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https://yxqy.whuznhmedj.com/journal/407.html
摘要
银杏为银杏科银杏属植物,是我国的传统药材,临床应用频率较高。银杏的主要化学成分为黄酮类、萜类、烷基酚(酸)类、多糖类及其他微量元素,药理研究方面发现银杏具有抗炎抗氧化、抗肿瘤、神经保护、抗抑郁等作用,在治疗神经系统疾病、抗肿瘤、抗抑郁等方面有广阔前景。本文对银杏的本草考证、化学成分,药理作用进行综述,以期为银杏的临床应用和资源综合利用提供参考。
全文
银杏为银杏科、银杏属植物,又名白果、鸭脚子、平仲,是第四纪冰川后最古老的裸子植物,俗称“活化石 [1]。“银杏”之名最早收录于《绍兴本草》。《中国药典》记载其性味甘、苦、涩、平,有毒,主要归于肺经,具有敛肺平喘、活血化瘀、通络止痛、化浊降脂之效 [2-?3],适用于肺虚久咳、瘀血阻滞,胸痹心痛,中风偏瘫等疾病。研究发现,银杏的主要化学成分为黄酮类、萜类、烷基酚(酸)类、多糖类及其他微量元素,其中黄酮类和萜类化合物又是银杏叶中的主要活性物质 [4-5]。药理方面,银杏有抗炎抗氧化、神经保护、抗肿瘤、抗抑郁、心脑血管保护等多种药理作用。目前银杏提取物在临床上广泛用于心脑血管疾病、神经系统疾病、抑郁症等疾病的治疗? [6-8]。随着研究深入,发现银杏在心脑血管、神经系统、代谢性疾病及肿瘤等领域的临床运用日渐广泛且疗效显著。因此,本文就银杏的化学成分及药理作用作一综述,以期为银杏的临床应用和资源综合利用提供参考。
1 本草考证
银杏为银杏科、银杏属落叶乔木,属于裸子植物。“银杏”一名最早见于《绍兴本草》记载,银杏“以其色白如银,形似小杏,故名之”“乃叶如鸭脚而又谓之鸭脚子” [9]。银杏的叶、根、种子均可入药,且药用部位不同功效亦有异。银杏叶有敛肺平喘、活血化瘀、通络止痛、化浊降脂之功效;银杏根味甘、性温,可益气补虚;其种子为银杏果,又叫“白果”,擅长温肺益气、定喘嗽、缩小便、止白浊。
《中国药典》记载银杏性味甘、苦、涩、平,为有毒之品。《本草纲目》对银杏的产地、形态分别做了相关论述,原文曰“银杏,原生于江南,以宣城者为胜,树高二三仗,叶薄,纵理俨如鸭掌形,有刻缺,面绿背淡,二月开花成簇,青白色” [10],由此可以看出银杏原本生于江南地区,尤其以安徽东南部宣城一带的品质最佳,其形态高大,叶体偏薄。在现代,银杏在南北方均有分布。对于银杏的采收季节,《本草蒙筌》 [11]中有相关记载,曰“秋熟击落,壳白肉青”;《本草纲目》曰“经霜乃熟烂”。由此可看出白果的采收时节为秋季,深秋经霜后即已熟透。
在其药用功效方面,明代刘文泰在《本草品汇精要》中记载“银杏炒食煮食皆可,生食发病”“黄叶为末,和面作饼,煨熟食之止泻痢,生食有小毒发病”,这是历史上首次对银杏药用功效的记载;孟诜在《食疗本草》中提到银杏叶可用来治疗心悸怔忡、肺虚咳喘等症;《本草纲目》中对银杏的生用和炙用功效分别做了相关论述,“生食引疮解酒,熟食益人。熟食温肺益气,定喘嗽,缩小便,止白浊。生食降痰,消毒杀虫。嚼浆涂鼻面手足,去继疤黔黯数皱,及疥癣疮璧虱”;《中药志》中记载其功效为“敛肺气,平喘咳,止带浊”。以上可以看出银杏的主要功效为温肺益气,敛肺定喘,缩尿止带。
随着现代技术的发展以及对中医药研究的进一步深入,有关银杏的本草考证有了更深入的研究。银杏叶是其发挥主要药用价值的部位,也是目前国内外天然药物研发的热点。越来越多的研究通过现代技术手段对银杏的药物成分进行了分离鉴定,发现银杏中的有关活性成分对多系统疾病均有治疗作用。银杏的本草考证是对其药用历史和传统认识的深入,通过现代技术对其本草考证的深入研究,可以进一步提高银杏的临床药用价值。
2 化学成分
2.1 黄酮类
黄酮类化合物是银杏中的主要化学成分,是其发挥抗氧化作用的主要活性成分 [12-13]。迄今为止,已鉴定出约110种具有明确结构的黄酮化合物 [12]。黄酮类化合物包括双黄酮、原花青素和黄酮醇苷,主要形式为槲皮素、山奈酚和异鼠李素 [14]。黄酮类化合物按照化学结构又可以分成单黄酮、双黄酮、儿茶素和黄酮苷4类 [15]。Ji等 [16]通过离线亲水作用-反相二维液相色谱串联质谱系统,在银杏叶中鉴定出88种黄酮类化合物。Liu等 [12]研究发现银杏叶中7种黄酮苷的总含量为2.1~3.6 mg/g。Shu等? [17-?18]从银杏叶中分离提纯得到2个黄酮类苷。Chen等 [19]发现银杏叶及其种皮含有丰富的双黄酮和异银杏黄酮,平均含量分别为1 458.70和302.55 μg/g。此外,银杏叶还被分离鉴定出穗花杉双黄酮-7''-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和4种已知的生物黄酮化合物 [20]。提示黄酮类化合物来源广泛,随着现代技术的发展可能有更多的黄酮类型被提取出来。
2.2 萜类
银杏叶中主要的萜类化合物是萜内酯,通常由几个内酯环组成,包括二萜内酯和双半萜内酯。Ji等 [16]建立了离线亲水相互作用×反相二维液相色谱耦合二极管阵列检测器和四极杆飞行时间质谱检测体系,对银杏叶提取物(ginkgo biloba leaf extract,GBE)的化学成分进行综合分析,首次在银杏叶中检测到9种萜类内酯,包括银杏内酯A、B、C、J、M、K、L以及氢化银杏内酯J和银杏内酯。银杏中含有的萜內酯类成分按化学类型可分为二萜内酯、倍半萜内酯、三萜类。Dong等 [21]从银杏叶中首次分离鉴定出一种具有2个内酯环基团的倍半萜内酯新异构体以及2种六萜类内酯(双叶内酯和双叶内酯异构体);此外还发现银杏内酯分为10个亚型:A、B、C、J、K、L、M、N、P和q。白果内酯及其异构体含有2个内酯环基团,银杏还含有去甲萜类化合物,包括3种去甲倍半萜类化合物 [18, 21-22]。Biernacka等 [14]发现GBE的萜类成分主要包含银杏内酯A、B、C、J、M(2.8%~3.4%)以及白果内酯(2.6%~3.2%)。通过对萜类化合物的研究为银杏的合理开发利用提供依据。
