莱菔硫烷的化学成分与药理作用研究进展

[摘要] 莱菔硫烷[sulforaphane，SFN]又可称为“莱菔子素”，是一类异硫氰酸盐（ITCs），主要存在于十字花科植物中。SFN主要药理作用有抗肿瘤、神经保护、抗氧化损伤作用。

[关键词] 莱菔硫烷；药理作用；抗肿瘤；神经保护；抗氧化损伤；

1 莱菔硫烷的化学成分

莱菔硫烷[sulforaphane，1-isothiocyanato-4-（meth-ylsulfinyl）-butane，1-异硫氰酸基-4-（甲基亚磺酰基）丁烷，SFN]又可称为“莱菔子素”，是一类异硫氰酸盐（ITCs），主要存在于十字花科植物中，其中芥菜、花椰菜和甘蓝类蔬菜作物中含量占主体含量。研究表明，莱菔硫烷可防治癌症，阻断肿瘤的发生， 是有很强预防作用的天然药物，同时还是潜在的治疗肿瘤的药物。

2 莱菔硫烷的药理作用研究进展

2.1抗肿瘤作用

2.1.1肿瘤发生阶段

SFN主要以抑制Ⅰ相酶、诱导Ⅱ相酶的表达为主要控制肿瘤发生的手段。

体内的Ⅰ相酶与Ⅱ相酶均参与体内化学致癌物的代谢，Ⅰ相代谢酶使化学致癌物活化为亲电子物，从而使SFN可以抑制因化学制剂引起的致癌作用，因此是一种保护、防护型物质。Ⅱ相代谢酶（如尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶）[1]将亲电子物转化为低毒且易于排泄的物质，从而排出体外。SFN诱导Ⅱ相酶与活性氧发生反应，而不是直接与活性氧反应，因此发挥的是间接抗氧化作用，同时，持续时间要长于其他抗氧化物质[2]。

2.1.2肿瘤生长阶段

细胞增殖是生物体重要生命特征，细胞以分裂的形式进行增殖。而细胞增殖又通过细胞周期来实现。细胞周期分为间期和分裂期，间期又分为三期，即脱氧核糖核酸合成前期（G1期）、脱氧核糖核酸合成期（S期）和脱氧核糖核酸合成后期（G2期），M期即为细胞分裂期。其中，G1期物质代谢活跃，迅速合成核糖核酸和蛋白质，为下阶段S期的脱氧核糖核酸的复制做好物质和能量的准备。S期则是用于合成脱氧核糖核酸和组蛋白。G2时期，脱氧核糖核酸合成终止，并在此期间为分裂期制造所需的蛋白质。

以肝癌HepG-2细胞为例，SFN通过诱导G2/M期细胞发生阻滞[3]来控制肿瘤细胞的增殖。研究表明，SFN作用于HepG-2细胞48小时后，随SFN浓度的增加，细胞内Cdk1蛋白表达量逐渐降低，cyclinB1蛋白表达量逐渐降低，这表明Cdk1-cyclinB1复合物形成显著减少，从而使细胞由G2期进入M期的时间滞后。与此同时p-Cdk1（Thr14）蛋白表达量逐渐增加，Cdk1的Thr14磷酸化水平增加，从而导致Cdk1活性受抑制进而导致Cdk1-cyclinB1复合物活性被抑制，从而使G2/M期发生阻滞。加之，Cdc25C蛋白表达量显著降低，活性受到抑制，致使Cdk1-cyclinB1复合物活性被抑制，从而导致G2/M期发生阻滞。

2.2神经保护作用

2.2.1对神经元的保护作用

神经元，是神经系统结构和功能的基本单位。Xian Feng[4]给健康大鼠背部皮下注射鱼藤酮这一药物建立了帕金森大鼠模型，SFN药物干预后TH蛋白在中脑和纹状体比实验组明显增高，以上现象表明莱菔硫烷对大鼠脑内的多巴胺能神经元有保护作用。Wu Xue Mei[5]对出生1d的SD大鼠乳鼠进行皮质神经元的原代培养，取生长到5-6d的神经元进行氧糖剥夺/复氧模型的建立，给药后发现SFN可减少OGD/R对皮质神经元造成的损伤。以上研究表明了，SFN可将Nrf2-ARE这一通路作为靶点从而起到神经保护的作用，还可以清除自由基的蓄积，增强抗氧化能力，清除自由基等改善神经元的损伤，起到保护大脑的作用。

