柚皮苷的生物活性及其药理作用机制研究进展

柚皮苷又称柚苷、柑桔苷、异橙皮苷，化学名为 4,5,7-三羟基黄烷酮-7-鼠李糖苷，为无色针状结晶性粉末，难溶于冷水，味极苦，化学结构如下图所示。作为一种天然黄酮类化合物，柚皮苷为骨碎补、枳实、枳壳和化橘红等中药的主要药效成分。现代药理研究发现柚皮苷具有抗骨质疏松，抗氧化、抗炎，抗菌、抗肿瘤、改善心肌和肝损伤、防治糖尿病及并发症作用。

来源参考文献[1]

1、防治骨质疏松

(资料图片仅供参考)

人体中的骨组织在形成和吸收间保持动态平衡，一方面成骨细胞形成新骨；另一方面破骨细胞分解旧骨。当动态平衡被打破，骨的流失会导致骨质疏松症。研究表明，柚皮苷在骨质疏松性骨损伤的治疗中有显著优势，具有防治骨质疏松、促进骨折愈合和修复软骨损伤的作用。研究表明柚皮苷可抑制破骨细胞分化、增殖和骨吸收功能，其机制是通过抑制破骨细胞分化过程中特异性基因表达实现的。

柚皮苷能增加成骨细胞标志蛋白[如骨钙蛋白、骨桥蛋白、护骨素及骨形成蛋白-2（BMP-2）]的表达，同时还能抑制 RANKL[The receptor activator of nuclear factor-kappa B（NF-κB）ligand（RANKL）]诱导的NF-κB和ERK 信号传递活性和破骨细胞基因的蛋白表达，从而导致破骨细胞不能正常形成，因此，起到延缓骨质疏松的作用，促进成骨细胞的增殖与分化。研究表明，在神经切除诱导的骨损失与Wnt/b连环蛋白的失活，骨膜蛋白及其下游的硬化蛋白的上调相关联。柚皮苷能上调骨膜蛋白表达及阻碍神经切除诱导的骨密度（BMD）降低，最终使得骨的显微结构及机械特征不能产生恶化现象。另外，也有研究证实柚皮苷可以抑制破骨细胞的分化和骨吸收功能；抑制破骨细胞的增殖活性，使破骨细胞分化过程中的RANK、TRAP、MMP-9、NFATc1 mRNA 的表达明显下调和 C-fos mRNA的表达上调。

研究表明柚皮苷具有促进骨折愈合、改善大鼠骨质疏松性骨折的作用，这与其上调骨形态发生蛋白-7（bone morphogenetic protein-7，BMP-7）和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，BFGF）蛋白，升高股骨骨密度（BMD）有关。同时，还发现柚皮苷能够降低模型组大鼠体内的骨质量系数、骨长度、骨灰分、钙和磷含量，能够显著改善大鼠骨质疏松症状。此外，研究发现柚皮苷不仅能剂量相关性地增强大鼠 BMD、小梁厚度、骨矿化和机械强度，还可以显著减少体外骨吸收。通过观察柚皮苷与实验性兔子膝关节软骨损伤模型的相互作用发现，柚皮苷可以促进模型组内软骨损伤面积减小、肉芽组织生长。通过小鼠单核细胞 RAW264.7 细胞株实验发现，柚皮苷能够通过下调B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）和基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinases-9，MMP-9）的表达、促进 Bcl-2相关X蛋白（B cell lymphoma-2 associated X protein，Bax）和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cystein-asparate protease-3，Caspase-3）的表达来抑制小鼠破骨细胞的数量和活性，进一步促进其凋亡，且其还能够通过协同 BMP-2 表达促进成骨细胞活性。

2、抗肿瘤作用

柚皮苷在抗骨肉瘤、胶质瘤、宫颈癌、结肠癌、肺癌、甲状腺癌等肿瘤细胞方面具有一定作用。其机制可能与直接破坏肿瘤细胞生长、增殖、迁移有关；同时，其诱导增强机体巨噬细胞发挥抗肿瘤免疫反应、协同并增强抗肿瘤药物活性、降低肿瘤细胞耐药性的作用也可能是抑制肿瘤细胞的有效途径。

