《Frontiers in Immunology》：Natural flavonoids in multiple sclerosis: molecular insights and emerging therapeutic strategies
多发性硬化症（MS）是一种慢性免疫介导疾病，目前疾病修正疗法（DMT）可减少炎症复发，但未能完全解决神经退行性变和髓鞘再生问题。天然黄酮类化合物是多效性多酚，能够调节免疫和胶质信号、氧化应激以及线粒体功能。本综述综合了来自实验模型和人体研究中与MS相关的黄酮类化合物证据，重点关注涉及NF-κB、Nrf2、炎症小体（inflammasome）信号以及小胶质细胞和巨噬细胞极化（这些过程塑造了少突胶质前体细胞（OPC）分化和髓鞘再生许可性）的机制。研究人员强调了决定暴露的构效关系、代谢和糖基化特征，并讨论了转化障碍，包括低且多变的生物利用度、有限的血脑屏障（BBB）渗透、标准化以及可能与已批准疗法的相互作用。综述了新兴促成策略，包括脂质和聚合物纳米载体、刺激响应递送、系统生物学和多组学靶点发现、用于多靶点优先排序的网络药理学、微生物组知情方法以及用于可规模化生产和衍生物优化的合成生物学。总体而言，临床前研究一致支持抗炎和神经保护作用，而临床证据仍处于早期且结果不一，这强调了需要开展具有充分效力的、包含药代动力学（PK）和药效学（PD）终点的试验。
3 多发性硬化症（MS）发病和进展中的关键参与者：细胞与炎症景观
3.1 适应性免疫系统：自身免疫中的T细胞和B细胞
MS的启动主要由自身反应性CD4
+T辅助（Th）细胞驱动，这些细胞在周围淋巴器官中识别由抗原呈递细胞（APC）呈递的髓鞘衍生抗原。Th1和Th17细胞及其标志性促炎细胞因子（如干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-17（IL-17））通过激活APC、上调黏附分子和基质金属蛋白酶（MMP）促进血脑屏障（BBB）破坏，从而促进免疫细胞浸润。MS活动性病灶中还含有大量自身反应性CD8
+细胞毒性T淋巴细胞（CTL），通过穿孔素和颗粒酶介导少突胶质细胞（ODC）和神经元裂解。调节性T细胞（Treg）在MS患者中数量减少或功能受损，导致自身免疫失控。B细胞作为抗原呈递细胞（APC）和促炎细胞因子（如IL-6、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF））生产者，也参与MS发病；浆细胞产生的寡克隆IgG带是脑脊液（CSF）中的特征性标志。
3.2 固有免疫：小胶质细胞、巨噬细胞和星形胶质细胞
在MS病灶中，常驻小胶质细胞和浸润的单核细胞衍生巨噬细胞表现出表型可塑性：M1表型产生活性氧（ROS）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和促炎细胞因子，导致脱髓鞘和神经损伤；M2表型分泌抗炎因子（如IL-10、TGF-β）并支持组织修复和髓鞘再生。M1/M2平衡是疾病结局的关键预测因素。星形胶质细胞可被激活释放炎症介质，参与胶质瘢痕形成，阻碍轴突再生和髓鞘再生；但某些星形胶质细胞亚群也具有神经保护作用。树突状细胞（DC）将中枢神经系统（CNS）抗原呈递给幼稚T细胞，诱导其分化为致病性Th1/Th17效应细胞。自然杀伤（NK）细胞具有双重作用：CD56
bright亚群调节免疫，而CD56
dim亚群可能加剧炎症。
3.3 MS发病机制中的分子信号通路
MS进展涉及多个相互连接的信号通路，包括核因子κB（NF-κB）、Janus激酶/信号转导及转录激活因子（JAK/STAT）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）、核因子E2相关因子2（Nrf2）以及炎症小体（inflammasome）。这些通路调节细胞因子产生、Th1/Th17分化、胶质细胞激活、氧化损伤和髓鞘再生失败，黄酮类化合物可作用于该网络中的多个节点。
4 当前DMT的分类与机制
现代疾病修正疗法（DMT）包括免疫调节剂（如干扰素-β（IFN-β）、醋酸格拉替雷（GA））、外周免疫细胞隔离剂（如鞘氨醇-1-磷酸（S1P）受体调节剂）、单克隆抗体（如抗CD20抗体奥瑞珠单抗）和免疫抑制剂（如阿仑单抗、克拉屈滨）。此外，还有靶向T细胞分化的药物（如富马酸二甲酯）、阻断白细胞迁移的纳他利珠单抗，以及靶向细胞内信号传导的布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）抑制剂等。这些DMT主要作用于外周免疫调节，但缺乏直接神经保护和髓鞘再生作用。