2.2.2对神经胶质细胞的保护作用

在中枢神经系统中的神经胶质细胞主要有星形胶质细胞、少突胶质细胞（与前者合称为大胶质细胞）和小胶质细胞。小胶质细胞为中枢神经系统内固有的免疫效应细胞，在中枢神经系统的生理过程中发挥着极其重要的作用。小胶质细胞对于神经系统的正常发育是必需的。Qin[6]用CCK-8法检测BV-2细胞活性，CCK-8结果表明SFN对小鼠小胶质细胞的激活有明显抑制作用。CCK-8和免疫荧光结果表明SFN间接保护了小胶质细胞介导神经元损伤中神经元的活性和形态。Western blot analysis 结果提示SFN通过p38，JNK，NF-κBp65而不是ERK1/2信号通路抑制小胶质细胞介导的神经元程序性坏死。

2.3抗氧化损伤作用

氧化损伤即体内过多的活性氧产生，尤其是氧自由基（ROS）引起的包括细胞膜磷脂、蛋白质、酶以及DNA的细胞成分损伤。SFN作为一种Ⅱ相酶诱导剂，有较强的抗氧化损伤、清除ROS等生物作用。Lei[7]通过建立高脂膳食大鼠模型和游离脂肪酸诱导HHL-5肝细胞氧化应激的体外模型，发现SFN可显著降低MDA与ROS的含量，从而减弱细胞的氧化应激；同时发现SFN还可上调大鼠肝脏中GST、NQO1和HO1的蛋白水平，提高抗氧化酶含量，提高抗氧化能力。MPP+可诱导细胞氧化应激而引起细胞损伤死亡。Zheng[8]等人对oxLDL诱导巨噬细胞进行研究，发现SFN可显著抑制细胞内氧化自由基的形成，Western blot结果显示SFN上调Nrf2蛋白表达时，下调了PPARy的表达，这可能与减弱氧化应激的机制有关联，但PPARy与Nrf2的具体介导作用仍需进一步探索研究。

总之SFN抗氧化损伤效果多与其清除胞内氧自由基、增加抗氧化酶表达和活化Nrf2-ARE通路中下游部分抗氧化酶相关。

当前国内外对SFN的药理作用研究主要集中在抗肿瘤作用，神经保护作用，抗氧化损伤作用等，这对于治疗癌症疾病，神经疾病提供了一种新的思路，由于SFN广泛存在于十字花科植物中，且对人体并未存在很大的不良反应，所以SFN仍具有很广阔的开发利用价值与发展前景，至于在此基础上的其他药理作用，还需人们进一步去探讨与研究。

参考文献

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[4]先锋，郭斌，秦寿泽等.莱菔硫烷对帕金森病大鼠脑内多巴胺能神经元的保护作用及机制[J].河北医药，2017，39（16）：2440-2443.

[5]吴雪梅. 莱菔硫烷对原代培养神经元氧糖剥夺/复氧损伤的保护作用及机制研究[D].重庆医科大学，2012.

[6]覃偲偲. 莱菔硫烷（SFN）通过在LPS激活的BV-2细胞中下调MAPK/NF-κB信号通路以降低小胶质细胞介导的神经元程序性坏死[D].南方医科大学，2018.

[7]雷鹏，田思聪，滕春莹等.莱菔硫烷对肝细胞的抗氧化能力和线粒体功能的影响[J].第三军医大学学报，2020，42（02）：141-147.DOI：10.16016/j.1000-5404.201908073.

[8]郑向宇，王雅倩，陈芳芳等.莱菔硫烷对oxLDL诱导巨噬细胞泡沫化及氧化应激的影响及机制[J].热带医学杂志，2021，21（02）：135-139+256.