研究表明柚皮苷在抗肿瘤方面有一定优势，对骨肉瘤 MG63细胞、胶质瘤 U87 细胞在内的多种肿瘤细胞有显著的抑制作用。柚皮苷能够增强小鼠局部淋巴结中IL-1β、IL-12和CD169 的表达，能够通过诱导淋巴结中CD169阳性巨噬细胞来增强机体的抗肿瘤免疫反应。另有大量研究表明柚皮苷不仅可以促进宫颈癌HeLa 细胞凋亡，抑制HeLa细胞增殖和迁移，还可以增强对结肠癌 SW620细胞的抑制率、凋亡率。此外，有学者发现柚皮苷还可以增强顺铂药效、降低人肺癌 A549细胞的耐药性，协同顺铂一起抑制 A549 细胞，并能够有效延长肺癌患者生存期；柚皮苷不仅能够抑制人肺癌 H69AR 细胞的生长，还能够促进其凋亡。柚皮苷对甲状腺癌 SW1736 细胞的影响发现，其同样能够抑制SW1736 细胞增殖，诱导其凋亡，具有一定抗甲状腺癌的作用。

3、抗氧化作用

柚皮苷具有显著的抗氧化、改善氧化损伤作用，具有开发为天然抗氧化剂的一定药理价值。其抗氧化的主要机制与柚皮苷清除 DPPH、AAPH和 ABTS 等自由基，拮抗其对细胞的攻击，抑制 ROS的生成量，阻断机体氧化反应；调控 SOD、GSH、GST、MDA、MPO 等体内多种氧化酶含量，修复机体氧化应激损伤有关。

柚皮苷分子结构上有羟基，可与有害自由基反应变成较稳定的半醌式自由基起到抗氧化作用。通过对比柚皮苷与抗坏血酸对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基的清除能力发现，柚皮苷具有较好的清除DPPH 自由基的作用。另有研究也发现柚皮苷不仅能够清除模型组大鼠肝细胞内超氧自由基和DPPH 自由基，还可以拮抗2,2′-偶氮二(2-甲基丙基咪)二 盐 酸 盐（2,2′-azobis-2-methyl-propanimidamide，AAPH）自由基对红细胞的攻击，具有保护红细胞、显著降低红细胞在氧化应激条件下溶血率的作用；并指出当柚皮苷的质量浓度为8 μg/mL时，对2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸［2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS］自由基的清除作用最强。研究表明，在三硝基丙酸诱导的亨廷顿式样症在柚皮苷作用后，其行为、氧化应激及线粒体酶复合物功能都得到改善。柚皮苷能保护过氧硝酸盐诱导的 DNA 氧化损伤，同时还能抑制一氧化氮合成酶及环氧合酶的表达，主要是通过清除自由基（ROS）和活性氮（RNS）来体现。柚皮苷还能降低胰脏β细胞 HIV-1 蛋白酶抑制剂相关联的氧化损伤和RIN-5F 细胞凋亡。在HIV-1 蛋白酶抑制剂处理过的细胞，再用柚皮苷作用，能显著降低脂质过氧化及增加超氧化物岐化酶活性、谷胱甘肽（GSH）和ATP 水平，另外还能降低caspase-3和caspase-9 的活性。柚皮苷具有增加紫外线照射所致小鼠皮肤损伤组织中SOD 和过氧化氢酶（catalase，CAT）活性，降低MDA、ROS含量的双向作用。

4、抗菌消炎作用

研究表明，柚皮苷具有良好的抗炎作用，能够改善内毒素脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的炎症损伤，具有抑制炎症模型中白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、IL-8、IL-1β的蛋白和基因表达水平，降低白三烯B4（leukotriene B4，LTB4）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）浓度的作用。同时，还发现柚皮苷与丝胶蛋白联合应用对相关炎症因子的抑制作用要明显强于单独的柚皮苷或丝胶蛋白，表明柚皮苷联合用药对提高临床疗效、改善机体耐受药性和发挥最 佳抗炎药效有重要意义。此外，另有研究表明柚皮苷能够通过抑制IL-17、IL-10 等相关炎症因子，抑制大鼠类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA），且抑制作用呈剂量相关性。当柚皮苷的剂量为200 mg/kg 时，其在体内和体外对骨关节炎均有显著的抑制作用，其机制与拮抗IL-1β、抑制核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）炎症信号通路有关。

