FMH | 厦门大学陈海峰教授课题组:豆科药食同源中药具有神经保护作用的活性成分综述

Introduction

神经系统在控制人体生理功能方面起着至关重要的作用。一旦神经系统受到疾病或神经毒性物质的损伤,机体就会出现功能障碍。随着人口老龄化的加剧,神经系统疾病,包括帕金森病(PD)、肌萎缩侧索硬化(ALS)、亨廷顿病(HD)、阿尔茨海默病(AD)以及脑卒中等的发生明显增加。这些疾病虽然发病机制不同,但神经功能均受到不同程度的损伤,严重威胁人类健康。通过神经保护治疗,可有效缓解该类疾病的发展进程。神经保护治疗机制主要包括改善脑血流量、抑制氧化应激和神经炎症反应、减少神经细胞的凋亡以及改善细胞线粒体功能等。食药同源中药既是药物,又可作为食品,在改善人类健康方面发挥着至关重要的作用。迄今为止,《中国药典》记载的药食同源中药共有110种,研究人员从中发现了多种具有神经保护、肾保护、抗肿瘤和抗炎活性的化学成分,包括三萜类、黄酮类、多酚类和多糖等。目前豆科植物中的药食同源中药数量最多,包括黄芪、甘草、葛根、决明子、淡豆豉、槐花、刀豆、白扁豆和赤小豆。研究表明,豆科的药食同源中药中含有大量的活性物质,其中多种成分在神经保护、神经系统疾病的预防和治疗方面显示出较好的潜力。

厦门大学陈海峰教授课题组对豆科药食同源中药中的神经保护活性成分进行了综述,将为神经系统疾病的治疗药物开发奠定基础。

Results and Discussion

本文以豆科9种药食同源中药中的化学成分为研究对象,发现astragaloside IV, complanatuside A, formononetin, astragaloside I, astragaloside III, astragaloside, calycosin, puerarin, daidzein, isoliquiritigenin, glycyrrhizic acid, liquiritigenin, licochalcone E, licochalcone A, licopyranocoumarin, glycyrurol, dehydroglyasperin C, licochalcone B, liquiritin, glabridin, genistein, cyanidin-3-glucoside, soyasaponin Ι, glyceollins, 和 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1-2)-β-D-galactopyranosyl(1-2)-β-D-glucuronopyranosyl]olean-12-en-3β,22β,24-triol等25个活性小分子化合物(图1),综述了其在阿尔兹海默症、帕金森症、脑卒中等神经系统疾病模型中的保护作用。


图1  豆科药食同源中药中具有神经保护活性的部分小分子化合物结构式

1. Astragaloside IV、dehydroglyasperin C和puerarin等化合物在阿尔兹海默症模型中的保护作用

Astragaloside IV、dehydroglyasperin C、puerarin、licochalcone A、liquiritigenin、isoliquiritigenin和genistein等化合物能增加神经细胞的活力,减少神经细胞的凋亡,抑制神经细胞的氧化应激和炎症反应;改善AD模型鼠的记忆能力和认知功能,同时能调节凋亡相关信号通路蛋白和神经营养因子的表达。

2. Astragaloside IV、calycosin和puerarin等化合物在帕金森疾病模型中的保护作用

Astragaloside IV、calycosin、puerarin、isoliquiritigenin、licochalcone E、licopyranocoumarin和glycyrurol等化合物能增加神经细胞的活力,减少神经细胞的凋亡,抑制神经细胞的氧化应激和炎症反应,抑制α-synuclein的产生,增加多巴胺的表达水平以及改善受损的线粒体膜电位;改善PD模型鼠的运动功能,同时能调节凋亡相关信号通路蛋白和神经营养因子的表达。

