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综述:植物化学物质作为氧化应激驱动病理的多靶点治疗剂:机制、协同作用与临床前景
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月12日 来源:Phyton-International Journal of Experimental Botany 1.2
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这篇综述系统阐述了植物源性抗氧化剂(如多酚、类黄酮、胡萝卜素等)通过清除活性氧(ROS)、调节酶活性和基因表达等机制,在癌症、糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病等氧化应激相关疾病中的多靶点治疗潜力,特别强调了其协同效应和纳米技术提升生物利用度的临床转化前景。
植物化学物质作为氧化应激驱动病理的多靶点治疗剂
引言
植物源性生物活性化合物正从传统医学走向现代主流治疗领域。超过60%的抗癌药物和50%的临床药物源自植物活性成分,如紫杉醇和奎宁。这些次级代谢产物通过中和活性氧(ROS)和活性氮(RNS),在癌症、糖尿病等慢性疾病中展现出独特的多靶点调控优势。
氧化损伤与自由基作用
线粒体呼吸链是ROS的主要来源,超氧化物(O2•-)通过Fenton反应转化为更具破坏性的羟基自由基(OH•)。当ROS超过内源性抗氧化防御系统(如SOD、CAT)的清除能力时,会导致脂质过氧化、蛋白质变性和DNA损伤(如8-OHdG形成),进而诱发癌症、动脉粥样硬化等疾病。
具抗氧化活性的植物化学物质分类
• 类胡萝卜素:叶黄素对羟基自由基的IC50为1.75 μg/mL,可预防心血管和眼部疾病
• 多酚类:槲皮素DPPH清除IC50达0.55 μg/mL,具有抗炎和神经保护作用
• 萜类化合物:α-蒎烯(IC50 12.57 mg/mL)表现出抗菌和抗过敏特性
• 有机硫化合物:萝卜硫素通过诱导II相解毒酶发挥抗癌作用
抗氧化剂对慢性疾病的防治作用
4.1 抗癌特性
柑橘中的柠檬苦素(IC50 15-31 μg/mL)通过调控I/II相代谢酶解毒致癌物。姜黄素虽因低生物利用度受限,但纳米制剂使其对结直肠癌细胞的凋亡诱导效率提升3倍。大豆异黄酮染料木素通过模拟雌激素受体抑制乳腺癌生长。
4.2 抗糖尿病作用
肉桂醛通过提升GLUT-4转运体改善胰岛素抵抗。绿原酸在糖尿病模型中将空腹血糖降低40%,同时保护胰岛β细胞免受氧化损伤。
4.3 抗炎机制
芹菜中的芹菜素通过抑制COX-2减少前列腺素合成。苹果槲皮素可使类风湿关节炎患者的TNF-α水平下降35%,其抗炎效果与常规药物有协同作用。
4.4 抗肥胖活性
柑橘黄烷酮通过抑制α-葡萄糖苷酶减少脂肪积累。白藜芦醇使高脂饮食小鼠的内脏脂肪减少28%,同时改善瘦素抵抗。
4.5 抗衰老应用
表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过激活Nrf2通路延长线虫寿命15%。大蒜素通过上调Klotho基因表达改善老年认知障碍。
4.6 神经保护作用
葡萄籽原花青素可穿越血脑屏障,减少β-淀粉样蛋白沉积达50%。姜黄素通过抑制NF-κB缓解帕金森病的运动障碍。
结论
植物化学物质的"多靶点鸡尾酒效应"为氧化应激相关疾病提供了创新治疗策略。通过纳米载体技术解决生物利用度瓶颈后,这类天然化合物有望成为精准医学时代的重要补充治疗方案。
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