柚皮苷在相关病原菌的防治中有显著作用。研究发现柚皮苷对变形链球菌 Streptococcus mutans、血链球菌S. sanguis、远缘链球菌S. sobrinus、黏性放线菌Actinomyces viscosus、内氏放线菌 A. naeslundii 和嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus 的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration，MIC）分别是 1、0.5、0.5、0.5、1、1 g/L；最小杀菌浓度（minimum bactericidal concentration，MBC）分别为 2、1、1、1、2、2 g/L，且还发现柚皮苷能够破坏以上病原菌的正常生长、产酸、产糖和黏附功能。同时，另有研究表明柚皮苷对黏性放线菌和牙龈卟啉单胞菌Porphyromonas gingivalis 的抑制作用呈时间和浓度相关性。此外，通过对比柚皮苷与抗生素、环丙沙星和四环素对铜绿假单胞菌 Pseudomonas aeruginosa 生物膜的联合治疗作用，发现与单独治疗相比，柚皮苷能够增强环丙沙星和四环素对铜绿假单胞菌生物膜的疗效。

5、对糖尿病的缓解作用

柚皮苷在治疗糖尿病及其并发症的应用中具有重要价值。其机制包括：①柚皮苷抑制机体酮症酸中毒、脂质过氧化氧；②调控 TC、TG 和LDL-C 蛋白表达；③激活 AMPK-GLUT4 蛋白表达通路，促进葡萄糖代谢，降低胰岛素抵抗；④降低 ECM 积累，增加MMP-2的表达；⑤减少自由基、SOD、ROS和CAT 积累、抑制氧化应激损伤。研究表明，柚皮苷能通过缓解链脲霉素诱导的氧化压力、抑制高糖诱导的凋亡和降低活性氧水平来控制肾功能紊乱及受到伤害的程度，能明显抑制氧化酶 NOX4 mRNA 水平及其蛋质表达量。在研究柚皮苷对实验性 2 型糖尿病（T2DM）大鼠的药理作用时也表明，它可以改善 T2DM 大鼠紊乱的糖代谢和脂质代谢，缓解胰岛素抵抗，增强机体抗氧化能力和保护肝 脏。

6、改善心肌和肝损伤

柚皮苷对常见原成的体内、体外实验性心肌损伤均具有一定的改善作用。其机制与柚皮苷调控细胞内相关凋亡因子蛋白表达，抑制心肌组织蛋白磷酸化，阻断心肌缺血-再灌注损伤（MI/RI）和缺氧-复氧损伤（H/R）损伤后相关炎症通路NF-κB 的激活有关。大量研究表明柚皮苷能够改善多种原因引起的MI/RI，其不仅能够抑制心肌组织NF-κB的抑制蛋白α（inhibitor of NF-κBα，IκBα）蛋白磷酸化，阻断 MI/RI后NF-κB 通路的激活，还能够改善 H/R型心肌细胞系H9c2 细胞的损伤、降低细胞凋亡率。而另有研究发现柚皮苷还可以通过下调 IL-6、NF-κB 蛋白表达水平，改善 H2O2（氧化应激型）和高糖（高糖毒 性型）分别诱导的H9c2 细胞损伤。

柚皮苷在防治实验性肝损伤的研究中效果显著，具有一定的药理作用。其机制与柚皮苷能显著降低CYP450 活性，抑制I相酶代谢、促进II相酶代谢，消除外源性物质对肝细胞的损害有关；还与调控多种细胞内氧化酶含量，抑制肝细胞氧化损伤、凋亡，并进一步修复损伤肝细胞有关。

参考资料

[1]杨新荣,窦霞,李国峰等.柚皮苷药理作用及机制的研究进展[J].中草药,2022,53(10):3226-3240.

[2]金元宝,刘萍,刘小根等.柚皮苷的生物活性研究进展[J].中国现代医药杂志,2018,20(03):92-97.

作者简介：小米虫，药品质量研究工作者，长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作，现就职于国内某大型药物研发公司，从事药品检验分析及分析方法验证