2.3 烷基酚(酸)类
烷基酚(酸)类化合物是指含烷基长侧链的酚类代谢物。银杏酸是烷基酚酸的一种,银杏酸的结构是水杨酸的6-烷基或6-烯基衍生物,通常在苯环的C6位置上有1个长侧链。银杏酸在银杏外种皮、银杏叶及种仁中均有分布,在银杏叶中含量较低 [23-25]。从银杏叶中分离提纯到的酚酸类主要有咖啡酸、原儿茶酸、香草酸、p-香豆酸等。Kato-Noguchi等 [26]经层析纯化,首次从银杏叶中分离到特异性银杏酸化合物2-羟基-6-(10-羟基戊烯-11-烯基)苯甲酸。
2.4 银杏多糖
银杏多糖分布在银杏叶的多个部位,在银杏叶中的含量约为1.67% [27]。近年来,从银杏叶中分离到的多糖有GF1、GBP50S2、GPB、p-PGBL、GBP11、GBP22、GBP33、GPS、GBPS-2、GBPS-3、GBPB-W、GBPB-S等10余种 [28]。Yang等 [29]通过试验分离提纯得到水溶性多糖GPB。TSK-GEL柱高效液相色谱和Sepharose CL-6B凝胶过滤色谱分析表明,GPB极性均匀,分子量约为10 kDa,具有高支链结构,以聚半乳糖为骨干。Yuan等 [30]从银杏叶中获得了一种由α型和β型糖苷键组成的名为GBP50S2的新型多糖,且发现GBP50S2具有清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、羟基自由基的能力;Ren等 [31]从双叶木糖叶中分离到两种典型的酸性杂多糖GBPS-2和GBPS-3,由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成,但其摩尔比不同。
3 药理作用
3.1 抗氧化
研究表明GBE具有良好的抗氧化活性 [32-33]。银杏叶中的黄酮、萜烯内酯、银杏酸和多糖均具有抗氧化活性,适当剂量的GBE可作为自由基清除剂,减少细胞中的氧化应激 [34-35]。原花青素具有较强的自由基清除能力,是一种广泛应用的氧自由基清除剂。Cao等 [36]研究发现GBE中总原花青素具有明显的DPPH和2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS]自由基清除能力。核因子E2相关因子2(nuclear factor-e2-related factor 2,Nrf2)是内源性抗氧化防御分子的关键调控因子之一,Nrf2在保护脑细胞免受缺血性卒中损伤中起重要作用 [37]。Liu等? [38]发现银杏内酯和双叶内酯通过激活丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinase,Akt)/Nrf2通路发挥对脑缺血损伤的抗氧化作用,保护神经元免受氧化应激损伤。脑缺血再灌注损伤会进一步导致脑梗,严重危及生命。Song等 [39]研究发现GBE可通过降低血清脂质过氧化水平,提高超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性水平来缓解脑缺血再灌注损伤。
3.2 神经保护
随着人口老龄化速度的加快,神经退行性疾病的发病率正逐年上升。阿尔茨海默病(Alzheimer ?'s disease,AD)和帕金森病(Parkinson's disease,PD) [40]是最常见的神经退行性疾病。到目前为止,尚无有效的AD治疗药物。研究显示,GBE可改善AD小鼠的认知行为,提示其可能对AD患者具有潜在的治疗作用 [41]。Wang等 [42]通过转录组学探讨了GBE对AD病理环境下星形胶质细胞损伤的保护机制,发现GBE可能通过调节Hippo和Wnt通路在谷氨酸诱导的星形胶质细胞损伤中发挥保护作用。常用治疗PD的药物往往伴有恶心、嗜睡和水肿等不良反应 [43]。研究发现GBE可治疗PD,且药物不良反应小,其作用机制可能与减轻纹状体多巴胺水平的丧失和预防神经退行性变有关 [44-45]。此外,银杏叶可能会引起对神经元变性的保护,也被认为是一种益智剂 [46]。Kumari等? [47]发现GBE可以通过恢复神经递质水平、神经元固缩和突触连接以及改善神经营养和突触蛋白表达来改善高压氧诱导的恐惧和记忆消退。以上均表明GBE对某些神经退行性疾病有一定的治疗作用,有望成为治疗神经系统疾病的新兴方法。
3.3 抗肿瘤
肿瘤的发病率和死亡率不断上升,正在成为一个威胁人类健康的公共安全问题 [48]。据世界卫生组织发布的全球最新癌症数据显示,我国癌症新发及死亡人数均位于全球第一 [49]。近年来,传统药物的抗癌作用备受关注 [50]。银杏作为一种传统药物,其提取物及相关制剂可通过诱导细胞凋亡、抑制增殖、调节基因表达等来发挥抗癌作用? [51]。Ahmed等 [52]通过实验探讨GBE在大鼠肝细胞癌恶化中的作用,发现GBE可显著降低血清肿瘤标志物,下调癌基因表达,同时上调肝肿瘤抑制基因,其作用与其抑制增殖和诱导凋亡有关;Shu等 [18]发现从银杏叶中分离得到的Icariside B6对体外培养的人黑色素瘤5637细胞和Hela细胞有明显毒性作用,其作用机制是通过抑制细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)?/核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)活化来抑制人黑色素瘤细胞系的增殖,进而抑制黑色素瘤的生长。此外,还发现GBE可通过抑制NF-κB信号通路抑制胃癌细胞SGC-7901、MGC-803D的增殖和转移,且呈剂量依赖性 [53]。