3. Astragaloside IV、puerarin和glycyrrhizic acid等化合物在脑卒中疾病模型中的保护作用

Astragaloside IV、astragaloside I 、astragaloside III、daidzein、puerarin、glycyrrhizic acid、liquiritin、glabridin、genistein和cyanidin-3-glucoside等化合物能改善MCAO模型鼠的脑梗死体积、改善模型鼠的行为能力和神经功能;增加神经细胞的活力,减少神经细胞的凋亡,抑制神经细胞的氧化应激和炎症反应,同时能调节凋亡相关信号通路蛋白和神经营养因子的表达。

此外,Astragaloside IV在自身免疫性脑脊髓炎疾病和蛛网膜下腔出血疾病模中发挥保护作用;Complanatuside A在脊髓损伤疾病模型中发挥保护作用;Puerarin在败血症相关脑病模型中发挥保护作用;Formononetin在糖尿病周围神经病变模型中发挥保护作用;Astragaloside IV、puerarin和glycyrrhizic acid等化合物在其它神经系统疾病模型中也发挥保护作用。


图2  豆科食同源中药中化学成分发挥神经保护作用机制

Conclusion

本文总结了豆科9种食药同源中药中25个活性成分在帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病、缺血再灌注损伤、自身免疫性脑脊髓炎、蛛网膜下腔出血、脊髓损伤、脓毒症相关性脑病、糖尿病周围神经病变等神经系统疾病中的神经保护作用。以上活性成分主要通过抑制神经炎症和氧化应激反应、减少神经细胞凋亡、调节细胞线粒体功能和改善脑血流量等发挥神经保护作用。通过综述豆科食药同源中药中的神经保护活性成分,为今后的神经系统疾病治疗药物开发提供指导。


作者简介

第一作者

叶贤胜,男,理学博士,现为江汉大学医学部讲师,主要研究方向为中药及天然药物活性成分的挖掘及开发。目前主持湖北省自然基金1项,参与国家自然基金2项。以第一或共同第一作者在Journal of Natural Products、Bioorganic Chemistry、Phytochemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry等杂志上发表SCI论文12篇,参与申请授权国家发明专利6项。

田文静,女,理学博士,现为厦门大学药学院助理教授,硕士研究生导师,福建省高层次人才(C类)。主要从事天然药物化学生物学研究工作,致力于挖掘闽台地区特色药用植物中新颖间苯三酚杂萜类成分,并探索其药用功能及作用机制。以第一作者或通讯作者在Organic Letters、Journal of natural products、Bioorganic Chemistry、Phytochemistry等杂志上发表SCI论文28篇,申请发明专利8项(7项已授权)。主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目、博士后基金面上项目、福建省自然科学基金青年基金、厦门大学校长基金等多项基金项目,参与多个中药及中药复方药效物质与质量标准相关企业合作项目的研究工作。

通讯作者

柳威,医学博士,副教授,硕士研究生导师,江汉大学武汉生物医学研究院副院长。围绕缺血性脑卒中的超早期干预和后期康复开展研究,主持完成国家自然科学基金青年基金资助项目一项,湖北省自然科学基金项目一项,参与完成国家和省市级科研项目多项。已发表SCI论文50余篇,研究成果荣获武汉市科技进步三等奖一项。

陈海峰,教授,博士生导师,厦门大学药学院副院长。现任国家药典委员会委员(第十二届)、中国仪器仪表学会药物质量分析与过程控制分会常务理事、中国老年学和老年医学学会中西医结合分会常务委员、中国药理学会海洋药理专委会委员、中国医师协会临床精准医疗专业委会青年委员、福建省药械不良反应/事件监测评价专家委员会委员、福建省食品安全促进会专家组成员及厦门市药学会副理事长。兼任中国中药杂志、中国药物化学杂志编委。主要从事中药及天然药物活性物质及中药二次研究开发工作。以第一或通讯作者,在核心期刊以上杂志共发表学术论文60余篇,其中SCI收录40余篇;申请发明专利15项,其中11项获得授权;主持国家自然科学基金、福建省区域重大专项、厦门市重大科技计划项目及企业合作项目等各类科研课题30余项,项目总经费达2000多万元。

论文网址

https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420033