综述：花青素与肌肉骨骼疾病：作用机制及治疗潜力

这篇综述系统阐述了花青素（ACNs）在骨质疏松（OP）、类风湿关节炎（RA）、骨关节炎（OA）和骨肉瘤（OS）中的多靶点作用机制，包括抗氧化、抗炎、免疫调节及调控骨代谢信号通路（如RANKL/OPG、NF-κB、MAPK等），为开发天然植物成分治疗肌肉骨骼疾病（MSDs）提供了理论依据。

　　

花青素概述

花青素（ACNs）是广泛存在于植物中的水溶性色素，具有C₆-C₃-C₆骨架结构，常见类型包括矢车菊素（Cy）、飞燕草素（Dp）等。其稳定性受pH、温度影响，在酸性环境中更稳定。口服后经肠道微生物代谢为酚酸，生物利用度较低，但通过食物基质或微囊化技术可提升吸收效率。

花青素与骨质疏松

作用机制：

1. 1.

   促骨形成：通过激活Wnt/β-catenin和BMP2/Runx2通路，上调碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）表达，促进成骨细胞分化。

2. 2.

   抑骨吸收：下调RANKL/OPG比值，阻断NF-κB和MAPK通路，抑制破骨细胞标志物（NFATc1、TRAP）活性。

3. 3.

   抗氧化：降低活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）水平，增强超氧化物歧化酶（SOD）活性。

实验证据：黑米花青素提取物（AEBR）在糖尿病模型中恢复骨密度；紫玉米素（Pt）通过抑制钙振荡减少破骨细胞生成。

花青素与类风湿关节炎

关键靶点：

• •

  免疫调节：抑制Th17细胞分化，上调Treg比例，阻断IL-17A/IL-17RA/JAK-STAT3通路。

• •

  抗炎：降低TNF-α、IL-6分泌，抑制NF-κB核转位和COX-2表达。

• •

  关节保护：减少基质金属蛋白酶（MMP-3/13）释放，延缓软骨降解。

研究案例：黑豆种皮花青素（AEBS）在胶原诱导关节炎（CIA）小鼠中显著减轻关节肿胀。

花青素与骨关节炎

软骨保护：

• •

  抑制IL-1β诱导的NF-κB和MAPK通路，降低MMP-1/13表达。

• •

  激活Sirt6去乙酰化作用，减少p65磷酸化。

• •

  通过Nrf2通路增强抗氧化能力，减少软骨细胞凋亡。

疼痛缓解：锦葵素（Mv）在碘乙酸钠（MIA）模型中提高肢体撤回阈值（LWT）。

花青素与骨肉瘤

抗癌机制：

1. 1.

   促凋亡：上调Bax/caspase-3，下调Bcl-2，诱导线粒体依赖性凋亡。

2. 2.

   抑制转移：阻断PI3K/AKT和ERK/p38通路，减少上皮-间质转化（EMT）。

3. 3.

   自噬调控：Dp通过AMPK/FOXO3a诱导保护性自噬，联合自噬抑制剂可增强疗效。

选择性毒性：秋海棠花青素提取物对骨肉瘤细胞（MG63）具特异性杀伤作用，而对正常成纤维细胞无影响。

讨论与展望

花青素通过多通路协同作用改善MSDs，但其临床应用面临稳定性差、生物利用度低等挑战。未来需优化递送系统（如纳米载体），并开展大规模临床试验验证其与现有药物（如NSAIDs）的协同效应。此外，针对不同疾病微环境（如RA的炎症状态或OS的氧化应激）设计特异性衍生物，将进一步提升治疗精准度。