丹皮酚什么作用?
丹皮酚(Paeonol)又名牡丹酚、芍药醇,是一种天然抗氧化活性成分,具有抗炎、抗菌、免疫调节、抗病毒等广泛的药理活性[1-3]。目前,对丹皮酚的药理研究主要集中在抗肿瘤[4]、炎症反应[5]和自由基清除能力方面[6],而对神经系统的影响尚未见报道。本文就丹皮酚影响神经信号传递、保护神经元及改善学习记忆能力等方面的研究进展进行归纳总结。
1 抑制电压依赖性钙通道,调控细胞内钙水平 研究发现,在离体大鼠脑片和在整体大鼠大脑皮层上均能观察到,一定浓度的丹皮酚可以剂量依赖性地减少钙离子内流,从而阻断电压依赖性钙通道(VDCC),进而达到抑制钙超载的作用;利用蛋白免疫共沉淀结合质谱的方法发现,丹皮酚可以通过抑制CaMKII介导的钙调节蛋白(Calmodulin, CaM)磷酸化而间接抑制VDCC,其作用效果与维拉帕米相似,提示可能通过作用于CaM/VDCC通路,进而实现其对神经功能的影响。 有研究证明,丹皮酚能够通过降低胞内Ca2+浓度,从而对LPS(脂多糖)诱导的内毒素休克小鼠产生一定的治疗作用,且该作用机制可能与抑制Ca²⁺超载有关[8]。另外,在低氧诱发的心肌细胞损伤模型中,丹皮酚也表现出对抗缺氧再灌注损伤的保护作用,其具体机制也可能与抑制Ca²⁺超载相关[9]。 综上所诉,丹皮酚可能通过抑制Ca²⁺内流或提高体内钙泵活性来降低细胞内Ca²⁺含量,从而对神经系统发挥保护作用。
2 影响钠钾ATP酶,调节中枢神经系统的功能 已有研究表明,在小鼠脑片培养和整体动物脑室内注入丹皮酚均可引起神经元内的Na+浓度升高,同时K+浓度下降,提示可能是通过影响Na-K+ ATPase(nkATpase)的活性而导致上述离子代谢紊乱。进一步研究发现,给与不同剂量的丹皮酚后,nkATpase 的总活力以及Na+、K+运输体的表达均无显著变化,而mktase(一种钠依赖性钾转运蛋白)的表达则呈剂量依赖方式下降,说明丹皮酚对nkATpsse活性的影响可能有赖于mktase的水平,而并不直接干扰 nkATpsse 自身活性。另有研究[10] 证明,给小鼠腹腔注射丹皮酚可使脑内 Na+ 和 K+ 浓度上升,同时出现膜稳定性增加和兴奋性氨基酸(谷氨酸和天门冬氨酸)释放量增高,认为丹皮酚可能通过激活钠钾ATP酶,调节神经突触间的信息转递;还有试验表明,给予患有进行性肌营养不良症(PMD)的小鼠口服丹皮酚能够显著降低血清和脑组织中的钠含量,增加钾含量,同时改善运动能力和存活时间,并推测这种作用可能是通过增加钠钾ATP酶的活性而实现的。
丹皮酚可能对钠钾ATPase存在非竞争性的抑制作用,通过改变离子代谢,从而导致中枢神经系统功能的变化。
3 影响第二信使系统,调节神经细胞的信号转导 研究发现,在皮质神经元和人胚肾细胞中,丹皮酚可显著抑制钙/钙调素依赖性蛋白激酶 II(CaMKII)的活性,从而影响蛋白翻译和分子生成,最终起到调控细胞功能的效果,而且其抗炎症作用可能与 CaMKll的抑制密切相关。有实验表明,在高糖刺激下,人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中钙离子浓度会迅速升高,随后激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导途径,导致细胞炎性因子分泌增多,经CD36受体触发核因子κB(NF-κB)的活化,进而启动下游基因的表达。而在MAPK和NF-κB信号通路的节点处,存在着一系列的信号分子,其中MAPK激酶(MKK)家族成员MKK3和MKK6可直接激活CaMKll,因此如果抑制这些激酶的反应,就有可能中断MAPK和NF-κB的炎性信号传导,起到保护细胞的作用。在实验性变态反应性脑炎(EAE)模型中,发现经过高糖刺激后,脊髓神经元中MKK3和MKK6的蛋白表达量有所上升,给予丹皮酚后可以显著降低这两个激酶的活性,并减轻神经元的损伤程度,从而起到治疗作用。
丹皮酚可能通过直接影响第二信使系统,进而干预神经细胞的信号转导过程,从而起到保护神经元,改善神经系统疾病的作用。
4 清除自由基,抑制氧化应激 大量研究已证实,脂质过氧化物、自由基等氧化剂可导致细胞损伤,引发炎症介质释放,进而造成组织器官功能异常,如心血管损害、肝肾损伤、胰腺炎和脑损伤等。已有研究结果表明,丹皮酚可以通过增加抗氧化酶活性,降低脂质过氧化物含量而起到抗氧化作用,从而预防神经细胞被氧化应激引起的细胞损伤。
对于已经受到损伤的神经元,丹皮酚也可以发挥抗氧化作用,减轻机体损伤的程度。 丹皮酚可能通过清除自由基,抑制氧化应激反应,从而起到保护神经元,改善神经系统疾病。
5 其他作用机制 目前对丹皮酚的作用机制尚不完全清楚,除以上几种学说外,尚有其他一些说法。有学者提出,丹皮酚可通过线粒体屏障,直接作用于线粒体,从而起到保护细胞的作用;也有研究称,丹皮酚可能会影响细胞内信号转达通路上的蛋白分子,从而干预炎症因子的生成。还有报道指出,丹皮酚可能通过