自噬作为一种经典的细胞死亡方式,通过溶酶体降解并向细胞提供降解产物,维持并调节细胞稳态,自噬与肿瘤的发生密切相关 [54]。Wang等 [55]研究发现GBE中的活性成分银杏内酯B通过诱导Beclin-1依赖性自噬导致NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain containing 3,NLRP3)炎性体抑制表现出抗肺癌活性,表明银杏内酯B可能是治疗肺癌的潜在候选药物。顺铂是治疗晚期非靶向非小细胞肺癌的顶级药物。在皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)野生型非小细胞肺癌模型中,双黄酮银杏素可通过铁凋亡介导的Nrf2/血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)轴的破坏与顺铂协同增强顺铂的治疗效果? [56]。此外,银杏素还可与白藜芦醇协同作用,干扰血管内皮生长因子相关的信号转导,从而发挥抗结直肠癌的作用 [57]。
3.4 抗抑郁
抑郁症是一种精神障碍类疾病,以情绪低落、记忆障碍、幸福感缺失等为主要表现,其具有患病率高、复发率高及自杀率高的特点,已成为世界范围内严重的健康问题 [58-60]。研究表明,GBE可以从改善脑血液流变学、细胞神经递质周转率以及清除氧自由基等方面发挥抗抑郁作用 [61-62]。黄徐胜 [63]通过分子印迹固相萃取技术从银杏叶中分离提纯得到白果内酯,发现白果内酯可通过增加抑郁小鼠脑组织单胺递质含量从而减轻小鼠的抑郁行为,且当剂量为14 mg/kg时白果内酯的抗抑郁效果最明显;张学丽等 [64]等通过实验探讨了GBE对慢性社交挫败应激小鼠抑郁行为的影响,通过行为学实验发现GBE给药后可显著提高抑郁小鼠的社交得分,改善慢性社交挫败应激小鼠的抑郁行为,且外周血中次黄嘌呤和肌苷三磷酸的水平显著下调。
逆转抑郁症相关的肠道生态失调和增加乳酸菌种类的丰富度已被确定为缓解抑郁症的新策略。一种以甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖为主要成分的银杏叶水溶性多糖被发现具有抗抑郁作用 [65]。在悬尾试验和强迫游泳试验中,银杏叶水溶性多糖可减少静止时间及以及野外试验中的焦虑样行为,其机制与抗抑郁药物帕罗西汀一致,通过缓解应激引起的血清素/多巴胺阳性细胞密度降低,逆转肠道生态失调。提示银杏多糖可能是治疗抑郁症的潜在药物。
3.5 其他
此外,GBE还有其他活性。Tian等 [66]研究发现GBE可通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路恢复自噬,抑制内质网应激,从而减轻链脲菌素诱导的糖尿病载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠的动脉粥样硬化。糖尿病肾病是终末期肾病的主要病因,大约20%~40%的糖尿病患者会发展为糖尿病肾病 [67]。目前,降低炎症反应被普遍视为是治疗糖尿病肾病的一种潜在有效策略 [68]。Wei等 [69]研究发现银杏素通过抑制肿瘤坏死因子α(tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-6等促炎细胞因子的转录和释放,抑制高糖暴露诱导的系膜细胞炎症反应,其机制是通过激活AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/mTOR介导的自噬通路来减轻高糖诱导的系膜细胞增生、炎症和肾小球细胞外基质积累。这为银杏素如何通过调节高血糖下的系膜细胞功能来缓解糖尿病肾病的病理进展提供了新观点,提示银杏素可能是未来具有潜在前景的糖尿病肾病治疗药物。银杏相关药理作用见表1。?
4 结语
银杏叶是银杏发挥药用价值的主要部位,是目前国内外天然药物研发的热点。其主要化学成分为黄酮类、萜类、烷基酚(酸)类及其他微量元素。在药理方面,银杏有抗炎抗氧化、神经保护、抗肿瘤、抗抑郁等多种药理作用。临床上广泛用于心脑血管疾病、神经系统疾病、肿瘤及抑郁症等疾病的治疗,且作用广泛、疗效可靠。然而,目前国内外针对银杏的研究多集中于药理活性方面,但具体作用疾病的机制研究仍然较少。由于中药有多成分多靶点的特性,未来的研究应重点应放在银杏作用疾病的机制方面,筛选出更多的药物靶点,从而开发新药服务于临床相关疾病的治疗。此外,也应进一步探究银杏治疗作用的物质基础,深入探讨相关药理作用和主要有效成分,扩大银杏在多系统方面的应用途径。为了充分证明银杏在临床治疗中的有效性和更广泛的作用机制,仍需更进一步的实验探索和研究加以佐证。同时,伴随着转录组学、代谢组学等系统生物学方法以及技术的不断进步,能够通过多种方式更加科学地阐明中药的药理机制,从而促进银杏的临床应用和资源综合利用。
银杏叶在衰老过程中的作用机制综述
1. 银杏叶在衰老过程中的作用:叙事回顾
2022年3月8日 https://www.mdpi.com/2076-3921/11/3/525?
摘要
神经退行性疾病、心血管疾病(CVD)、高血压、胰岛素抵抗、癌症和其他退行性疾病通常随着年龄增长而出现。银杏叶提取物(GB)与多种健康益处相关,包括改善阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和癌症患者的记忆力和认知能力。其抗凋亡、抗氧化和抗炎作用对认知功能以及其他与衰老相关的疾病(如胰岛素抵抗、高血压和心血管疾病)具有影响。本研究旨在对银杏叶提取物对某些与年龄相关的疾病(如神经退行性疾病、心血管疾病和癌症)的影响进行叙述性综述。我们检索了PubMed、Cochrane和Embase数据库,并遵循PRISMA指南。最终纳入14项临床试验;研究表明,GB可以改善患者的记忆力、认知能力、记忆评分、精神病理学症状和生活质量。此外,它还可以改善脑血流供应、执行功能、注意力/集中力、非语言记忆和情绪,并降低压力、空腹血糖、糖化血红蛋白、胰岛素水平、体重指数、腰围、氧化应激生物标志物、动脉粥样硬化斑块的稳定性和进展以及炎症水平。因此,可以得出结论,GB的应用可能对预防和治疗衰老相关疾病有益。
2. 银杏叶提取物在多种代谢综合征中的分子机制综述
