白藜芦醇抗衰老研究新进展

网络出版时间：2012-08-29 15:14

网络出版地址：/kcms/detail/51.1705.R.20120829.1514.002.html

白藜芦醇抗衰老研究新进展

楼旭丹1 汪海东1 夏世金2

（复旦大学附属华东医院：1.内分泌科；2.上海市老年医学研究所，上海 200040）

【摘要】白藜芦醇是一种植物抗毒素，主要来源于虎杖、葡萄及花生等植物中，具有抗肿瘤、

抗心血管疾病、抗炎、抗氧化、抗自由基、保肝、保护神经系统、调节雌激素及骨代谢等多

种药理学作用，还可以模拟热量限制（CR）的抗衰老效应，激活沉默信息调节因子1（SIRT1），

参与有机生物平均生命期的调控。白藜芦醇对衰老的干预主要表现为抗氧化、抗自由基，免

疫调节，抗炎作用以及对神经系统的影响，本文就白藜芦醇及其抗衰老干预研究进行综述。

【关键词】白藜芦醇；抗衰老

【中图分类号】R285 【文献标志码】A

衰老是自然界一切生命由遗传因素和内外环境互相作用下的生物学过程，这个过程从出生、发育、成长直到死亡，是机体功能退行性下降及紊乱的综合变化，具有累积性、普遍性、

渐进性、内生性、危害性5个生理特征[1]。白藜芦醇是广泛存在于自然界的一种植物抗毒素，

作为沉默信息调节因子1（SIRT1）最强的激活剂，白藜芦醇可以模拟热量限制（CR）的抗

衰老效应，参与有机生物平均生命期的调控[2,3]。已有报道指出[4]白藜芦醇能增加酵母、后

生动物和其他动物的寿命，其抗衰老作用的细胞学和分子生物学机制也因此成为国内外学者

研究的一个新热点。本文综述了白藜芦醇的一般性质、代谢途径以及近年来白藜芦醇抗衰老

机制的研究进展，展望了白藜芦醇在临床应用中的良好前景及所存在的问题，为进一步开展

白藜芦醇生理药理活性研究提供参考。

1 白藜芦醇的一般性质

白藜芦醇（Resveratrol, Res）化学名为3,5,4’-三羟基-1,2-二苯乙烯

（3,5,4’-trihydroxystilbene），分子式C14H12O3，相对分子质量228.25，为无色针状晶体，

难溶于水，易溶于乙醚、氯仿、甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂。早在1940年白藜芦醇首次