4.1 当前DMT的主要局限性
现有DMT缺乏直接神经保护和髓鞘再生特性，对神经退行性变（尤其是进展型MS）效果有限；安全性担忧包括进行性多灶性白质脑病（PML）、继发自身免疫病、心血管效应和肝毒性；个体反应高度可变，缺乏预测性生物标志物；成本高导致可及性差；给药途径影响依从性；长期免疫调节可能削弱宿主防御。
4.2 新型和补充治疗策略的需求
由于DMT的局限性，迫切需要超越免疫抑制的创新疗法，包括神经保护、髓鞘再生、线粒体支持和免疫平衡。天然黄酮类化合物因其多靶点、系统水平的调节作用而受到关注，可同时调节炎症、氧化应激、胶质激活和再生信号。
5 黄酮类化合物的系统分类与构效关系
黄酮类化合物根据化学结构分为黄酮醇（flavonols）、黄酮（flavones）、黄烷酮（flavanones）、异黄酮（isoflavones）、花青素（anthocyanidins）和黄烷醇（flavanols）等亚类。糖基化显著影响其水溶性、代谢稳定性和血脑屏障（BBB）渗透能力。例如，邻苯二酚B环黄酮类化合物抑制环氧化酶-2（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的能力增强，同时通过激活Nrf2信号维持神经保护特性。
6 MS的治疗目标及主要分子、细胞和过程靶点
MS的治疗目标包括：减少自身免疫激活、神经保护、促进少突胶质前体细胞（OPC）分化和髓鞘再生、诱导胶质细胞表型转换（M1/A1向M2/A2）、恢复免疫稳态、增强BBB完整性以及靶向肠-脑轴和微生物组。分子层面靶点包括NF-κB、Toll样受体/髓样分化因子88（TLR/MyD88）、JAK-STAT、Nrf2、MAPK和炎症小体（inflammasome）信号。细胞层面靶点包括CD4
+T细胞（Th1/Th17）、CD8
+CTL、B细胞、小胶质细胞/巨噬细胞、星形胶质细胞、OPC和调节性T细胞（Treg）。
7 黄酮类化合物在多发性硬化症病理中的抗炎特性
黄酮类化合物通过多种机制发挥抗炎作用。抑制NF-κB信号：黄酮和黄酮醇直接抑制IκB激酶（IKK）活性，阻止IκBα磷酸化和降解，从而阻断NF-κB核转位和促炎基因转录。糖基化衍生物（如芹菜素、木犀草素）在纳摩尔浓度即可显著抑制促炎细胞因子。靶向JAK/STAT通路：白杨素及其糖苷抑制JAK2磷酸化，阻止STAT3激活，抑制Th17细胞分化。此外，黄酮类化合物激活细胞因子信号抑制因子（SOCS）蛋白，提供负反馈调节。调节氧化应激：通过激活Nrf2增强抗氧化反应元件（ARE）调控基因（如血红素加氧酶-1（HO-1）、NAD(P)H醌脱氢酶1（NQO1））的表达。不同黄酮类化合物对MS亚型可能具有差异效应：复发缓解型MS（RRMS）受益于靶向NF-κB和MAPK通路的黄酮类化合物，而进展型MS可能受益于调节线粒体功能和Nrf2激活的黄酮类化合物。
8 MS发病机制中涉及的关键通路
8.1 黄酮类化合物与TLR/MyD88通路
TLR2和TLR4在MS患者和实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型中过表达，通过MyD88激活NF-κB和MAPK通路，促进促炎细胞因子和Th17分化。槲皮素（quercetin）通过阻止MyD88与IRAK1结合抑制TLR4信号；表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（EGCG）降低TLR4表达和MyD88依赖性信号。染料木素（genistein）、黄芩苷（baicalin）和川陈皮素（nobiletin）也通过调节TLR4/MyD88信号在EAE模型中发挥保护作用。
8.2 黄酮类化合物与NF-κB通路
NF-κB在MS患者中过度激活，促进小胶质细胞、星形胶质细胞和浸润免疫细胞中的神经炎症和脱髓鞘。姜黄素（curcumin）通过抑制IκBα磷酸化和降解，阻止p65和p50亚基核转位，在EAE模型中降低临床评分和炎症细胞浸润。芹菜素（apigenin）抑制NF-κB信号，下调IL-17A和IL-23，从而抑制Th17介导的炎症。
9 黄酮类化合物在多发性硬化症中的神经保护作用：细胞与分子机制
