张 杨，张浩超,2，郝宝燕，孙敬勇,2**

（1. 济南大学 山东省医学科学院 医学与生命科学学院，山东 济南 250200； 2.山东省医学科学院 药物研究所山东省罕少见病重点实验室，山东 济南 250062；3. 山东省济南市天桥人民医院，山东 济南 250031）

杨梅素（myricetin，MYR）又名杨梅树皮素，化学名为3, 5, 7, 3', 4', 5'-六羟基黄酮，化学式为C15H10O8，分子量为318.2351，是一种多羟基黄酮类化合物，具有较强的抗癌、抗氧化、抗炎、抗菌和镇痛作用。杨梅素主要存在于浆果、蔬菜、水果、茶及红酒中[1]，目前杨梅素的来源主要包括植物提取[2]和化学合成两种途径。其中，杨梅素提取的植物种类主要为杨梅科、漆树科、蓼科、松科和报春花科等[3]。

1 杨梅素简介

杨梅素呈黄色针状晶体，熔点324.0～325.5 ℃，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯，微溶于水，难溶于氯仿、石油醚，易被氧化。杨梅素与HCl-Mg反应呈紫红色；与FeCl3反应呈深紫色；与Mg(Ac)2反应在紫外灯下显黄色荧光；与ZrOCl2-柠檬酸反应出现黄色且不褪色[4]，且在375 nm处有最大吸收。杨梅素的IR（KBr）数据如下：3581.59，3571.01，3114.79 cm-1（酚羟基）；1642.06 cm-1（羰基）；1614.59，1542.84，1508.22 cm-1（苯环）[3]。

2 药理作用

杨梅素主要具有抗肿瘤、抗氧化、抗微生物、抗神经退化、抗高血压、抗过敏、抗酸、降血糖和抗炎、镇痛等多种药理作用。

2.1 抗肿瘤作用

杨梅素具有抑制肝癌、胃癌、乳腺癌等多种癌细胞增殖的作用，能调控多种癌症发生过程中起重要作用的酶的活性，具有较强的抗癌活性。

表1 杨梅素部分抗癌作用及其作用机制

杨梅素不仅可通过上调细胞凋亡通路实现抑癌作用，还可上调促凋亡基因BAX的表达，促使线粒体产生细胞色素C（cytochrome C），激活细胞色素C介导的凋亡途径，细胞色素C可与内质网磷酸三肌醇（IP3）受体反应，使Ca2+浓度升高，Ca2+浓度升高会进一步促进细胞色素C分泌，后者通过正向调节使Ca2+浓度达到细胞毒水平，导致细胞死亡[14]。杨梅素还可降低抑凋亡基因Bcl-2的表达，激活Caspase级联反应，诱导细胞凋亡，促进线粒体分泌凋亡诱导因子（apoptosis-inducing factor，AIF），直接导致细胞凋亡。此外，杨梅素的抗癌作用还体现在阻滞细胞周期和抑制细胞周期素cyclin B1和D1的分泌，进而干扰细胞周期监测[8]。

Soumya等[6]将杨梅素作用于N-二乙基亚硝胺（DEN）诱导小鼠原发性肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）。结果显示杨梅素可改善细胞形态，减轻DEN诱导的肝毒性，降低小鼠体内AST、ALT、ALP、LDH和γ-GT的水平，降低Ras信号通路中p21蛋白活化激酶1（p21-activated Kinase 1，PAK1）及多种下游信号通路（包括Wnt、MAPK/ERK和PI3K/AKT等信号通路），从而抑制细胞无限增殖。Enayatollah等[5]发现杨梅素可促进肝癌小鼠体内凋亡分子细胞色素C释放，激活肝癌小鼠凋亡蛋白caspase-3，诱导肝癌细胞产生H2O2，增加细胞内活性氧化物质，进一步诱导细胞凋亡。

