1、1葡萄籽提取物原花青素与细胞凋亡的研究进展定西市安定区西巩驿中学 杨红霞【摘要】：近年来，随着社会生活水平的提高和人们生活方式的改变,疾病谱的构成也发生了一定的改变，多种疾病可以通过对细胞凋亡的调控产生治疗作用。葡萄籽提取物原花青素具有抗氧化和清除自由基作用和保护心血管、抗肿瘤、抗衰老等的药理作用，是一种很有开发价值的天然植物药。原花青素对于细胞凋亡，一方面可以起到抗细胞凋亡的作用；另一方面也可以起到促细胞凋亡的作用。本文就原花青素的生物学活性、动物和临床实验研究、作用机制及其应用前景作一综述，旨在促进此类药物的研发及应用。【关键词】：葡萄籽; 原花青素; 生物学活性 ;细胞凋亡Grape s
2、eed procyanidin extract and the research progress of cell apoptosisAbstract: In recent years, along with social improvement of living standard and lifestyle changes, the composition of several also produced certain change, a variety of diseases can be based on the regulation of apoptotic cells produ
3、ce treatment function. Grape seed procyanidin extract supress lipid peroxidation and with free radicals function and protect cardiovascular, antitumor, aging pharmacological functions, is a kind of the value of a development of natural plant medicine. Procyanidins for cell apoptosis, on the one hand
4、, can play the role of apoptotic cells resistant; On the other hand can also play a role in promoting the role of apoptotic cells. This paper procyanidins biological activities, animal and clinical experiment research, mechanism and application prospect, aims to promote reviewed the research and app
5、lication of these drugs.Key words: grapestone ; procyanidine ; biologic activity ; apoptosis原花青素(Procyanidins，简称 PC)是一种在植物界广泛存在的多酚类化合物，目前研究最多的是葡萄籽中的该组分。葡萄籽提取物原花青素(grape seed proanthocyanidin extract ,GSPE)是由 5，7，34 一四羟基黄烷-三醇，即(+)一儿茶素、(一)一表儿茶素为单位聚合而成的化合物。在葡萄籽提取物中，原花青素含量最高可达 95。原花青素拥有强有力的抗氧化作用，在体内其抗氧化