黄酮类化合物通过激活生存信号和抑制神经退行性过程发挥神经保护作用。例如，黄芩素（baicalein）和汉黄芩素（wogonin）的糖基化衍生物通过激活PI3K/Akt信号，特异性促进OPC分化为成熟髓鞘少突胶质细胞。调节星形胶质细胞：橙皮苷（hesperidin）及其衍生物通过环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB）磷酸化促进脑源性神经营养因子（BDNF）和胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）产生。线粒体保护：灯盏乙素（scutellarin）稳定线粒体膜，阻止通透性转换孔开放，通过上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（PGC-1α）维持ATP产生。轴突保护：牡荆素（vitexin）衍生物通过稳定微管网络、抑制钙蛋白酶介导的spectrin降解、维持钠通道分布，并促进热休克蛋白（HSP）表达。此外，黄酮类化合物通过上调紧密连接蛋白（claudin-5、occludin）和调节MMP活性增强BBB完整性。表观遗传调控：甲氧基化黄酮（如汉黄芩素）可能影响I类组蛋白去乙酰化酶（HDAC）通路；槲皮素调节小胶质细胞来源外泌体microRNA（如let-7e-5p）。突触可塑性和认知保护：槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷可挽救海马切片中的基础突触传递和长时程增强缺陷。
10 黄酮类化合物可促进小胶质细胞M2激活
小胶质细胞响应黄酮类化合物处理，从M1促炎表型向M2抗炎表型转换。异牡荆素（isovitexin）和柚皮素（naringenin）通过激活CaMKKβ-AMPK-PGC-1α信号和调节MAPK信号，降低iNOS和促炎细胞因子，增加精氨酸酶1和IL-10。柚皮素还抑制NLRP3炎症小体。黄芩苷通过抑制TLR4/NF-κB信号抑制NLRP3；槲皮素通过促进线粒体自噬降低线粒体ROS，减弱NLRP3激活。芦丁（rutin）将小胶质细胞/巨噬细胞向抗炎CD150/CD206 M2表型转化。
11 黄酮类化合物在多发性硬化症恢复中的作用
黄酮类化合物促进髓鞘再生的机制包括：直接刺激OPC增殖、迁移和分化。淫羊藿苷（icariin）同时增加OPC增殖和分化，在cuprizone模型中增强髓鞘形成。黄芩苷通过PPARγ信号促进中枢神经系统髓鞘再生，上调促髓鞘形成microRNA（miR-219、miR-338）。黄芩素通过抗氧化机制改善运动认知结局并促进髓鞘再生。灯盏乙素通过改善小胶质细胞线粒体功能障碍和减少炎症信号，缓解cuprizone诱导的脱髓鞘。分子层面，EGCG抑制DNA甲基转移酶（DNMT），影响组蛋白去乙酰化酶（HDAC），表观遗传上调髓鞘基因。星形胶质细胞-少突胶质细胞串扰通过BDNF信号增强。细胞外基质调节：灯盏乙素降低MMP活性，维持紧密连接。小胶质细胞贡献：黄芩素将细胞因子谱转向抗炎程序（增加TGFβ）。轴突保存：牡荆素调节热休克蛋白表达。递送技术：黄芩苷脂质体、槲皮素和EGCG纳米制剂改善脑靶向。microRNA：miR-219和miR-338促进少突胶质细胞分化，黄芩苷抑制促炎miR-155。能量代谢：槲皮素通过PGC-1α介导的线粒体生物合成增加ATP产生。
12 联合治疗：证据、注意事项与假设
黄酮类化合物与已批准DMT的联合策略在生物学上具有合理性，但当前证据尚未建立一致的临床协同作用。一些临床研究提示可能的辅助效应：复发缓解型MS患者接受干扰素β联合槲皮素补充（500 mg/天，6个月）改善了抗氧化酶活性并降低炎症细胞因子；水飞蓟素（420 mg/天）联合芬戈莫德与转氨酶升高减少相关。机制研究显示，芬戈莫德和槲皮素共同抑制NF-κB信号，减少ROS，支持少突胶质细胞存活。富马酸二甲酯与木犀草素联合可能通过双重Nrf2激活途径增强抗氧化防御。但EGCG与醋酸格拉替雷联合的随机对照试验未显示MRI结局改善，且慢性EAE模型联合效果不佳。总体而言，黄酮类化合物与DMT的联合应视为假设生成，而非临床验证。
13 黄酮类化合物与传统疗法在多发性硬化症管理中的比较分析
比较证据表明，黄酮类化合物可能通过补充DMT未完全覆盖的神经保护和抗炎途径发挥辅助作用。DMT主要减少复发和MRI活动性，但副作用显著且对神经退行性变影响有限。EGCG、木犀草素和槲皮素等黄酮类化合物作用于NF-κB、Nrf2、小胶质细胞、线粒体和肠-脑轴，为未来辅助研究提供了机制基础。联合研究（如EGCG+GA）在EAE模型中显示增强的神经保护，但临床试验未证实显著临床获益。