Feng等[8]通过表面等离子体共振分析（surface plasmon resonance analysis）发现杨梅素可与核糖体S6蛋白激酶2（ribosomal s6 kinase 2，RSK2）紧密结合，上调Mad1的表达，抑制人胃癌HGC-27和SGC-7901细胞的增殖，且作用呈剂量依赖性。此外，杨梅素还可抑制细胞周期素cyclin B1和D1、细胞周期素依赖性蛋白激酶CDK 1和细胞周期蛋白CDC25C的表达，使细胞周期停滞在G2/M期。

染色体收缩及线粒体功能紊乱是细胞凋亡的征兆[15]。Jo等[12]发现经杨梅素处理过的人未分化甲状腺瘤细胞SUN-80的染色质出现明显的卷曲和收缩，DNA被严重损伤，细胞周期出现了Sub-G1峰，细胞凋亡率明显升高。

端粒酶在绝大多数肿瘤细胞中均有表达[16]。以端粒酶为靶点的抗癌药物具有高选择和低毒的特点。Xue等[9]以杨梅素为先导物，合成了一系列衍生物，部分化合物可调节p65和端粒酶逆转录酶（TERT）的表达。另外，分子对接实验显示该化合物可通过疏水键和氢键与TERT活性中心结合，对细胞周期进行调控，具有较好的端粒酶抑制作用。

Zheng等[11]发现杨梅素可使人卵巢细胞A2780和OVCAR3的MDR-1基因表达量下降，增强癌细胞对紫杉醇的敏感度。表明杨梅素和紫杉醇联合治疗可增加治疗效果，减少细胞对紫杉醇产生的耐药性。

癌细胞在DNA的复制，RNA的转录、翻译，蛋白质的修饰等过程中均需要嘌呤核苷酸的参与[17]。肌苷-5'-磷酸脱氢酶（human inosine 5'-monophosphate dehydrogenase，hIMPDH）是生物体内合成嘌呤核苷酸的限速酶，抑制hIMPDH的活性，可降低癌细胞中嘌呤核苷酸的含量，抑制细胞增殖[18]。噻唑羧胺核苷、霉酚酸酯（mycophenolate mofetil）等药物有良好的hIMPDH抑制能力，因毒性较高阻碍了临床应用[19]。Pan等[10]研究发现杨梅素对于hIMPDH 1，2均具有较高的抑制率，两者的IC50值分别为6.98±0.1522 μmol/L和4.10±0.14 μmol/L，数值较阳性对照药霉酚酸酯明显小。

肿瘤细胞代谢率较高，为了保证营养供应及废物代谢，一般肿瘤的发生都伴随着血管的生成，抑制血管生成可产生一定的抗癌作用。Kim[13]发现杨梅素可抑制人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）的迁移及血管生成，且作用呈剂量依赖性。血管生成受到活性氧物质（reactive oxygen species，ROS）调节，低ROS浓度情况下，可促进血管生成。PI3K/Akt/mTOR信号通路可激活癌细胞的血管生成，在癌症的发生过程中起到重要作用[20]。杨梅素处理过的细胞中PI3K、AKT和mTOR蛋白都有一定程度的减少，所以杨梅素是一个潜在的血管生成抑制剂[13]。

细胞可通过自我吞噬相关基因（autophagyrelated gene，ATG）及其上游mTOR信号通路的调控进行自我吞噬，清除错误折叠的蛋白质、受损的细胞器，提高细胞生存能力[21]。Cao等[17]发现杨梅素在较高浓度下可显著降低肝癌细胞HepG2的活力，增加自噬体形成和选择性吞噬过程中起关键作用的蛋白LC3的表达[22]，降低mTOR及其下游信号分子的磷酸化，促使细胞的自噬过程进行。氯喹（chloroquine，CQ）是细胞自噬过程的的抑制剂，可抑制自噬体融合，中和溶酶体的pH值，促进溶酶体蛋白的降解。研究发现，CQ可抑制杨梅素诱导的自我吞噬，进一步降低细胞的活性，增强了杨梅素的抗癌活性。结果表明，虽然杨梅素具有多种抗肿瘤活性，但其诱导的自噬过程则有利于肿瘤细胞存活，所以以杨梅素为骨架进行药物设计时，应当考虑其对于自噬过程的影响。