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667142524000897
要点
• 简要讨论了银杏叶的重要性和现状。
• 探讨了银杏叶的生物活性成分。
• 讨论了导致代谢综合征的信号通路。
• 综述了银杏叶提取物治疗多种代谢综合征的分子机制。
摘要
引言
本文重点总结了银杏叶提取物治疗代谢综合征的复杂分子通路。代谢综合征是一个重要的国际健康问题,其特征是肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常和高血压等相互关联的危险因素。
方法
在进行文献综述时,使用了包括Web of Science、Google Scholar、PubMed、ScienceDirect、Scopus和PubChem在内的多个数据库。检索关键词包括银杏的作用机制、药用植物的药理活性、草药在代谢综合征中的应用等。检索范围涵盖了1980年至2023年间发表的所有英文文献。
结果
多种分子机制参与了各种代谢综合征及其危险因素的发生发展。这些机制包括胰岛素抵抗、慢性低度炎症、氧化应激增加、脂质代谢紊乱、线粒体功能障碍等。本综述总结了银杏叶通过调节活性氧(ROS)生成、抑制NADPH氧化酶活化、调节抗氧化酶表达、下调MAPK和AP-1、增加cAMP水平、抑制Stat5、激活AMPK信号通路、影响Stat3/JAK2、NF-κB、Nrf-2、mTOR、HGF/c-Met、Wnt/β-catenin和BMP信号通路、调节线粒体跨膜电位等途径,缓解代谢功能障碍相关疾病的机制。
讨论结论
银杏(Ginkgo biloba Linn.)作为一种长期使用的草药,近年来引起了科学界的广泛关注。先进的分析方法与分子生物学的融合,促进了人们对银杏中生物活性成分及其对细胞功能影响的深入理解。本综述旨在全面探讨银杏在包括肥胖、糖尿病和心血管疾病在内的多种代谢紊乱疾病中的治疗潜力及其分子机制。
本综述首先强调了银杏在代谢健康中的重要性,着重阐述了其在调节胰岛素敏感性和葡萄糖代谢(尤其是在糖尿病方面)的作用。通过调节关键分子因子和胰岛素信号通路,银杏在改善胰岛素抵抗和血糖控制方面展现出良好的应用前景。
此外,本综述还深入探讨了银杏的心血管益处,讨论了其血管舒张、抗氧化和抗炎作用。这些作用有助于其降低动脉粥样硬化、改善血流和调节脂质代谢,从而展现其在心血管疾病治疗中的潜力。
此外,该综述从分子层面探讨了银杏叶提取物(Ginkgo biloba Linn.)对肥胖的影响,总结了其对炎症、脂质代谢和脂肪生成的影响数据。这凸显了其在肥胖治疗中的相关性和潜在应用价值,尤其考虑到其对参与脂肪细胞分化和脂质积累的分子靶点的调节作用。
然而,该综述也承认这些相互作用的复杂性,并强调需要进一步研究以阐明银杏叶提取物发挥作用的具体分子靶点和通路。这包括明确剂量反应关系,以及开展精心设计的临床试验,以在真实世界环境中验证已报道的分子效应。此外,该综述还强调,在理解银杏叶提取物的分子反应时,必须考虑个体差异,例如遗传特征和并发疾病。它还为研究人员、医疗从业人员以及其他对利用银杏(Ginkgo biloba Linn.)的治疗潜力改善代谢健康感兴趣的利益相关者提供了宝贵的资源。
引言:银杏(Ginkgo biloba Linn.),俗称银杏或白果
银杏树是地球上最古老的树种之一,拥有超过3.25亿年的历史[1]。它被誉为活化石,其独特的扇形叶片和卓越的适应能力使其闻名遐迩。银杏树因其用途广泛而被栽培,其叶片在传统草药中也扮演着重要角色。除南极洲外,银杏树遍布世界各地,分布纬度范围近103°,在北半球主要分布于欧洲。其中大部分银杏树位于东亚国家(如中国、日本、韩国)、欧洲和北美东部[2]。在印度,仅有30%的银杏树被记录在案,其中60%的树龄在30至35年之间,其余40%的银杏树由于非法商业采伐而处于半枯萎状态,濒临死亡。银杏树是一种落叶乔木,原产于中国,是现存最古老的树种之一。它有着扇形叶片,叶脉平行,种子包裹在肉质、气味难闻的果实中。银杏门包含一些落叶植物,它们通过种子产生花粉,但没有花和果实结构。银杏(Ginkgo biloba)的植物体是孢子体,其基本习性与一些针叶树相似。银杏树具有明显的逆生生长习性,可以长到30米高。它的枝条具有二型性,既有可以无限生长、叶片稀疏的长枝,也有生长受限的短枝。一根2-3厘米长的短枝可能已经有好几年的树龄了。这种植物含有多种具有重要应用前景的化学成分,例如黄酮类化合物(槲皮素、山奈酚和异鼠李素)、萜类化合物(银杏内酯和银杏内酯)、生物类黄酮(银杏黄酮、紫杉素和异银杏黄酮)以及有机酸(银杏酸),这些成分能够影响多种生物过程[3,4]。银杏在全球的需求量每年增长26%至32%。据多份报告显示,由于银杏在全球范围内被广泛用于草药,因此亟需保护。银杏(Ginkgo biloba Linn.)的药用特性归功于其所含的生物活性化合物,例如黄酮类化合物、萜类化合物(银杏内酯和银杏内酯)以及其他抗氧化剂,这些化合物共同发挥了潜在的治疗作用。
在中医中,银杏叶(又称“白果叶”或“银杏”)已被使用了数个世纪,用于预防疾病和治疗各种病症。它被认为可以通过促进大脑血液循环来增强认知功能。在中医中,银杏叶提取物(GbE)用于缓解哮喘、支气管炎和咳嗽等呼吸系统疾病。它也被发现可以通过改善血液循环来促进心血管健康,从而降低心血管疾病的风险。银杏叶提取物在中医中常用于缓解耳鸣和眩晕的症状。在中医中,银杏叶提取物被认为可以增强人体的气(生命能量),促进整体健康。银杏叶在中医中有着悠久的应用历史,至今仍被广泛使用。
