小檗堿又稱(chēng)黃連素，是從黃連屬植物根莖中提取的一種異喹啉生物堿，目前臨床已制成片劑，用于治療腹瀉。小檗堿分子功能主要包括與受體結合、激酶活性、蛋白結合、轉錄活性、DNA結合及激酶調控因子活性，通過(guò)體外研究生物靶點(diǎn)的生化過(guò)程進(jìn)行分類(lèi)，其中常見(jiàn)的包括信號轉導、細胞運動(dòng)、調控細胞周期、調節免疫及蛋白質(zhì)代謝過(guò)程。此外，小檗堿可作用阿爾茲海默病（AD）早老蛋白和分泌酶途徑、血管生成、凋亡信號通路、趨化因子和炎性因子介導的炎性通路、白細胞介素通路和P53通路等。小檗堿對神經(jīng)系統退行性病變、腦血管病、腦外傷引起的炎癥反應等具有治療作用。

       ① AD

       AD是中老年人群中常見(jiàn)的一種神經(jīng)退行性疾病，主要臨床表現為記憶力減退及認知功能缺失，其典型病理特征為β淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）沉積、神經(jīng)纖維纏結和神經(jīng)元細胞死亡等。小檗堿能增強腦內血小板-內皮細胞黏附分子、血管內皮 生長(cháng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、人血管生成素-1 等表達，降低 Aβ 積累并抑制神經(jīng)元凋亡，促進(jìn)腦微血管形成和腦血流量恢復，改善 AD模型（3×Tg-AD）轉基因小鼠的認知功能障礙。小檗堿還能通過(guò)磷酸化細胞外調節蛋白激酶（phosphorylated extracellular regulated protein kinase，p-ERK）/真核翻譯啟動(dòng)因子2α（eukaryotic translation initiation factor 2α，eIF2α）/淀粉蛋白前β-分解酶1（β-secretase 1，BACE1）信號通路抑制Aβ42 的產(chǎn)生，增強Aβ自噬清除來(lái)緩解 Aβ 產(chǎn)生過(guò)程，抑制神經(jīng)元凋亡，改善神經(jīng)纖維纏結狀態(tài)，從而改善 AD 模型大鼠海馬區認知學(xué)習和記憶保持能力。此外，AD 的發(fā)生進(jìn)程與淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein， APP）表達相關(guān)。研究發(fā)現小檗堿不僅能通過(guò)顯著(zhù)上調 Aβ25～35 誘導的人神經(jīng)母細胞瘤 SK-N-SH 細胞中 miR-137 的表達，下調 APP 表達，降低 APP 和 APP C端片段的高度磷酸化來(lái)調節APP 過(guò)程，還能通過(guò)抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）/p70 核糖體蛋白 S6 激酶（p70 ribosomal protein S6 kinase，p70S6K）信號通路活化，降低 Aβ在A(yíng)PP/PS1 小鼠中的表達，抑制內質(zhì)網(wǎng)應激 pERK/eIF2α 信號轉導的 APP 裂解酶水平等多種途徑降低細胞凋亡率，發(fā)揮其保護作用。研究報道小檗堿對Aβ25-35誘導的神經(jīng)元損傷能夠發(fā)揮顯著(zhù)的神經(jīng)保護作用，主要表現在細胞色素C的表達以及Bcl-2/Bax和Bcl-xl /Bax比率的恢復導致細胞凋亡率下降。小檗堿處理可顯著(zhù)緩解魚(yú)藤酮誘導的SHSY5Y 細胞活力下降，恢復線(xiàn)粒體跨膜電位，增加Bcl-2 /Bax比值，降低 Caspase-3活化。另有研究顯示小檗堿能降低三轉基因阿爾茨海默病模型小鼠的Aβ表達，其機制可能與增加海馬組織Bcl-2表達以及降低 Bax 表達相關(guān)。

       ② 抑郁和焦慮

       抑郁癥是一種慢性情緒障礙，其發(fā)病機制較復雜，涉及環(huán)境、遺傳、生理等多種因素。小檗堿能夠顯著(zhù)改變 5XFAD 轉基因小鼠和去卵巢大鼠在曠場(chǎng)實(shí)驗、高架十字迷宮實(shí)驗中的抑郁和焦慮行為學(xué)指標。另外，小檗堿能緩解抑郁模型小鼠強迫游泳實(shí)驗不動(dòng)時(shí)間和蔗糖偏好實(shí)驗中糖水偏愛(ài)比的變化水平，減少乳酸和丙酮酸含量，而這些作用可能與促進(jìn)腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）含量和 5′-單磷酸腺苷激活的蛋白激酶（adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase，AMPK）蛋白表達、促進(jìn)腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子（brainderived neurotrophic factor，BDNF）表達從而逆轉miR-34b-5p 和 miR-470-5p 對抑郁行為和海馬神經(jīng)元生長(cháng)的調控有關(guān)。