6、、消除自由基的能力是 Ve 的 5O 倍、Vc 的 2O 倍。国外关于原花青素的性能2研究较多，并广泛应用于食品、饮料、化妆品及保健品等领域。11原花青素的生物学活性111抗氧化清除自由基活性：原花青素具有很强的抗氧化活性，是一种较强的氧自由基清除剂。法国科学院研究生院曾做了葡萄籽提取物原花青素清除自由基活性实验，结果认为原花青素是迄今为止所发现的最强有效的自由基清 1除剂之一，尤其是其体内活性，是其他抗氧化剂所不可比拟的。Koga等研究一次给予葡萄籽提取物原花青素对禁食大鼠血浆抗氧化水平的影响时发现，摄入原花青素可提高血浆对氧化应激的抵抗力。有人研究了原花青素对超氧阴离子自由基和羟自由基诱导
7、的DNA损伤的清除活性，发现这些多酚类化合物清除自由基的能力与它们的化学性质和立体化学结构密切相关 2。Lu 3等研究了苹果渣中原花青素的抗氧化和清除1，1一联苯一B一苦基偕腙肼自由基的能力是维生素C或维生素E 的两三倍，超氧化物清除能力是维生素C或维生素E的1030倍。 Bagchi等 4研究了原花青素超氧阴离子的清除能力，发现原花青素对氧自由基有浓度依赖性的抑制作用，lOOmgL葡萄籽提取物原花青素对培养细胞中超氧化阴离子和羟基自由基的抑制能力分别为78和8l而同等条件下维生素c抑制上述2种自由基的能力分别为12和19，维生素E分别为50和75，超氧化物歧化酶和过氧化氢酶联合作用抑制超氧化
8、阴离子的能力约为83。由此可见，葡萄籽提取物原花青素是一种比维生素C、维生素E抗氧化活性更强的自由基清除剂。112 保护心血管作用PC对心血管系统的活性已逐渐被人们所认识。Cabor等发现PC可治疗大鼠的自发性高血压，并呈量效关系。汪晨净等观察了PC 对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用，结果表明PC 能减少心肌细胞磷酸激酶 (CPK)和乳酸脱氢酶(LDH)的释放，明显缩小心肌梗死面积，显著提高大鼠血清和心肌组织中超氧化物岐化酶(SOD)活性，降低心肌和血清脂质过氧化代谢物丙二醛(MDA )含量，推断出其机制可能与消除自由基、抑制脂质过氧化反应有关。张小郁等研究了PC对鼠心肌细胞的保护作用。结果
9、显示，25mgL和5OmgL的PC均能对DOG、 ADR、XXO所致心肌细胞损伤，使心肌细胞胞浆酶(LDH)漏出显著减少，3且剂量依赖性抑制自发性及Fe、Vc、ADR体系诱导的大鼠心肌组织匀浆(MDA )的生成。113抗肿瘤作用：国外许多研究证实，PC对多种癌细胞包括乳腺癌细胞、前列腺癌细胞、皮肤癌细胞等具有不同作用的抑制作用。在SS Joshi等的体外研究试验中，发现25mgL的PC对乳腺癌细胞等具有细胞毒性。 Bomser等也对PC抑制TPA 诱导的小鼠皮肤肿瘤发展的活性进行了研究，将小鼠皮肤预先用PC处理，由TPA 诱导的表皮ODC活性降低并呈现剂量依赖性抑制。PC 也可明显减低MPO
10、活性，抑制皮肤肿瘤最终的发展活性。114 抗衰老作用：在欧美等国家葡萄籽提取物原花青素享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”的美誉。皮肤属于结缔组织，其中所含有的胶原蛋白和弹性蛋白对皮肤的整个结构起重要作用。胶原蛋白的适度交联，可以维持皮肤的完整性，而体内自由基氧化可使其过度交联，在皮肤上表现为皱纹和囊泡，葡萄籽提取物原花青素可促使胶原蛋白的适度交联，有效清除自由基，从而保持皮肤柔顺、光滑。另外，弹性蛋白可使皮肤具有弹性，缺乏弹性蛋白的皮肤松驰无力，使人显得老态龙钟，弹性蛋白可被自由基或弹性蛋白酶所降解，葡萄籽提取物原花青素具有清除自由基，阻断弹性蛋白酶的产生并抑制其活性，从而改善皮肤健康状况。有