研究表明,银杏叶(Ginkgo biloba Linn.)可能提供分子水平的干预措施,对代谢健康产生积极影响。银杏叶中的多酚类物质……银杏叶提取物是天然化合物,含量丰富,具有协同增效作用,可能带来潜在的健康益处[4]。已探索的途径包括其抗氧化特性,可对抗氧化应激,并可能保护参与代谢过程的细胞。银杏叶提取物具有抗炎作用,可能减轻与代谢健康问题相关的炎症[2]。研究表明,它有可能提高胰岛素敏感性,这对葡萄糖代谢和血糖调节至关重要[5]。对银杏内酯等成分的研究表明,它可能影响脂质代谢并控制脂质相关疾病[6]。银杏叶提取物具有血管舒张作用,可通过确保向组织有效输送营养和氧气来积极影响代谢过程[7]。它具有神经保护特性,可能间接支持代谢功能,尤其是在中枢神经系统中[8]。研究还表明,它可能对体重管理产生潜在影响,表明其可能通过分子水平干预代谢途径[9]。考虑到其抗氧化特性,银杏叶提取物可能有助于保护线粒体,这对细胞能量产生和代谢至关重要。尽管研究结果令人鼓舞,但谨慎考虑至关重要,因为需要开展全面的临床研究来确定其在代谢紊乱中的疗效和安全性。个人在考虑服用补充剂或药物之前,应咨询医疗保健专业人员,尤其是有既往疾病或正在服用药物者。总之,正在进行的研究表明银杏叶提取物在代谢健康方面具有潜在的应用前景,但也强调了谨慎解读研究结果和开展进一步临床研究的重要性。
银杏树是地球上最古老的树种之一,拥有超过3.25亿年的历史[1]。它被誉为活化石,其独特的扇形叶片和卓越的适应能力使其闻名遐迩。银杏树因其用途广泛而被栽培,其叶片在传统草药中也扮演着重要角色。除南极洲外,银杏树遍布世界各地,分布纬度范围近103°,在北半球主要分布于欧洲。其中大部分银杏树位于东亚国家(如中国、日本、韩国)、欧洲和北美东部[2]。在印度,仅有30%的银杏树被记录在案,其中60%的树龄在30至35年之间,其余40%的银杏树由于非法商业采伐而处于半枯萎状态,濒临死亡。银杏树是一种落叶乔木,原产于中国,是现存最古老的树种之一。它有着扇形叶片,叶脉平行,种子包裹在肉质、气味难闻的果实中。银杏门包含一些落叶植物,它们通过种子产生花粉,但没有花和果实结构。银杏(Ginkgo biloba)的植物体是孢子体,其基本习性与一些针叶树相似。银杏树具有明显的逆生生长习性,可以长到30米高。它的枝条具有二型性,既有可以无限生长、叶片稀疏的长枝,也有生长受限的短枝。一根2-3厘米长的短枝可能已经有好几年的树龄了。这种植物含有多种具有重要应用前景的化学成分,例如黄酮类化合物(槲皮素、山奈酚和异鼠李素)、萜类化合物(银杏内酯和银杏内酯)、生物类黄酮(银杏黄酮、紫杉素和异银杏黄酮)以及有机酸(银杏酸),这些成分能够影响多种生物过程[3,4]。银杏在全球的需求量每年增长26%至32%。据多份报告显示,由于银杏在全球范围内被广泛用于草药,因此亟需保护。银杏(Ginkgo biloba Linn.)的药用特性归功于其所含的生物活性化合物,例如黄酮类化合物、萜类化合物(银杏内酯和银杏内酯)以及其他抗氧化剂,这些化合物共同发挥了潜在的治疗作用。
在中医中,银杏叶(又称“白果叶”或“银杏”)已被使用了数个世纪,用于预防疾病和治疗各种病症。它被认为可以通过促进大脑血液循环来增强认知功能。在中医中,银杏叶提取物(GbE)用于缓解哮喘、支气管炎和咳嗽等呼吸系统疾病。它也被发现可以通过改善血液循环来促进心血管健康,从而降低心血管疾病的风险。银杏叶提取物在中医中常用于缓解耳鸣和眩晕的症状。在中医中,银杏叶提取物被认为可以增强人体的气(生命能量),促进整体健康。银杏叶在中医中有着悠久的应用历史,至今仍被广泛使用。
研究表明,银杏叶(Ginkgo biloba Linn.)可能提供分子水平的干预措施,对代谢健康产生积极影响。银杏叶中的多酚类物质……银杏叶提取物是天然化合物,含量丰富,具有协同增效作用,可能带来潜在的健康益处[4]。已探索的途径包括其抗氧化特性,可对抗氧化应激,并可能保护参与代谢过程的细胞。银杏叶提取物具有抗炎作用,可能减轻与代谢健康问题相关的炎症[2]。研究表明,它有可能提高胰岛素敏感性,这对葡萄糖代谢和血糖调节至关重要[5]。对银杏内酯等成分的研究表明,它可能影响脂质代谢并控制脂质相关疾病[6]。银杏叶提取物具有血管舒张作用,可通过确保向组织有效输送营养和氧气来积极影响代谢过程[7]。它具有神经保护特性,可能间接支持代谢功能,尤其是在中枢神经系统中[8]。研究还表明,它可能对体重管理产生潜在影响,表明其可能通过分子水平干预代谢途径[9]。考虑到其抗氧化特性,银杏叶提取物可能有助于保护线粒体,这对细胞能量产生和代谢至关重要。尽管研究结果令人鼓舞,但谨慎考虑至关重要,因为需要开展全面的临床研究来确定其在代谢紊乱中的疗效和安全性。个人在考虑服用补充剂或药物之前,应咨询医疗保健专业人员,尤其是有既往疾病或正在服用药物者。总之,正在进行的研究表明银杏叶提取物在代谢健康方面具有潜在的应用前景,但也强调了谨慎解读研究结果和开展进一步临床研究的重要性。
1980年至2023年间发表的文章,均根据其数据与银杏叶在代谢综合征中的分子机制的相关性进行筛选,部分不相关的文章则被剔除。随后进行的详细分析阐明了银杏叶针对多种代谢综合征的作用机制。
银杏叶的生物活性化合物
银杏叶是一种著名的药用植物,富含多种生物活性化合物,包括黄酮类化合物、萜类化合物(银杏内酯和白果内酯)以及抗氧化剂,这些化合物共同赋予了银杏叶卓越的治疗功效[15]。银杏叶是该植物的主要活性成分来源,已被广泛研究。未来需要开展更多研究,以明确这些成分的具体作用机制及其作为代谢综合征治疗手段的潜力[16]。
黄酮类化合物如槲皮素和山奈酚具有抗氧化特性,能够中和自由基并调节抗炎通路[17]。萜类化合物,包括银杏内酯A、B、C和白果内酯,通过影响神经递质释放和对抗氧化应激发挥神经保护作用[8]。银杏中的抗氧化剂,如黄酮类化合物和萜类化合物,在细胞抵御氧化应激中发挥着关键作用,能够抑制活性氧诱导的信号级联反应[26]。其神经保护作用涉及增强神经元功能、突触传递和预防神经退行性过程的分子相互作用。银杏对血管健康的影响包括血管舒张作用,能够影响内皮功能和一氧化氮的产生,从而改善血液循环[26]。其分子水平的抗炎机制涉及抑制促炎酶和细胞因子,从而减轻炎症。此外,银杏(Ginkgo biloba Linn.)有助于维护线粒体完整性,调节线粒体的生物合成、动力学和能量产生,从而实现最佳细胞功能。这些生物活性化合物共同凸显了银杏在应对氧化应激、炎症和神经退行性疾病方面的潜在治疗益处,为其在各种健康领域的应用提供了宝贵的见解[27]。