       ③ 神經(jīng)損傷

       神經(jīng)細胞損傷在一定程度上會(huì )引起細胞凋亡，引起神經(jīng)系統功能損失，該過(guò)程受腦內膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元的成熟度、細胞因子、炎癥因子等影響。研究發(fā)現小檗堿通過(guò)激活 mTOR 磷酸化，抑制內質(zhì)網(wǎng)應激和自噬過(guò)程來(lái)提高氧糖剝奪/再灌注腎上腺嗜鉻細胞瘤 PC12 細胞的活力，通過(guò)上調過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體 γ（peroxisome proliferatorsactivated receptor γ，PPARγ）、抑制核因子-κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）等因子發(fā)揮對大鼠海馬神經(jīng)元體外氧糖剝奪模型的保護作用。小檗堿還能通過(guò)p-ERK//C/EBP同源蛋白（C/EBP homologous protein，CHOP）/半胱氨酸蛋白酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase-3， Caspase-3）、蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）/糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）/ERK、磷酸肌醇-3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/Akt、沉默調節蛋白1（silent mating type information regulation 2 homolog 1， SIRT1）、 低氧誘導因子-1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）/p53 等多個(gè)信號通路來(lái)影響腦神經(jīng)凋亡相關(guān)通路，發(fā)揮對腦損傷模型的保護作用。不僅如此，小檗堿可促進(jìn)海馬CA1-CA3 區中小白蛋白免疫反應神經(jīng)元和神經(jīng)纖維數量，調節神經(jīng)元中 Ca2+水平，從而對抗神經(jīng)元損傷。

       此外，小檗堿能緩解化療、物理?yè)p傷導致的神經(jīng)損傷。研究發(fā)現小檗堿可通過(guò)抑制腦組織中膠質(zhì)纖維酸性蛋白、NF-κB 和 Caspase-3 等蛋白水平，上調過(guò)氧化物酶體增殖受體 γ 輔激活因子-1α（peroxisome proliferators-activated receptor γ coactivator-1α， PGC-1α）和錳超氧化物歧化酶來(lái)激活 抗氧化和炎癥防御，進(jìn)而減輕阿霉素誘發(fā)的病理組織異常、認知障礙和行為缺陷；可通過(guò)下調 NOD樣受體熱蛋白結構域相關(guān)蛋白 3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）炎癥小體信號通路，減少炎癥因子白細胞介素-1β（interleukin-1β， IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）釋放，降低降鈣素基因相關(guān)肽表達水平，提高眶下神經(jīng)縮窄術(shù)制備三叉神經(jīng)痛大鼠神經(jīng)面部感覺(jué)區域的機械痛閾值。

