期 赵英源,等:虾青素生理活性的研究进展 ( Retinal ganlion cells,RGCs)的细胞凋亡,改路减轻Aβ诱导的细胞毒作用从而发挥神经保护 善氧化应激标志物例如超氧化物阴离子、MDA、的作用。 8-OHdG和锰超氧化物歧化酶( Manganese super 虾青素改善神经系统的炎症反应、氧化应激 oxide dismutase, MnSOD)的水平。此外,虾青损伤和改善线粒体功能的特点为防治帕金森综合 素还能抑制过氧化氢诱导的转化大鼠视网膜神经征提供了理论依据 节细胞RGC-5凋亡。因此,虾青素可作为治疗2.4虾青素的增强免疫作用 糖尿病视网膜病变的抗氧化药物。Sun等两 免疫细胞对自由基损伤非常敏感,自由基会 硏究微藻中的虾青素对人视网膜色素上皮细胞内促进巨噬细胞细胞膜的降解,而损害其昋噬功能, 源性和外源性糖基化终产物( Advanced glycation抗氧化物尤其是虾青素可以保护免疫系统免受自 endproducts,AGEs)的作用时,在人工培养的视由基的损害。 网膜色素上皮细胞中,发现小球藻提取物及其营 有研究表明,虾青素能减少巨噬细胞中ROS 养成分虾青素通过抑制细胞内氧化应激,对具有的积累,抑制NFKB诱导的炎性介质的产生 重要年龄代表性的内源性n羧甲基赖氨酸的形从而提高机体的免疫功能。Park等发现虾青 成具有明显的抑制作用。另一方面,细胞增殖和素通过抑制NF-KB抑制蛋白的降解,进而抑制 mRNA上调等因素引起血管内皮生长因子和基质NF-kB的活化,从而抑制了炎性细胞因子如前 金属蛋白酶升高,是造成糖尿病视网膜病变的发列腺素E2( Prostaglandin E2,PGE2)、TNF 病机理的重要的一步,而虾青素、叶黄素和二十Ⅱ-1β、诱导性一氧化氮合酶( Inducible nitric 碳五烯酸能减少有毒的外源性AGEs,从而达到 oxide synthase,iOS)、环氧合酶2( Cycloox 延缓糖尿病视网膜病变的目的。 ygenase2,COX2)的表达,以及减少一氧化氮 233虾青素对中枢神经的保护作用 的产生。Lin等国发现虾青素联合伴刀豆球蛋白 虾青素可穿过血脑屏障,进而在中枢神经系( Concanavalin-A,Con-A)或单独的虾青素能 统发挥抗氧化、抗炎症、抗凋亡作用,对中枢神够促进脂多糖( Lipopolysaccharide,LPS)诱导 经系统损伤具有潜在的治疗作用。 干扰素-y( Interferon-y,INF-y)的产生。此外, Zhang等研究发现虾青素可通过调节蛛网虾青素治疗可显著增加LPS诱导的淋巴细胞体外 膜下腔岀血生物体内的内源性谷胱甘肽抗氧化酶增殖,白细胞介素-2( interferon-2,Ⅱ-2)也在 和超氧化物歧化酶来发挥其神经保护作用。还有Con-A刺激下增加产量,这表明虾青素可以在体 研究发现虾青素可以下调基质金属蛋白酶9,降外调节淋巴细胞免疫反应,并在不引起细胞毒性 低白细胞介素-1β( Interleukin-1B,I-1β)、肿的情况下,通过增加INFy和I-2的产生,在 瘤坏死因子( Tumor necrosis factorα,TNF-α)定程度上发挥其体外免疫调节作用,因此,虾青 的表达,小胶质细胞活化以及中性粒细胞浸润从素可以提高人体免疫球蛋白的产生、增强小鼠释 而发挥神经保护作用。 Zhang等发现虾青放和TNF的能力,其作用比B胡萝卜素和角 素可以通过下调神经系统尤其是星形细胞表面分黄素更强。 布的水通道蛋白4的表达以及钠钾离子转运蛋白25虾青素的抗炎作用 1的表达水平来改善脑水肿的程度。 2.5.1虾青素通过激发免疫抵抗炎症 Ya等町研究了虾青素对大鼠局灶性脑缺血 虾青素可以抑制由细菌的LPS引起的氧化应 的再灌注损伤诱导的氧化应激的神经保护作用。激所激发的炎症蛋白因子的表达。而通过以往的 硏究发现虾青素在250~-1000nmoL浓度范围内,实验证明,虾青素可以直接结合阻断信号转导子 减弱了50μmoLH2O2诱导的细胞活力损失,对和转录激活子( START3)的DNA结合活性,抑 缺血再灌注引起的脑损伤具有明显的神经保护作制LPS诱导的氧化活性、神经炎症反应和淀粉样 用。Kko等发现虾青素通过激活ERK信号通变生成时。3 期 赵英源, 等：虾青素生理活性的研究进展 85 （Retinal ganlion cells，RGCs）的细胞凋亡，改 善氧化应激标志物例如超氧化物阴离子、MDA、 8-OHdG 和锰超氧化物歧化酶（Manganese super￾oxide dismutase，MnSOD）的水平。