多种植物中发现的黄酮类化合物、萜类化合物和其他成分因其对代谢综合征相关分子通路的潜在影响而备受关注。黄酮类化合物,例如槲皮素和山奈酚,具有抗氧化特性,能够中和自由基并减轻氧化应激,而氧化应激是胰岛素抵抗和与代谢综合征相关的炎症的关键因素。这些化合物还能调节抗炎通路,影响细胞因子的产生和免疫反应[3]。
银杏叶中的萜类化合物,包括银杏内酯和银杏内酯,已证实可通过与细胞信号通路相互作用发挥神经保护作用。在代谢综合征的背景下,这些化合物可能影响代谢功能的神经调节[28]。此外,银杏叶中的萜类化合物具有血管舒张作用,有助于改善血液循环,从而可能影响代谢综合征的心血管方面[3]。
其他成分,例如存在于各种植物中的抗氧化剂,在细胞抵御氧化应激方面发挥着关键作用。这与代谢综合征尤为相关,因为氧化应激会导致胰岛素抵抗和代谢稳态紊乱。其分子相互作用涉及抑制活性氧(ROS)诱导的信号级联反应,从而维持细胞结构和功能[26]。
总之,植物中发现的黄酮类化合物、萜类化合物和其他成分表现出与代谢综合征相关的多种分子效应。银杏叶提取物的抗氧化特性、抗炎机制、神经保护作用以及对血管功能的影响,共同促成了与代谢健康相关的复杂分子通路相互作用[21]。
银杏叶提取物的分子机制
代谢综合征的特征是复杂的分子通路,这些通路共同导致了其复杂的病理生理过程[29]。对关键分子层面的详细研究,包括胰岛素信号传导、炎症、氧化应激和脂质代谢,有助于深入了解其潜在机制。胰岛素抵抗是代谢综合征的核心特征,它会破坏靶组织对葡萄糖的摄取,导致血糖水平升高[30]。由细胞因子和脂肪因子介导的慢性低度炎症会加剧代谢失衡。活性氧产生与抗氧化防御之间的失衡会导致氧化应激增加,进而造成细胞损伤[31]。脂质代谢紊乱涉及脂肪生成和脂肪分解的失衡,从而影响甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇[32]。脂肪组织分泌的脂肪因子和细胞
激酶进一步加剧代谢功能障碍。线粒体功能受损和内质网应激增强与能量产生减少和细胞功能障碍有关[33]。了解这些分子机制的复杂性对于开发靶向干预措施至关重要,目前的研究正在探索恢复胰岛素敏感性、减轻炎症和控制氧化应激的策略。包括饮食和运动在内的生活方式调整仍然是代谢综合征及其相关健康风险综合管理方法的重要组成部分。
代谢综合征中错综复杂的分子通路网络凸显了它们对代谢紊乱的共同作用,形成影响细胞功能和全身代谢的复杂相互作用。胰岛素信号传导和炎症相互交织;胰岛素抵抗不仅阻碍葡萄糖摄取,还会加剧炎症,形成恶性循环。慢性低度炎症与氧化应激密切相关,炎症细胞因子诱导活性氧的产生,反之,氧化应激又会加剧炎症,形成自我增强的循环。氧化应激的影响延伸至脂质代谢,改变关键基因,并形成脂质水平失调加剧氧化应激的恶性循环。脂肪因子,如脂联素和瘦素,以及炎症细胞因子,均会影响胰岛素敏感性和线粒体功能,导致能量产生减少和胰岛素抵抗。线粒体功能障碍进一步与内质网应激相互作用,形成加剧胰岛素抵抗和炎症的汇合。
认识到这种相互关联性,凸显了采用综合方法管理代谢综合征的必要性,并充分认识到这些相互作用的多方面性。治疗策略必须针对复杂的通路网络,旨在打破恶性循环并恢复平衡。生活方式的改变,包括饮食干预和体育锻炼,在解决这些相互关联的通路方面发挥着关键作用,能够减轻它们对代谢健康的综合影响。这种认识为开发更有效、更全面的方法来管理代谢综合征及其相关并发症奠定了基础。胰岛素信号传导与葡萄糖代谢
胰岛素信号传导在葡萄糖代谢中发挥着重要作用,该通路失调是胰岛素抵抗的核心特征,而胰岛素抵抗又是代谢综合征的关键组成部分。胰岛素抵抗是指细胞对胰岛素反应异常,导致血糖水平升高。这种抵抗可能源于多种因素,包括遗传、肥胖和缺乏运动。胰岛素信号传导受损后,细胞对葡萄糖的摄取减少,导致血糖水平升高及其他相关疾病。本节探讨银杏叶提取物(Ginkgo biloba Linn.)可能影响胰岛素信号级联并缓解胰岛素抵抗的分子机制,为葡萄糖稳态的治疗提供潜在意义[34]。
有研究表明,银杏叶提取物(GbE)是治疗2型糖尿病的有效药物。但其疗效是否源于胰岛素信号级联的改善,目前尚不清楚。本研究在饮食诱导肥胖大鼠模型中评估了银杏叶提取物(GbE)对空腹胰岛素、肌肉中胰岛素受体底物1(IRS-1)、蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP-1B)和蛋白激酶B(Akt)水平以及Akt磷酸化、胰岛素耐量、食物摄入量、体脂含量和血脂谱的影响。大鼠分别喂食正常脂肪饮食(NFD)或高脂肪饮食(HFD)8周。采用蛋白质印迹法检测Akt、IRS-1和Akt的磷酸化水平。测定血清中低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)组分、甘油三酯和总胆固醇的浓度,以及空腹胰岛素和葡萄糖水平。此外,还进行了胰岛素耐量试验。结果显示,高脂饮食增加了体脂含量、血浆甘油三酯和葡萄糖水平,同时导致胰岛素敏感性下降。此外,在饮食诱导的肥胖小鼠中,银杏叶提取物(GbE)治疗可预防高血糖和血脂异常,并显著降低食物摄入量和体脂含量。在腓肠肌中,GbE 还提高了胰岛素敏感性,降低了 PTP-1B 水平,并恢复了胰岛素诱导的 Akt 磷酸化。这些结果表明,银杏叶提取物可能有效改善胰岛素信号通路相关的损伤[35]。
本研究探讨了银杏叶提取物(GBE)是否可通过选择性调节血红素加氧酶(HO)-1 的表达,降低高葡萄糖诱导的内皮细胞对单核细胞的黏附性,这是一种模拟体内早期动脉粥样硬化的体外信号。研究发现,黏附分子表达增加、活性氧(ROS)生成增加以及人主动脉内皮细胞(HAEC)对单核细胞的黏附性增强。