       ④ 帕金森病

       帕金森病是世界上第2大神經(jīng)退行性疾病，且帕金森病炎癥過(guò)程與 NLR 家族 NLRP3 炎癥小體激活密切相關(guān)。研究發(fā)現小檗堿可增強黑質(zhì)自噬活性，降低 NLRP3 炎性小體水平；可通過(guò)調節長(cháng)鏈非編碼 RNALINC00943/微小 RNA-142-5p/KPNA4/NF-κB 和激活單磷酸腺苷、AMPK，降低α突觸核蛋白、微管相關(guān)蛋白 1 輕鏈 3I（I microtubule-associated protein 1 light chain 3II，LC3II） 水平等來(lái)抑制炎癥和凋亡，保護 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶誘導帕金森病小鼠和1-甲基-4-苯基吡啶離子誘導小鼠小膠質(zhì)瘤 BV2 細胞的神經(jīng)元退化和損傷。此外，小檗堿可以穿透血腦屏障，實(shí)現在線(xiàn)粒體中積累，進(jìn)而抑制患帕金森病斑馬魚(yú)大腦六羥基多巴損傷細胞抑癌基因誘導的假定激酶 1（PTEN induced putative kinase 1， PINK1）蛋白積累和 LC3 蛋白過(guò)表達，進(jìn)而緩解斑馬魚(yú)多巴胺能神經(jīng)元的損失。腸道菌群可能也是小檗堿多功能作用的靶點(diǎn)。苯基丙氨酸-酪氨酸-多巴胺通路能向大腦提供多巴胺，而酪氨酸羥化酶（tyrosine 3-monooxygenase，TH） 以四氫生物蝶呤（tetrahydrobiopterin， BH4）為輔酶，是羥化酪氨酸并生成左旋多巴的限速酶。臨床研究發(fā)現小檗堿通過(guò)細菌產(chǎn)生的二氫小檗堿供應硝基還原酶，促進(jìn)二氫小檗堿產(chǎn)生BH4，進(jìn)而增強 TH 的活性來(lái)加速腸道細菌產(chǎn)生左旋多巴，且糞腸或屎腸球菌移植與小檗堿聯(lián)用更能顯著(zhù)增加帕金森病小鼠的腦多巴胺水平，改善帕金森病癥狀。此外，帕金森動(dòng)物模型中會(huì )出現加速細胞凋亡性神經(jīng)元死亡的現象，小檗堿能增強 Bcl-2表達并降低Bax表達，降低Bax與Bcl-2的比率，抑制海馬細胞凋亡，進(jìn)一步改善短期記憶障礙。

       ⑤ 癲癇

       癲癇是腦部神經(jīng)元高度同步化異常放電引起的感覺(jué)、運動(dòng)、意識、精神、行為等異常，約30%患者應用抗癲癇藥物難以控制病情，嚴重影響生活質(zhì)量。顳葉癲癇是最常見(jiàn)類(lèi)型，目前認為海馬結構改變是癲癇重要病理基礎。利用不同濃度小檗堿對紅藻氨酸誘導的顳葉癲癇大鼠模型進(jìn)行處理，觀(guān)察其對癲癇發(fā)作的影響，結果顯示小檗堿可明顯減少大鼠癲癇發(fā)作次數，通過(guò)對氧化應激標志物丙二醛、亞硝酸鹽和超氧化物歧化酶進(jìn)行測定，結果顯示丙二醛和亞硝酸鹽水平降低，超氧化物歧化酶水平無(wú)明顯變化，提示小檗堿可通過(guò)降低丙二醛和亞硝酸鹽水平抑制氧化應激反應以減少癲癇發(fā)作。

       對小檗堿（黃連素）在毛果蕓香堿誘導的大鼠癲癇模型中抗抽搐和減輕記憶損害作用的研究顯示，在癲癇大鼠模型中注入25mg/kg小檗堿后，可明顯推遲首次抽搐發(fā)作時(shí)間，且注入50、100mg/kg時(shí)延遲時(shí)間更長(cháng)，說(shuō)明小檗堿抗癲癇作用具有濃度依賴(lài)性；此外，過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽和超氧化物歧化酶作為大腦中重要的抗氧化成分，癲癇發(fā)作24h后，海馬中過(guò)氧化氫酶水平增高，經(jīng)小檗堿處理后過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽水平均明顯升高，而超氧化物歧化酶水平與處理前無(wú)明顯變化，說(shuō)明小檗堿可通過(guò)提高過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽水平來(lái)抑制氧化應激反應，而對超氧化物歧化酶無(wú)影響。另外，該實(shí)驗提示小檗堿可改善癲癇模型鼠的記憶障礙，但對無(wú)癲癇發(fā)作的對照組大鼠記憶功能無(wú)影響，因此小檗堿可抑制抽搐發(fā)作，且無(wú)記憶力損害等不良反應。此外，另有研究顯示，小檗堿可通過(guò)阻斷海馬CA1神經(jīng)元鉀離子通道而抑制細胞凋亡，促進(jìn)細胞存活。

       參考資料

       [1]馬洪歌,姚麗芬.小檗堿治療中樞神經(jīng)系統相關(guān)疾病研究進(jìn)展[J].中華實(shí)用診斷與治療雜志,2017,31(09):929-931.

       [2]陳美琳,李芝奇,范琦琦,等.小檗堿藥理作用及其相關(guān)作用機制研究進(jìn)展[J].中草藥,2022,53(18):5861-5872.

       作者簡(jiǎn)介：

       小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事?tīng)I養食品的開(kāi)發(fā)與研究。