11、人曾对葡萄籽提取物原花青素进行体外抗酶试验，结果表明，葡萄籽提取物原花青素对黄嘌呤氧化酶、弹性蛋白酶、胶原蛋白酶、透明质酸酶、B 一葡萄糖醛酸糖甙酶 IC50(mol/L)的分别为 24、424 、38、80、11。可以看出，其对上述各酶具有显著的抑制作用。2 原花青素与细胞凋亡21 原花青素在抗细胞凋亡方面的作用原花青素在抗细胞凋亡面的作用主要可以应用于细胞过度凋亡导致的细胞减少性疾病，如：心肌缺血再灌注损伤、神经退行性疾病阿尔兹海默、帕金森等，原花青素可以抑制细胞的凋亡从而起到对该种疾病的调控。211 原花青素与心肌缺血一再灌注损伤4目前，再灌注治疗已成为当前治疗缺血性心脏病的关键性措施，
12、随之而来的是心肌再灌注损伤(躲I)越来越受到重视。研究显示，氧自由基是引起缺血再灌注损伤病理过程的重要因素。由于氧自由基大量产生，氧自由基与细胞膜上的多聚不饱和脂肪酸反应，发生脂质过氧化，其过氧化产物丙二醛对细胞膜有很强的破坏作用，使其流动性和通透性发生变化，细胞内外离子分布异常，最终导致组织细胞从可逆性损伤发展为细胞死亡，从而造成严重的病症。1999 年，Facino 等 5观察了大鼠服用葡萄籽提取物 3 周后其心脏缺血一再灌注前后 m 流动力学的变化，结果提示大鼠饮食中补充原花青素，能使心脏对缺血一再灌注损伤的敏感性降低；Sato 等研究发现 6葡萄籽提取物可以促进缺血一再灌注后心脏收缩功
13、能的恢复，心肌梗死范围明显减小，且荧光显示，葡萄籽提取物能够直接清除过氧自由基，进而起到抑制细胞凋亡的作用；张晓晖等 7研究发现，对大鼠心肌缺血再灌注前 45min 注射不同剂量的莲房原花青素能提高缺血再灌注时心肌细胞超氧化物歧化酶活性，减少丙二醛的生成，从而起到抑制细胞凋亡，进而对心肌缺血再灌注起到保护作用。梁英，高海青等 8证实，兔心肌缺血再灌注后，凋亡细胞的数目明显增高,说明心肌细胞凋亡增加在 MRI 过程中确实起了一定作用。并且发现高剂量葡萄籽原花青素 (GSPE)可明显减轻心肌细胞的损伤，同时对心肌细胞凋亡有明显抑制作用，提示 GSPE可能通过抑制细胞凋亡迸一步加强其抗 MRI 作用
14、。212原花青素与神经元退行性疾病阿尔茨海默病(AD)、帕金森病、多发性硬化症等是一类以特定神经元特征性丧失为特征的神经元退行性疾病。其中对 AD 的研究最为深入研究表明，细胞凋亡是造成 AD 发病中神经元丧失的重要机制而神经元内 -淀粉样肽(A )的增加是造成细胞凋亡的因素之一。 -淀粉样肽(A )在脑实质中的沉积与阿尔茨海默病(AD)的发病密切相关，目前常用 -淀粉样肽(A )诱导体外神经毒试验的 AD 模型，梅寒芳谢朝阳 9等人研究结果发现原花青素对 A 诱导的体外培养的 PC12 细胞凋亡有明显保护作用，其结果还发现原花青素剂量依赖性降低 p53 基因表达，增加 Bcl 一 2 基因表
15、达，提示原花青素可能通过减少凋亡基因 p53 的表达，增强抗凋亡基因 Bcl-2 的表达，从而减少细胞凋5亡。唐瑛 10等研究葡萄籽原花青(GSP)对过氧化氢(H 2O2)诱导大鼠原代培养海马细胞氧化损伤凋亡的影响，结果表明 GSP 对 H2O2 诱导的海马神经细胞凋亡具有保护作用.213 其它原花青索抑制细胞凋亡方面的研究还有很多，如 Zhong JY11等人研究发现葡萄籽原花青素可以抑制由乙醇和四氯化碳诱发的肝细胞的损伤。 唐瑛，李华文等 12研究发现适当浓度的原花青素对乙醇诱导的肝细胞 L-02 的凋亡有拮抗作用，其抑制凋亡的作用主要是通过 P53，Caspase-3 和 CADD 途径
16、，而与MAPK 途径无关。候敢等有试验研究显示原花青素在 520mgl 对肿瘤坏死因子(TNF-a) 诱导的 hela 细胞凋亡有显著的抑制作用(pO01)，且成剂量依赖关系。其结果还显示了抑制细胞调亡的作用与 Caspase-8 活性变化相一致。Li等 13还将葡萄籽提取物原花青素对氧化损伤后的细胞凋亡及线粒体跨膜电位的影响进行研究，将离体大鼠胸腺细胞 H2O2 损伤后，用流式细胞计量法检测，发现原花青素能降低氧自由基损伤的胸腺细胞线粒体的跨膜电位从而抑制细胞凋亡。22 原花青素在促细胞凋亡方面的作用临床中细胞凋亡增加可以导致细胞减少性疾病，而细胞增殖过多或凋亡减少就会导致细胞过剩性疾病。原
