综述:植物营养素及其在脑部疾病中的神经保护作用

【字体: 时间:2025年09月03日 来源:Frontiers in Molecular Biosciences 4.0

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  这篇综述系统阐述了植物营养素(phytonutrients)通过抗氧化、抗炎及调节脑源性神经营养因子(BDNF)等机制,在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经退行性疾病中的保护作用,并探讨了肠道菌群-脑轴(gut-brain axis)和纳米递送技术等前沿方向的应用潜力。

  

1 引言

21世纪认知障碍已成为重大健康问题。帕金森病(PD)、精神分裂症、阿尔茨海默病(AD)等疾病通过氧化应激和神经炎症损害神经元功能。植物源性活性成分如多酚、类胡萝卜素等通过调节神经递质受体和信号通路(如CREB/BDNF)发挥神经保护作用。例如,姜黄素(curcumin)可抑制β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集,而白藜芦醇(resveratrol)通过激活SIRT1延缓细胞衰老。

2 植物营养素对脑健康的影响

2.1 抗炎作用

慢性神经炎症是AD和PD的共同特征。姜黄素和绿茶表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)能抑制核因子κB(NF-κB)通路,降低白细胞介素-6(IL-6)等促炎因子。

2.2 抗氧化与线粒体保护

黄酮类化合物通过清除活性氧(ROS)减轻神经元损伤。槲皮素(quercetin)可增强线粒体复合物Ⅰ活性,改善能量代谢。动物实验显示,补充叶黄素使海马区超氧化物歧化酶(SOD)活性提升40%。

2.3 神经发生与突触可塑性

蓝莓花青素通过Wnt/β-catenin通路促进神经干细胞增殖。临床试验证实,每日摄入600mg葡萄籽多酚可使老年人记忆评分提高15%。

3 关键植物营养素及其机制

3.1 多酚类

白藜芦醇通过血脑屏障(BBB)后,其代谢产物二氢白藜芦醇的神经保护活性比原型高3倍。

3.2 类胡萝卜素

叶黄素(lutein)在视网膜和大脑皮层富集,能过滤蓝光并减少tau蛋白过度磷酸化。

3.4 姜黄素

其纳米脂质体制剂生物利用度提升20倍,可同时抑制Aβ42寡聚化和乙酰胆碱酯酶(AChE)。

4 肠-脑轴调控

肠道菌群将绿原酸代谢为咖啡酸,后者通过迷走神经刺激BDNF分泌。AD患者肠道中普雷沃菌(Prevotella)丰度升高3倍,而姜黄素干预可使其恢复正常水平。

5 临床转化挑战

5.1 生物利用度瓶颈

口服白藜芦醇的血浆浓度仅为给药量1%。采用磷脂复合物(phytosome)技术可使其脑部浓度提高8倍。

5.2 个性化营养策略

基于APOEε4基因型的精准补充显示,携带该基因变异者从DHA补充中获益更显著。

9 结论与展望

未来研究需聚焦:① 开发靶向递送系统(如外泌体载药);② 解析菌群-代谢物-表观遗传(如DNA甲基化)交互网络;③ 开展万人级队列验证膳食模式(如地中海饮食)的神经保护效应。黑巧克力中黄烷醇与运动联用可能产生协同效应,这为联合干预提供了新思路。

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