2.2 抗氧化作用

随着人体的衰老，铁在体内可产生累积效应[23]。铁在脑内的积累可诱导组织产生多种ROS，这些物质可导致阿尔茨海默病、帕金森氏病、舞蹈病等多种神经退行性疾病。Wang等[24]研究发现杨梅素可降低脑内铁离子的含量，防止摄入过量铁导致的机体损伤，且增加小鼠体内超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和过氧化氢酶（CAT）等多种抗氧化酶的活性，显著改善实验小鼠的记忆力。此外，杨梅素也是一个理想的铁离子螯合剂，与铁的结合能力甚至超过EDTA。

研究表明低密度脂蛋白（LDL）的氧化在动脉粥样硬化形成过程中起重要作用。多酚羟基化合物有助于清除机体内部的ROS，进而抑制动脉粥样硬化的形成。Bertin等[25]以N-乙酰半胱氨酸作为阳性对照，筛选了黄芩苷元（baicalein）、白果内酯（bilobalide）、泽兰黄素（eupatorin）、高良姜素（galangin）、厚朴酚（magnolol）、杨梅素（myricetin）、橄榄苦苷（oleuropein）和水飞蓟素（silibinin）8种以黄酮为主的多酚羟基化合物，分别研究了这几种化合物在机体内的抗氧化作用。其中，杨梅素具有最强的抗氧化能力，其抗氧化能力甚至强于N-乙酰半胱氨酸。在进一步的LDL氧化动力学实验中，橄榄苦苷、杨梅素和厚朴酚都展现出了较好的延缓氧化反应速率的作用。上述结果表明，杨梅素具有较强的自由基清除和减缓LDL氧化的能力，对治疗动脉粥样硬化药物的研究具有一定的参考意义。

UVB（ultraviolet radiation B）是导致皮肤老化主要的外部因素，长期暴露在紫外辐射下，可导致皮肤产生皱纹、松弛、粗糙等多种光老化现象。Kim等[26]发现杨梅素可显著改善UVB导致的小鼠皮肤损伤，降低小鼠皮肤内髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）的活性，减少皮肤中促炎症因子，降低IL-1β及IL-10的水平。此外，杨梅素还可提高小鼠皮肤组织内谷胱甘肽水平，减少通过脂质氧化产生的丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量，减少超氧离子自由基的产生，增强皮肤抗氧化和修复紫外损伤的能力。

杨梅素也可调控多种基因的表达。基质金属蛋白酶（matrix metaloproteinase，MMP）是一类肽酶，可降解多种细胞基质外成分，在细胞增殖、迁移、凋亡和血管生成等诸多过程中起重要作用[27]。杨梅素可逆转UV诱导的MMP表达升高和Nox-2基因的转录，增加谷胱甘肽还原酶的表达，增强皮肤抗氧化损伤的能力。

有研究表明，杨梅素具有延长寿命、保护细胞、抗紫外损伤等生理作用[28]。Büchter等[29]发现杨梅素及其衍生物（丁香亭，西伯利亚落叶松黄酮，杨梅素三甲醚）可不同程度地延长秀丽隐杆线虫的寿命，减少脂褐质的积累，降低细胞内的ROS浓度，增强机体自由基清除率。DAF-16是一个跨物种保守基因，同时也是发挥延长寿命作用的关键基因，在秀丽隐杆线虫、人和小鼠体内均有同源基因。杨梅素及其衍生物可促进DAF-16基因在细胞核内的转位，增强DAF-16的转录和表达。