17、花青素不仅可以抑制一些细胞凋亡而且还可以抑制一些细胞的增殖并诱导其凋亡。细胞过剩性疾病主要有肿瘤，自身免疫性疾病，病毒性疾病等，在目前的研究中原花青素抑制细胞的增殖，并诱导细胞的凋亡，研究最多的是原花青素对肿瘤细胞的影响。孙怡，商学军等 14在原花青素对体外前列腺癌 PC-3 细胞增殖及凋亡的影响中，采用 M 订法观察到原花青素呈时间和剂量依赖性抑制 PC-3 细胞的增殖，流式细胞仪检测还发现原花青素具有诱导 PC-3 细胞凋亡的能力，并且随着原花青素作用浓度的升高和时间的延长，Pc 一 3 细胞发生凋亡的比率也随之增加。而吴自勃，黄浩等人 15将原花青素与人雄激素依赖性前列腺癌细胞株 LNC
18、AP 细胞共同培养，也观察到可以明显抑制 LNCAP 细胞的体外增殖并诱导其凋亡。不仅仅对于前列腺癌细胞，对于其它癌细胞原花青素也同样有抑制其增殖并诱导其凋亡的作用。韩炯 16等研究发现0.1mmolL的原花青素即可引起悬浮6培养的乳腺癌MCF-7细胞的凋亡。 Faria等 17在体外研究了葡萄籽原花青素对人乳腺癌株MCF-7细胞生长与增殖的影响，观察到原花青素具有高抗氧化活性成分的同时并且具备很强的抑制肿瘤细胞DNA合成的能力，从而抑制肿瘤细胞的增殖，诱导癌细胞的凋亡另外，Mantena SK 18等研究发现葡萄籽原花青素可以抑制高转移性乳腺癌细胞的转移，并诱导癌细胞的凋亡。另外，研究表明原
19、花青素可剂量依赖性降低宫颈癌NELA细胞的存活率，诱导细胞的凋亡，其机制可能是激活Caspase-3，下调 Survivin，1ivin，bcl-2从而诱导凋亡。Nomoton 19等研究发现原花青素在结肠癌的发生中可引起肿瘤细胞的凋亡，研究结果还显示这可能与Caspase一3活性有关。鲍永华，郭永臣 20等实验研究结果发现原花青素对SMMC -7721人肝癌细胞的生长起抑制作用，且随浓度的增大和作用时间的延长而增强。另外，还发现原花青素可以诱导SMMC-7721细胞发生凋亡，并降低细胞端粒酶活性。3 原花青素目前的应用作为药物临床主要用于治疗心血管疾病，尚可用于防治糖尿病，抗癌，抗衰老，改善
20、免疫抑制，也有用于治疗牙周病，酒精中毒，抗炎剂等药物。目前主要应用的还是预防保健方面。原花青素目前已广泛应用于延缓衰老，调节血压。调节血脂，抗肿瘤，健脑等保健食品中，化妆品中的应用也较为广泛，如原花青素的抗皱、美白、保湿和抗辐射等功效为其在化妆品领域开辟了广阔的前景。法国已开发出利用原花青素低聚体制成的脂质体微囊晚霜、法如和漱口水。日本Yamaskosh 研制了含 1 原花青素低聚体的可使皮肤亮洁的油性化妆品。4 问题与展望综上所述，原花青素对于细胞凋亡起着抗细胞凋亡和促细胞凋亡的双重作用。原花青素因其抗细胞凋亡作用有望开发出新的，毒副作用小的抑制细胞凋亡，保护组织损伤，进而应用于临床的药物。
21、此外，鉴于原花青素对肿瘤细胞的特有的作用，既可以抑制肿瘤细胞的增殖又可以诱导其凋亡，以及其优越的抗氧化活性，无副作用，耐受性好，无致畸，致突变等特有性质，有望成为预防和治疗癌症的新的天然植物药物。当然，这些作用仅仅都还处于实验阶段，且具体的机理及药理作用的靶点都还不是特别清楚，这些都有待于进一步的实7验研究。我们如果能够利用原花青素人为的抑制或诱导细胞的凋亡，相信对于临床上某些疾病的解决是会大有帮助的。【参考文献】1 Koga TMore K，Nakame M KIncrease of antioxidative potential of rat plasma by oraladministr
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