高葡萄糖可增强上述所有效应。以剂量和时间依赖的方式,银杏叶提取物(GBE,100 μg/ml)诱导的HO-1表达可能降低这些高葡萄糖诱导的行为。此外,磷脂酰肌醇3激酶抑制剂或Jun氨基末端激酶抑制剂可抑制GBE诱导的HO-1表达。而且,HO-1抑制剂、HO-1 siRNA、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)siRNA或核因子E2相关因子(Nrf2)siRNA均可抑制GBE的细胞保护作用[36]。p38/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)抑制剂也可能暂时减弱GBE对HO-1产生的影响。GBE可能通过p38/MAPK和Akt/eNOS通路上调HO-1表达,从而降低高葡萄糖引起的内皮细胞黏附[37]。
在糖尿病患者中,银杏叶提取物(Ginkgo biloba Linn.)可以降低脂肪、葡萄糖和脂质过氧化物水平。一项研究证实了银杏叶提取物(GBE)能够保护肝细胞免受高胰岛素血症引起的葡萄糖耐受不良的影响。该研究通过测试确定了GBE如何影响葡萄糖消耗、葡萄糖激酶活性以及参与胰岛素信号通路和葡萄糖代谢的重要基因的mRNA水平。研究表明,在正常情况下,GBE抑制葡萄糖摄取;但在胰岛素抵抗状态下,GBE显著提高了葡萄糖耐受性。此外,基因表达研究得出结论,GBE主要影响IRS-2的转录。人们认为,使用GBE治疗可以预防药物引起的肥胖。根据研究结果,GBE是一种有前景的药物,可用于预防胰岛素抵抗[38]。
已有研究证实,富含槲皮素的银杏叶提取物……槲皮素通过刺激胰岛素非依赖性AMP激活蛋白激酶(AMPK)信号通路以及骨骼肌细胞后续对葡萄糖的基础吸收,发挥抗糖尿病作用。一项研究探讨了槲皮素在L6肌管细胞中的分子作用机制,结果表明槲皮素通过激活AMPK信号系统增强肌肉细胞对葡萄糖的吸收能力。AMPK通路通过将葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)转运至细胞膜,可以增加骨骼肌对葡萄糖的摄取量[5]。
抗炎机制
鉴于慢性炎症常与代谢综合征相关,了解银杏(Ginkgo biloba Linn.)抗炎特性的分子机制对于充分挖掘该植物的药用潜力至关重要[39]。在代谢综合征中,慢性低度炎症发挥着重要作用,促进其发生和发展。脂肪组织,尤其是内脏脂肪,会分泌促炎细胞因子和脂肪因子,从而引发炎症反应。这可能促进多种其他相关功能障碍,导致动脉粥样硬化和与代谢综合征相关的心血管并发症等疾病。本节将对银杏叶提取物的抗炎作用进行分子分析,重点关注其如何影响与代谢综合征相关的炎症介质、细胞因子和NF-κB信号通路[40]。
研究人员检测了由42个氨基酸的β淀粉样蛋白(Aβ1-42)生成的BV-2小胶质细胞与银杏叶提取物抗炎活性的关系[41]。结果发现,银杏叶提取物能够以浓度依赖的方式降低NF-κB的核转位,抑制TNF-α和IL-1β基因的表达,并减弱p38 MAPK的磷酸化。它对 c-Jun N 端激酶 (JNK) 或细胞外信号调节激酶 (ERK) 没有影响 [9]。
此外,另一项研究探讨了 EGb 761 的抗炎和神经保护特性。体外实验表明,EGb 761 可抑制 STAT3 活化并减少促炎细胞因子的释放。在脑缺血大鼠模型中,EGb 761 可显著降低神经功能障碍、神经元死亡、脑梗死和体内炎症细胞因子水平 [42]。在人内皮细胞中,EGb 761 也表现出抗炎特性,它通过 NF-κB 通路抑制血管细胞黏附分子-1 (VCAM-1) 的释放。接受银杏提取物治疗后,环磷酸腺苷 (cAMP) 水平升高,表明存在抑制内皮 E-选择素的额外分子机制 [20]。
本研究探讨了EGb 761对IL-1激活的人软骨细胞的抗炎作用。结果显示,EGb 761可剂量依赖性地降低IL-1诱导的趋化因子合成,包括MIP-1β、RANTES、MCP-2和MIP-1α。EGb 761还能抑制THP-1细胞的迁移,并抑制IL-1诱导的诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的产生和一氧化氮(NO)的释放。值得注意的是,EGb 761不影响NF-κB的DNA结合活性,但能降低激活蛋白-1(AP-1)的表达,并通过泛素化途径选择性地降解c-Jun。
国家[43]。这些研究结果表明,EGb 761通过增强泛素依赖性c-Jun降解和抑制JNK活化来阻止软骨细胞退化[43]。
在另一项研究中,GBE显示出对抗高糖诱导的内皮炎症的潜在益处。GBE预处理可减少IL-6的产生,抑制高糖诱导的ROS,抑制STAT1/3活化,并降低细胞间黏附分子-1 (ICAM-1)的表达[44]。此外,GBE还能减轻内皮细胞对单核细胞的黏附。另一项研究探讨了GBE对LPS诱导的小鼠急性肺损伤(ALI)的影响,结果显示支气管肺泡灌洗液中的炎症细胞减少,NF-κB p65和环氧合酶(COX)-2的表达降低,SOD活性增加,肺组织学改善[45]。
银杏内酯(Bilibalide)是银杏叶中的另一种化合物,在实验性结肠炎中表现出抗炎作用[46]。体外实验表明,它能减少巨噬细胞中的细胞因子生成;体内实验表明,它能减轻结肠炎炎症,降低疾病活动度,并降低炎症细胞因子水平。银杏内酯还能抑制NF-κB信号通路[5]。
银杏叶提取物银杏酮(Ginaton)在急性实验性结肠炎中显示出治疗潜力。它显著改善了小鼠的疾病活动指数、体重减轻、结肠缩短和便血。银杏酮能减少细胞因子生成、炎症介质和组织学损伤,尤其是在结肠炎小鼠中。然而,它在正常小鼠中未表现出抗炎作用。该研究表明,银杏酮可能对溃疡性结肠炎有益[47]。
银杏内酯(Ginkgolide)是银杏叶的另一种成分,在体内和体外均表现出抗炎作用。它抑制了LPS处理后促炎细胞因子和介质的产生。银杏内酯的作用机制涉及NF-κB抑制、AMP活化蛋白激酶(AMPK)通路激活以及MAPK抑制,特别是p38 MAPK和ERK[47]。