此外，虾青 素还能抑制过氧化氢诱导的转化大鼠视网膜神经 节细胞 RGC-5 凋亡。因此，虾青素可作为治疗 糖尿病视网膜病变的抗氧化药物 [28]。Sun 等 [29] 研究微藻中的虾青素对人视网膜色素上皮细胞内 源性和外源性糖基化终产物（Advanced glycation endproducts，AGEs）的作用时，在人工培养的视 网膜色素上皮细胞中，发现小球藻提取物及其营 养成分虾青素通过抑制细胞内氧化应激，对具有 重要年龄代表性的内源性 n-ε- 羧甲基赖氨酸的形 成具有明显的抑制作用。另一方面，细胞增殖和 mRNA 上调等因素引起血管内皮生长因子和基质 金属蛋白酶升高，是造成糖尿病视网膜病变的发 病机理的重要的一步，而虾青素、叶黄素和二十 碳五烯酸能减少有毒的外源性 AGEs，从而达到 延缓糖尿病视网膜病变的目的。 2.3.3 虾青素对中枢神经的保护作用 虾青素可穿过血脑屏障，进而在中枢神经系 统发挥抗氧化、抗炎症、抗凋亡作用，对中枢神 经系统损伤具有潜在的治疗作用。 Zhang 等 [30] 研究发现虾青素可通过调节蛛网 膜下腔出血生物体内的内源性谷胱甘肽抗氧化酶 和超氧化物歧化酶来发挥其神经保护作用。还有 研究发现虾青素可以下调基质金属蛋白酶 9，降 低白细胞介素 -1β（Interleukin-1β，IL-1β）、肿 瘤 坏 死 因 子（Tumor necrosis factor-α，TNF-α） 的表达，小胶质细胞活化以及中性粒细胞浸润从 而发挥神经保护作用 [31]。Zhang 等 [32] 发现虾青 素可以通过下调神经系统尤其是星形细胞表面分 布的水通道蛋白 4 的表达以及钠钾离子转运蛋白 1 的表达水平来改善脑水肿的程度。 Ya 等 [33] 研究了虾青素对大鼠局灶性脑缺血 的再灌注损伤诱导的氧化应激的神经保护作用。 研究发现虾青素在 250~1000 nmol/L 浓度范围内， 减弱了 50 μmol/L H2O2 诱导的细胞活力损失，对 缺血再灌注引起的脑损伤具有明显的神经保护作 用。Kiko 等 [34] 发现虾青素通过激活 ERK 信号通 路减轻 Aβ 诱导的细胞毒作用从而发挥神经保护 的作用。 虾青素改善神经系统的炎症反应、氧化应激 损伤和改善线粒体功能的特点为防治帕金森综合 征提供了理论依据 [35]。 2.4 虾青素的增强免疫作用 免疫细胞对自由基损伤非常敏感，自由基会 促进巨噬细胞细胞膜的降解，而损害其吞噬功能， 抗氧化物尤其是虾青素可以保护免疫系统免受自 由基的损害。 有研究表明，虾青素能减少巨噬细胞中 ROS 的积累，抑制 NF-κB 诱导的炎性介质的产生， 从而提高机体的免疫功能。Park 等 [36] 发现虾青 素通过抑制 NF-κB 抑制蛋白的降解，进而抑制 NF-κB 的活化，从而抑制了炎性细胞因子如前 列腺素 E2（Prostaglandin E2，PGE2）、TNF、 IL-1β、 诱 导 性 一 氧 化 氮 合 酶（Inducible nitric oxide synthase，iNOS）、环氧合酶 2（Cycloox￾ygenase2，COX2）的表达，以及减少一氧化氮 的产生。Lin 等 [37] 发现虾青素联合伴刀豆球蛋白 （Concanavalin-A，Con-A）或单独的虾青素能 够促进脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）诱导 干扰素 -γ（Interferon-γ，INF-γ）的产生。此外， 虾青素治疗可显著增加 LPS 诱导的淋巴细胞体外 增殖，白细胞介素 -2（interferon-2，IL-2）也在 Con-A 刺激下增加产量，这表明虾青素可以在体 外调节淋巴细胞免疫反应，并在不引起细胞毒性 的情况下，通过增加 INF-γ 和 IL-2 的产生，在一 定程度上发挥其体外免疫调节作用，因此，虾青 素可以提高人体免疫球蛋白的产生、增强小鼠释 放 IL 和 TNF 的能力，其作用比 β- 胡萝卜素和角 黄素更强。 2.5 虾青素的抗炎作用 2.5.1 虾青素通过激发免疫抵抗炎症 虾青素可以抑制由细菌的 LPS 引起的氧化应 激所激发的炎症蛋白因子的表达。而通过以往的 实验证明，虾青素可以直接结合阻断信号转导子 和转录激活子（START3）的 DNA 结合活性，抑 制 LPS 诱导的氧化活性、神经炎症反应和淀粉样 变生成 [38]