14 黄酮类化合物用于多发性硬化症研究的挑战与局限
人体研究表明，黄酮类化合物全身暴露低且高度可变，血浆代谢物浓度常为低微摩尔范围，且循环形式多为葡萄糖醛酸、硫酸、甲基化或混合结合物，与细胞培养中使用的游离苷元不同。BBB渗透不确定且有限。个体间差异受糖苷形式、食物基质、肠道菌群、肠肝代谢和转运体活性影响。黄酮类化合物可能与OATP和BCRP等转运体相互作用，产生药物-食物相互作用，影响DMT暴露。肝脏安全性需关注，尤其是高剂量EGCG。改善CNS递送的策略（如脂质体、聚合物纳米颗粒）仍处于实验阶段，面临制造、稳定性和成本挑战。未来研究应纳入标准化制剂、PK/PD终点、代谢物谱、CNS暴露评估、肝脏安全性监测、CYP/转运体相互作用测试，并在医生指导下使用。
15 多发性硬化症黄酮类化合物研究的未来前景与新兴机遇
15.1 蛋白质组学创新用于靶点发现
高分辨率定量蛋白质组学（nano LC-MS）结合数据非依赖性采集（DIA）技术可进行无偏靶点发现。磷酸化蛋白质组学揭示黄酮类化合物扰动的激酶信号（如NF-κB、MAPK、Nrf2），可推断上游激酶和通路节点。
15.2 纳米技术用于靶向递送
固态脂质纳米粒（SLN）或纳米结构脂质载体（NLC）功能化转铁蛋白或RVG29可改善脑递送，EGCG或槲皮素负载制剂展示了可行性。转化优先事项包括放大生产、长期稳定性和病灶特异性靶向。
15.3 人工智能驱动的发现与个性化设计
AI通过基因组/代谢组挖掘、靶点预测、从头设计和多组学集成加速天然产物药物发现；深度学习模型（如SynergyFinder）可进行DMT-黄酮类化合物组合的硅筛选和应答者分层。
15.4 表观遗传与微生物组相互作用
黄酮类化合物调节DNMT和HDAC，以及miRNA（如EGCG和槲皮素）。MS相关肠道菌群失调（如Akkermansia/Methanobrevibacter增加）将肠-脑轴定位为黄酮类化合物干预的共同靶点；结合表观遗传和微生物组分析可鉴定生物活化微生物群。
15.5 基因编辑与合成生物学解决方案
工程微生物细胞工厂（如酵母、大肠杆菌）可实现黄酮类化合物的可规模化生产和后期衍生化修饰，提高稳定性和BBB渗透性。工程活体生物治疗剂可编程感知肠道线索并在原位递送治疗剂。
15.6 系统生物学与网络医学方法
网络中心分析整合多组学、影像和临床表型，揭示多尺度MS模块。将黄酮类化合物扰动实验与网络框架结合可识别汇聚节点（如氧化应激、小胶质细胞激活），并提名合理DMT伙伴。
15.7 器官芯片在黄酮类化合物MS治疗中的前景
人BBB和神经血管单元（NVU）芯片可模拟屏障功能、免疫运输和炎症内皮信号，用于测试黄酮类化合物的转运、代谢和效力。患者特异性iPSC来源BBB芯片可捕获个体间变异，支持精准剂量选择和DMT相互作用测试。
16 临床证据与转化限度的平衡解释
目前黄酮类化合物仍是生物学上合理的辅助候选物，但现有数据不足以将其作为已确立的疾病修正疗法。最强的有益效应仍限于实验系统，未可靠转化为人类MRI或残疾结局。EGCG是获得最多直接临床证据的化合物，但两项II期随机试验（RRMS和进展型MS）均未显示对MRI、临床指标或脑萎缩的显著改善，且高剂量需监测肝脏安全性。银杏叶提取物（含黄酮醇苷）的随机对照试验也未改善认知表现。EAE和cuprizone模型各有局限性，阳性结果不等于临床疗效。未来研究应纳入PK/PD终点、代谢物谱、肝脏安全性、标准化制剂、性别和疾病表型分层、DMT相互作用评估以及临床有意义结局。
17 结论
当前证据表明，特定黄酮类化合物可调节与MS相关的炎症、氧化应激、胶质、线粒体和修复通路，但多数支持性数据仍为临床前或机制性，人类证据有限且结果不一。EGCG是讨论中直接临床证据最多的化合物，但随机研究未显示对核心MRI、复发、残疾或脑萎缩结局的一致获益。因此，黄酮类化合物应被视为生物学上合理的辅助候选物，需进行临床验证，而非已确立的疾病修正或髓鞘再生疗法。未来研究应聚焦于标准化制剂、临床相关剂量、PK/PD终点、代谢物谱、肝脏安全性监测、与已批准DMT的相互作用评估以及临床意义结局。递送技术、系统生物学、人工智能和合成生物学的进展可能有助于优先排序候选化合物和改善研究设计，但这些应视为赋能工具而非临床疗效证据。