2.3 降血糖作用

胰高血糖素样肽-1（glucagon-like peptide，GLP-1）不仅能通过促进胰岛分泌胰岛素来调节血糖水平，治疗II型糖尿病，而且可有效防止直接使用胰岛素而导致的低血糖症状[30]。Li等[31]发现杨梅素能激活GLP-1受体，增加胰岛素瘤细胞（INS-1）内cAMP水平，是葡萄糖依赖型胰岛素促分泌剂。此外，Glut-2（glucose transporter 2）是编码葡萄糖跨膜转运蛋白的基因，可调控细胞的糖转运能力，杨梅素可上调Glut-2基因的表达，发挥降低血糖的作用。

2.4 抗炎、镇痛作用

Tong等[32]用乙酸刺激小鼠腹部，使小鼠出现腹部绞痛来研究杨梅素的镇痛作用，结果发现杨梅素和阿司匹林效果一致，均具有明显的镇痛效果。通过对小鼠腹膜腔PGE2水平的分析，发现杨梅素可减少PGE2的产生，防止血管扩张带来进一步组织损伤。此外，作者还发现杨梅素可显著减轻晚期疼痛，但对早期疼痛无明显影响。

Latief等[33]从乌墨蒲桃中提取到了三聚杨梅素鼠李糖苷（trimeric myricetin rhamnoside，TMR）并测试其抗炎活性。结果表明TMR可通过调节多种促炎症物质来改善炎症症状。髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）的活性反映了炎症过程中细胞趋化性及中性粒细胞浸润等过程。氮氧化物NOx具有高度反应活性，可在体内氧化产生ROS，造成严重的氧化损伤。肿瘤坏死因子α（TNF-α）和IL-1β可募集更多免疫细胞进入受损部位，造成受损部位的炎症损伤。机体发炎会导致其发炎部位PGE2浓度上升，PGE2可增加血流量、扩张血管和增加炎症反应。TMR处理过的小鼠炎症组织中MPO的活性和NOx、TNF-α、IL-1β与PGE2的浓度降低，表明TMR是一个多效的抗炎化合物。

2.5 抗高血压作用

长期摄入醋酸脱氧皮质酮（deoxycorticosterone acetate，DOCA）可诱导小鼠产生高血压及氧化应激。Borde等[34]切除小鼠单侧肾脏，并使其连续4周摄入DOCA，小鼠Na+排泄显著减少，收缩压上升。服用杨梅素可消除DOCA导致的Na+排泄降低，收缩压升高现象，改善小鼠的高血压情况。杨梅素对于正常的小鼠则不会产生该系列变化。有研究表明5-羟色胺2B受体（5-HT2B）和血管紧张素Ⅱ与高血压的产生有密切关系。通过对5-HT和AngⅡ的量效曲线的研究，发现杨梅素可抑制这两种物质受体的活性，从而抑制高血压的发生。

2.6 抗酸作用

Miyazaki等[35]通过研究发现杨梅素可抑制H+-K+-ATP酶的活性，其IC50值为0.58±0.14 μmol/L，且抑制小鼠胃酸分泌的作用优于质子泵抑制剂奥美拉唑 （IC50为1.5 μmol/L）。此外，杨梅素还可以抑制Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶两种P2型ATP酶。作者筛选了包括杨梅素在内的16种不同的黄酮类化合物，发现化合物的3'- 和5'-位羟基是抑制P2型ATP酶活性的必须基团，同时2'-位及6-位羟基可增加抑制活性。其中杨梅素以其安全性高、毒性低和分布广泛等特点，具有很好的开发成抗胃溃疡药物的潜力。

2.7 抗神经退行性作用

长期处于压力应激状态下会导致学习能力和记忆能力的下降，影响机体的下丘脑-垂体-肾上腺轴（hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA axis），使压力相关激素水平发生紊乱[36]。Wang等[37]采用Morris水迷宫试验探究了杨梅素对于小鼠记忆能力的影响。结果表明，杨梅素对于受损的学习能力没有明显的治愈作用，但可改善慢性应激导致的小鼠空间记忆损伤。小鼠在长期的束缚应激下，体内的促肾上腺皮质激素（ACTH）有明显的上升，杨梅素可降低束缚应激诱导的ACTH水平紊乱，且不影响正常小鼠的ACTH分泌。小鼠在长期应激下还会导致海马体内脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白减少，杨梅素可逆转此过程，使BDNF蛋白的表达增加。

