芝麻素藥理作用研究進展

白金權(quán)，黃藝錦，魏肖宇，侯以森，郝宇旭，支秋潁，薛海瑩，薛智峰

(吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院普通外科，吉林 吉林 132013)

芝麻是我國傳統(tǒng)油料作物之一,有很高的營養(yǎng)價值，主要成分是油脂、蛋白質(zhì)、維生素B、維生素E及礦物質(zhì)、芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、卵磷脂、甾醇等[1]。芝麻素是主要存在于芝麻籽中的天然木脂類化合物，具有抗氧化、降低膽固醇、抗菌、抗癌、降血壓、降血糖等較強的生物活性作用，近年來的研究發(fā)現(xiàn)芝麻素對心、肝、腎均有一定的保護作用[2-5]。本文就芝麻素的藥理作用進行探討。

1 抗氧化作用

氧化應(yīng)激是指自由基的過量產(chǎn)生擾亂抗氧化平衡的穩(wěn)態(tài)。自由基的產(chǎn)生和去除處于平衡狀態(tài)，而這種平衡狀態(tài)是由“氧化還原”這一機制維持的[6]。過量的活性氧可以破壞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)或者DNA,擾亂細胞的正常功能，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生,如阿爾茲海默、帕金森等[7]。研究發(fā)現(xiàn)芝麻素可以清除自由基，而且在體內(nèi)也有抗氧化活性。

Waralee等[8]研究發(fā)現(xiàn)芝麻素能夠抑制H2O2誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細胞瘤活性氧(ROS)的產(chǎn)生和升高過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性，保護細胞免受氧化應(yīng)激的損傷。同時發(fā)現(xiàn)H2O2能夠降低Sirt1和Sirt3水平,但是芝麻素能夠逆轉(zhuǎn)這種改變。推斷芝麻素能夠影響Sirt1-Sirt3-Foxo3a信號軸減輕H2O2引起的氧化損傷。同時研究發(fā)現(xiàn)H2O2處理后細胞凋亡增加與胱天蛋白酶-3/7活化、BAX上調(diào)和BCL-2下調(diào)有關(guān)，芝麻素能夠逆轉(zhuǎn)這些變化降低細胞凋亡水平，可以作為抗凋亡藥物。同樣Fan[9]等指出Sirt3是芝麻素抑制作用的靶點，能夠使小鼠主動脈縮窄手術(shù)誘導(dǎo)的心臟Sirt3和SOD恢復(fù)正常，通過降低ROS水平阻斷心臟重構(gòu)依賴Sirt3。

2 調(diào)脂作用

Liang等[10]實驗表明芝麻素有利于調(diào)脂降低膽固醇。芝麻素劑量依賴性下調(diào)NPC1L1、ACAT2、MTP、ABCG5和ABCG8的mRNA，對參與膽固醇吸收相關(guān)蛋白、酶的基因表達有影響。芝麻素對LDL-C受體mRNA和肝SREBP2無影響，CYP7A1的mRNA呈現(xiàn)劑量依賴性上升，HMG-CoA還原酶和LXRα的mRNA呈現(xiàn)劑量依賴性下降，提示芝麻素降低膽固醇與下調(diào)膽固醇吸收相關(guān)的甾醇轉(zhuǎn)運體基因有關(guān)。Helli等[11]臨床研究發(fā)現(xiàn)補充芝麻素顯著降低類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者血清中MDA水平，增高TAC水平。患者的體重、BMI、收縮壓也顯著下降,表明芝麻素可以降低類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的心血管危險因素水平。

3 保護肝腎功能

研究發(fā)現(xiàn)[2]芝麻素可以顯著逆轉(zhuǎn)肝纖維化小鼠ALT、AST和總膽紅素的升高，誘導(dǎo)SOD和GSH-Px抗氧化活性的升高，顯著降低IL-6和COX-2的升高。芝麻素能夠明顯抑制NF-κB的活性,阻止其從胞質(zhì)向核組分轉(zhuǎn)移，具有良好的肝保護和抗纖維化作用。

Guo等[3]研究發(fā)現(xiàn)芝麻素能使阿霉素誘導(dǎo)大鼠血清ALT、AST、ALP、尿素氮和肌酐水平有不同程度下降，可有效地保護肝腎功能；同時芝麻素可以明顯降低阿霉素誘導(dǎo)的肝腎組織中MDA和4-羥基壬烯醛含量，增加抗氧化酶SOD、CAT和GPX在肝腎組織中的活性。提示芝麻素能夠通過抑制氧化應(yīng)激減輕阿霉素誘導(dǎo)的肝腎毒性。

