作用。 它也可能引起某些人的过敏反应,并可能与其他补充剂或药物相互作用。 在服用任何膳食补充剂之前咨询医生很重要,特别是如果您正在服用任何药物或有任何潜在的健康问题。

天然食物来源

将富含木犀草素的食物(例如水果、蔬菜和草药)纳入您的饮食中通常被认为是安全的,并且可以提供除单独木犀草素之外的额外营养益处。

世界各地如何监管木犀草素

世界各地对木犀草素的监管有所不同。 在美国,木犀草素被归类为膳食补充剂,并受食品药物管理局 (FDA) 监管。 在欧盟,木犀草素被归类为食品补充剂,并受欧洲食品安全局 (EFSA) 监管。 在加拿大,木犀草素被归类为天然保健品,并受加拿大卫生部监管。 在澳大利亚,木犀草素被归类为补充药物,并受治疗产品管理局 (TGA) 监管。

结论

虽然木犀草素在临床前研究中显示出有希望的健康益处,但仍需要进一步的研究,包括人体临床试验,以充分了解其潜在的治疗应用和最佳剂量。 与任何膳食补充剂一样,必须在医疗保健提供者的指导下使用木犀草素补充剂以获得个人化建议和监测。

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