2.8 抗过敏作用

蜂蜜是一种具有抗过敏活性的传统药物，其原因可能是蜂蜜中存在某种抗过敏活性的黄酮化合物。杨梅素占蜂蜜中酚类化合物总量的2 %，为了验证杨梅素的抗过敏活性，Medeiros等[38]采用乳清蛋白诱导小鼠产生过敏反应，分别验证了蜂蜜提取物与杨梅素的抗过敏活性。蜂蜜提取物可产生多种抗过敏反应，包括减轻乳清蛋白诱导的水肿，改善过敏性休克症状，减少IgE和IgG1的产生及淋巴细胞向支气管淋巴细胞的迁移和抑制嗜酸性粒细胞过氧化物酶活性等。结果表明，杨梅素可产生多种抗过敏效应，包括减轻淋巴细胞向支气管淋巴细胞的迁移，减少血清免疫球蛋白E（IgE）和G1（IgG1）的产生等。

2.9 抗微生物作用

Ortega等[39]采用HIV-1和人T细胞白血病细胞（MT4）对杨梅素、杨梅素3-鼠李糖苷和杨梅素3-(6-鼠李糖基半乳糖苷) 3种化合物进行抗HIV病毒活性研究。杨梅素及其糖苷类衍生物对MT4细胞的细胞毒活性较弱，但抗HIV逆转录酶活性显著。特别是杨梅素的逆转录酶抑制活性最高，IC50值为7.6µmol/L。作者进一步将逆转录酶和杨梅素及其衍生物进行分子对接，发现杨梅素可与HIV逆转录酶A链的101位赖氨酸、180位异亮氨酸和B链138位谷氨酸形成5个氢键；与A链101位酪氨酸、100位亮氨酸、106位缬氨酸、34位亮氨酸和179位缬氨酸产生范德华力作用。上述结果表明杨梅素与HIV逆转录酶结合最稳定。

噻二唑具有抗菌、抗病毒、抗惊厥、抗焦虑和镇痛作用。Zhong等[40]使用白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.Oryzae，Xoo）和雷氏青枯病菌（Ralstonia solanac-earum）衡量杨梅素的1, 3, 4-噻二唑系列衍生物的抗菌活性。多种噻二唑杨梅素衍生物的抗菌活性高于噻菌铜（thiadiazole copper），抗烟草花叶病毒的能力高于宁南霉素。噻二唑类杨梅素衍生物具有发展成新型低毒性农药的潜力。

2.10 其他作用

杨梅素可有效地调控多种肿瘤细胞的增殖，使其细胞周期紊乱，停滞；可对多种凋亡相关基因进行调控，包括促凋亡基因p53、BAX、抑制抑凋亡基因Bcl-2、激活凋亡蛋白Caspase级联反应等；可抑制多种细胞信号通路，防止细胞产生过度的增殖讯号，抑制细胞的无限增殖。

3 前景展望

杨梅素是自然界存在的一种结构简单、来源广泛的化合物，具有较为广阔的发展前景。在今后的研究中，笔者认为应从以下两个方面进行研究：首先是寻找一种高效的杨梅素制备方法。杨梅素主要是从天然植物中提取获得，部分植物中杨梅素含量较低，加之求大于供，造成价格相对较高，高效、低成本的提取方法和合成方法显得尤为重要。其次，杨梅素稳定性较差，很多药理作用机制尚不明确，且有关杨梅素剂型的研究较少，造成生物利用度偏低、安全性较差。因此，未来应在杨梅素的药代动力学、药效学的研究基础上对其剂型进行研究，使其在体内适时释放出杨梅素，提高生物利用度、增强安全性。