被发现存在于白藜芦（white hellebore）的根中，至20世纪70年代发现传统的中草药虎

杖（polygonum cupsidatum）中也含有该种物质，但受到越来越多学者的关注与青睐是源于

1992年Seimann和Creasy报道[5]在红葡萄酒中亦发现有白藜芦醇的存在，并提出白藜芦醇

是红葡萄酒中发挥心血管保护作用的主要功能因子。在对其自然资源进行广泛的研究后，白

藜芦醇被认为是一种重要的植物抗毒素，一种至少存在于包括葡萄、虎杖、花生、桑葚、松

树、朝鲜槐等12科、31个属的72种植物中含有芪类结构的非黄酮类多酚基化合物[6]。自然

界中白藜芦醇以顺式和反式两种同分异构体的形式存在，反式异构体可在紫外光照射下转化

为顺式异构体，这两种结构可分别与葡萄糖结合，形成顺式或反式白藜芦醇苷，发挥各自的

生物学功能。植物中白藜芦醇主要以反式形式存在，表明反式异构体的生理活性强于顺式异

构体，另有报道指出反式白藜芦醇才是红葡萄酒能抗动脉粥样硬化和冠心病的重要成分[7]。

2 白藜芦醇的代谢

无论在人类或者啮齿类动物，摄入的白藜芦醇吸收入血后70%以上具生物活性，其血浆

浓度一般在30min内达到高峰，但白藜芦醇及其他多酚类物质的生物利用度均较低，如口服

25 mg反式白藜芦醇其血浆浓度峰值仅为2 μmol/L，半衰期约8-14 min[8]。白藜芦醇的药

基金项目：上海市科委科技发展基金基础研究重点课题（No.10JC1404800）；国家自然科学

基金面上项目（No.31171129）

代动力学过程涉及肠肝循环，即游离的白藜芦醇通过肝脏代谢并由小肠粘膜细胞吸收后迅速与葡萄糖醛酸苷或硫酸盐共轭，从而以复合物的形式被重吸收或以粪便的形式排出体外，因此游离白藜芦醇的血浆浓度和到达靶组织、靶器官的浓度均可由于肠肝循环及迅速的肝脏代谢作用而显著降低[9]。但白藜芦醇是亲脂性物质，能与细胞膜、脂蛋白等含脂类物质较好地融合，表明其在细胞、组织中的浓度可能比血浆检测所提示的浓度略高，有学者提出白藜芦醇在小肠等耙器官中发挥主要的生物学功能并以后续效应影响全身各脏器，而不依赖于血浆浓度，从而解释与低血浆浓度及高效的代谢速率不相一致的广泛药理学作用[10]。部分白藜芦醇还通过肾脏进行代谢，在人体尿液中，已发现五种白藜芦醇代谢物，分别为白藜芦醇单硫酸盐、单葡萄糖醛酸苷白藜芦醇的两种同分异构体、二氢白藜芦醇单硫酸盐和二氢单葡萄糖醛酸苷白藜芦醇，总的硫酸盐结合物占尿液代谢产物的37%，总葡萄糖醛酸结合物占19%[11]。

3 白藜芦醇抗衰老的机制

迄今为止的研究表明，白藜芦醇具有抗肿瘤、抗心血管疾病、抗炎、抗氧化、抗自由基、保肝、保护神经系统、调节雌激素及骨代谢等多种药理学作用 。2003年Howitz等学者[12]发现白藜芦醇作为最强的沉默信息调节因子1（silent information regulation 2 homolog 1, SIRT1）的激活剂，还可以模拟热量限制（calorie restriction，CR）的抗衰老效应，参与有机生物平均生命期的调控[2,3]。在去乙酰化酶sirtuins家族中，存在于酵母、线虫、果蝇中的Sir2对转录沉默、染色质稳态、DNA损伤后修复、延长细胞周期起着重要的作用，而在哺乳动物中发现了Sir2的7个同源基因SIRT 1- SIRT 7，其中SIRT1与Sir2的同源性最高。人类的SIRT 1基因定位于第10号染色体，所编码的SIRT 1蛋白含有500 个氨基酸残基，分子量为62.0 kDa，具有较高的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）依赖性的脱乙酰化酶的活性，其蛋白结构保守，均含有一个由250个氨基酸残基构成的球状核心结构域，为去乙酰化酶结构域，该区域保守性氨基酸残基的突变会导致其催化活性消失[13]。SIRT 1作为一种多功能转录调节因子，可以通过使多种控制代谢及内分泌信号的转录因子（FOXO、PGC1-α、p53、PPAR-γ及NF-κB）脱乙酰基而调节其活性，从而广泛参与调控哺乳动物细胞寿命的多条信号通路，并与细胞的存活和代谢过程及增殖、衰老和凋亡等生命活动密切相关[14]。CR是SIRT 1的强诱导剂，能增加SIRT 1在脑、心、肠、肾、肌肉和脂肪等器官组织中的表达，已有证据表明CR所引起的生理变化包括延缓衰老和延长寿命，最显著者可延长50%[15]。白藜芦醇可竞争性抑制cAMP磷酸二酯酶，致cAMP降解受阻而提高其表达水平，从而激活cAMP效应蛋白Epac1，引起Ca2+通道开放，Ca2+内流增加，进一步激活CamKKβ-AMPK 途径，导致NAD+及SIRT 1活性增强，最终改善年龄相关代谢表型[16]。这为白藜芦醇的抗衰老机制提供了理论依据，且目前已证实摄入白藜芦醇能使酵母、线虫、果蝇和低等鱼类等的寿命延长[4,17,18]。

3.1 抗氧化、抗自由基

衰老的自由基理论认为[19]：随着年龄的增长，自由基产生增多，而清除自由基的相关酶类活性下降，导致机体自由基生成和抗氧化失去平衡而引起细胞变性坏死或是凋亡，细胞功能丧失，最终出现整个机体的衰老。自由基及其代谢产物引起的脂质过氧化是导致衰老与老年性疾病的潜在因素，超氧化物歧化酶（SOD）是机体抗氧化过程中的关键酶，可有效反映体内清除自由基的能力；丙二醛（MDA）是自由基攻击后的降解产物，故可间接反映组织的损伤程度；脂褐素(LF)是 MDA与游离氨基，如磷脂酰乙醇胺、蛋白质及核酸等交联形成希夫式碱形式的产物，有随年龄增加的趋势，其含量可体现机体脂质过氧化水平，反映衰老的程度[20]；高级糖基化终产物（AGEs）可影响蛋白质、核酸的结构和功能，并随衰老过程逐渐积累于血管及组织内，因此与糖尿病、动脉粥样硬化等老年常见病的发生密切相关。在以D-半乳糖注射法建立衰老模型的研究中[21,22]，经白藜芦醇干预后，SOD及与其作用类似的谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性均有不同程度的升高，而MDA、LF及直接氧化产物一氧化