Rousta等[12]研究發(fā)現(xiàn)不同濃度芝麻素對脂多糖誘導(dǎo)小鼠急性腎損傷具有保護作用，顯著降低血清尿素氮和肌酐水平;對脂多糖誘導(dǎo)的MDA、SOD活性、過氧化氫酶活性、谷胱甘肽含量、腎組織中Nrf2水平的升高均有顯著降低作用，但對亞硝酸鹽含量無顯著影響；同時芝麻素能夠使脂多糖誘導(dǎo)產(chǎn)生的NF-κB、Toll樣受體4、COX2、DNA斷裂、TNFα、IL-6水平異常恢復(fù)正常，表明芝麻素可以通過減輕腎臟氧化應(yīng)激、炎癥和凋亡來抵制脂多糖誘導(dǎo)的急性腎損傷。

Cao等[13]的研究發(fā)現(xiàn)芝麻素對氟誘導(dǎo)的鯉魚腎臟損傷和凋亡有明顯的劑量依賴性下降，能夠抑制腎臟ROS的產(chǎn)生和抑制氧化應(yīng)激;對氟暴露組魚腎臟胱天蛋白酶-3活性有明顯的抑制作用，降低腎臟中p-JNK蛋白的水平,顯示芝麻素通過JNK信號通路保護腎臟氧化應(yīng)激和凋亡。

4 抗炎作用

研究表明芝麻素具有抗炎的功能。TNF-α在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的形成過程中有著重要作用[14]。Khansai等[15]探究發(fā)現(xiàn)在芝麻素可以顯著降低人原發(fā)性滑膜成纖維細胞系中IL-6和IL-1mRNA的表達，表明芝麻素能抑制TNF-α誘導(dǎo)的促炎細胞因子mRNA表達。

Ahmad等[4]研究發(fā)現(xiàn)芝麻素顯著降低糖尿病小鼠的血糖水平，增加了小鼠體重，并且iNOS mRNA和蛋白質(zhì)水平有所下降；同時芝麻素能夠降低視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細胞的活化減輕視網(wǎng)膜損傷；明顯減少TNF-α和ICAM-1的mRNA水平，降低糖尿病視網(wǎng)膜炎癥因子的釋放。

5 保護心血管系統(tǒng)

高血壓是心腦血管疾病的危險因素，據(jù)估計到2025年全球高血壓的患病人數(shù)將超過15億[16]。研究表明膳食中富含多不飽和脂肪酸和維生素E將有利于降低高血壓和心腦血管發(fā)病率。芝麻富含多不飽和脂肪酸、植物甾醇、木脂素和維生素E，對血壓有一定的降低作用。Khosravi-Boroujeni等[17]mate分析結(jié)果顯示，食用芝麻有助于降低血壓，降壓的幅度有待進一步研究。

Li等[18]的研究發(fā)現(xiàn)芝麻素可使自發(fā)性高血壓大鼠心臟重量、左室重量、心肌細胞大小、左室重量/體重與心臟重量/體重比值降低,線粒體和肌纖維損傷明顯減輕，收縮壓升高抑制，心臟損害改善。同時芝麻素能提高T-AOC，降低心臟MDA含量和硝基酪氨酸水平，抑制左室中TGF-β1的蛋白水平和mRNA表達。Thuy等[19]的研究表明口服芝麻素4周可以明顯改善鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的1型糖尿病患者心率、血壓及QT間期的變化。以上的研究結(jié)果表明了芝麻素具有潛在的保護心血管系統(tǒng)功能。

6 抗腫瘤作用

張淑琴等[20]研究發(fā)現(xiàn)芝麻素明顯抑制肝癌細胞HepG2增殖,其抑制增殖效果呈現(xiàn)濃度依賴性，并且芝麻素提高了肝癌細胞G2/M期細胞比例，誘導(dǎo)肝癌細胞G2/M期阻滯，從而無法進入分裂期，抑制其增殖。張東旭等的研究發(fā)現(xiàn)芝麻素能明顯抑制小鼠移植性S180瘤體的生長，并且芝麻素與化療藥物環(huán)磷酰胺或者5氟尿嘧啶聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤的治療具有明顯的協(xié)同增效作用。同時芝麻素使骨髓有核細胞數(shù)和外周血白細胞數(shù)明顯回升，與環(huán)磷酰胺協(xié)同增效的同時對環(huán)磷酰胺有一定的減毒作用。

芝麻素的抗癌作用主要體現(xiàn)在抗增殖、促凋亡、抗轉(zhuǎn)移和促進自噬等方面，這可能與芝麻素選擇性參與NF-κB、STAT3、JNK、ERK1/2、p38 MAPK、PI3K/AKT、胱天蛋白酶-3以及P53信號通路有關(guān)[5]。但是目前關(guān)于芝麻素抗癌機制還不是很清楚，有待于進一步研究。Cavuturu等[21]的研究顯示芝麻素可以競爭抑制β-catenin/Tcf4復(fù)合物的形成,阻斷與結(jié)腸癌相關(guān)的典型Wnt信號通路。

綜上,芝麻素具有多種生物學(xué)特性，但是其對疾病的作用機制還有待進一步探討。