在多种模型中探讨了GKB对再灌注损伤和心肌缺血的影响。GKB通过缩小梗死面积、预防超微结构改变、抑制过度炎症和抑制炎症细胞因子产生,表现出抗缺血/再灌注(I/R)损伤的特性[48]。GKB的作用机制涉及抑制TLR4信号通路、A20/锌指蛋白、NF-κB激酶β亚基(IκK-β)活性以及NF-κB p65亚基的转位[49]。
GKB是银杏叶的成分之一,在不同条件下均表现出抗炎特性[50]。它能减轻甲基苯丙胺对BV2细胞的影响,抑制高糖诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中TLR4的激活,并降低高血糖引起的低度血管炎症[51]。由于GKB能阻断ERK/MAPK信号通路,哮喘患者也可能从中获益[47]。
在用人中性粒细胞弹性蛋白酶刺激的A549细胞模型中,银杏双黄酮类化合物银杏黄素能减轻气道炎症。此外,在LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞中,从银杏肉外种皮中分离的多糖GBSP3a通过抑制促炎介质和细胞因子发挥抗炎作用[52]。在缺血性卒中模型中,研究人员还研究了银杏二萜内酯(GDL)类化合物,即GKA、GKB和GKK的抗炎特性。 GDL可阻断TLR4信号通路和NF-κB转位,降低星形胶质细胞的炎症反应,并减少大鼠脑梗死面积、脑水肿和神经功能障碍[53]。
总之,银杏叶提取物(G. biloba)通过多种机制发挥抗炎作用,包括抑制NF-κB信号通路、调节MAPK通路以及抑制炎症细胞因子和介质。这些发现表明,银杏叶提取物可能是一种预防炎症反应的有效选择[54]。
氧化应激与抗氧化防御
当活性氧(ROS)的产生与机体的抗氧化防御机制之间失去平衡时,就会发生氧化应激。在代谢综合征中,多种因素会导致氧化应激增加,包括高血糖、血脂异常和炎症。代谢综合征患者的氧化应激与抗氧化防御机制之间的平衡被打破,导致氧化损伤增加,并加剧代谢功能障碍(表A)。
表A. 银杏叶的部分成分
生物活性成分 生物来源 组成 参考文献
白果内酯 胚和胚乳 2.6%~3.2% [17]
银杏内酯 胚和胚乳 2.8%~3.4% [18]
黄酮类化合物 叶片 5%~24% [19]
奎宁酸 叶片 2.26 g/100 g 干重 [3]
莽草酸 叶片 2.24 g/100 g 干重 [20]
苹果酸 叶片 0.58 g/100 g 干重 [21]
木质素 种子外壳 高达 40% [22]
原花青素s 叶 4–12 % [23]
倍半萜烯 叶 42.11 % [24]
蛋白质 种子和叶 12.27 g /100 g 干重 [17]
碳水化合物 种子和叶 72.98 g /100 g 干重 [25]
脂肪 种子和叶 4.75 g /100 g 干重 [19]
游离糖 种子和叶 2.43 g /100 g 干重 [25]
研究人员利用表达水母绿色荧光蛋白 (HSP-16-2) 的转基因秀丽隐杆线虫,探索了 EGb 761 传统氧化应激缓解背后的分子机制 [55]。 EGb 761 显著降低了热和胡桃醌诱导的 HSP-16-2 表达,分别降低了 86% 和 33%。观察到的益处,包括降低基础过氧化氢水平和提高线虫在氧化和热应激下的存活率,可归因于 EGb 761 [56]。
研究人员研究了两种银杏提取物对人内皮细胞的抗氧化能力,分别使用乙醇和丙酮提取物进行处理 [57]。两种提取物均能降低活性氧 (ROS) 的生成,尤其是在较高浓度下 [58]。血管中 Toll 样受体 4 (TLR4) 的表达受脂多糖 (LPS) 等免疫刺激的触发,在动脉粥样硬化的发生发展中发挥作用。银杏叶提取物 (GBE) 可增加细胞质中人抗原受体 (HuR) 的含量,稳定 TLR4 mRNA,磷酸化 MAPK,降低 NADPH 氧化酶活性,并抑制 LPS 诱导的人主动脉平滑肌细胞增殖 [36]。
另一项研究调查了EGb 761对秀丽隐杆线虫的影响,结果显示其可降低线虫体型,但不影响其繁殖。EGb 761能够保护单个线虫免受热应激,并减少活性氧(ROS)的积累。利用微孔板荧光法,研究证实EGb 761对单个活体线虫具有抗热应激的保护作用[59]。此外,在生理和氧化应激条件下,EGb 761还能降低过氧化氢酶(CAT)和应激诱导型谷胱甘肽S-转移酶(GST)4的表达[60]。
氧化应激与多种年龄相关疾病密切相关。银杏叶提取物表现出多种作用,例如降低ROS生成、抑制NADPH氧化酶活化、提高HuR和TLR4 mRNA的稳定性以及抑制HSP-16-2、GST4和CAT的表达。了解这些机制有助于将银杏叶提取物作为控制和治疗这些疾病的有效选择[61]。
一项研究旨在探讨银杏叶提取物(GBE)对胰岛素信号传导和肥胖相关炎症的影响,研究中使用的实验大鼠体重增加较少,食物和能量摄入量较低,且脂肪受体1(adipo R1)和白细胞介素-10(IL-10)的表达水平较高。GBE治疗上调了胰岛素受体和Akt的磷酸化水平,同时下调了TNF-α和NF-κB p65的水平,提示其可能具有预防胰岛素抵抗发生的作用[62]。
在脂质代谢研究中,银杏内酯抑制了3T3-L1细胞的脂肪生成,减少了前脂肪细胞的增殖和细胞内脂质的积累。银杏内酯下调了关键的脂肪生成转录因子和基因,同时上调了脂肪分解基因并激活了AMPK。银杏黄酮抑制了STAT5,从而抑制了3T3-L1细胞中脂肪细胞的成熟和脂肪生成基因的表达。银杏黄酮对脂肪生成的抑制作用也延伸至原代前脂肪细胞,其作用在高脂饮食喂养的小鼠模型中得到了验证[31]。
总之,银杏内酯、银杏黄素和银杏叶提取物对氧化应激、脂肪生成和胰岛素信号通路均表现出多种有益作用,为潜在的治疗提供了途径。需要进一步研究以充分了解银杏叶提取物中这些化合物特异性差异。
血管健康和血压调节
涉及血管健康和血压调节紊乱的代谢紊乱可能与内皮功能障碍、胰岛素抵抗、血脂异常、炎症、肾素-血管紧张素-醛固酮系统失调和交感神经系统激活等因素有关。管理这些涉及血管健康的代谢综合征需要采取综合策略,针对其潜在机制,以改善血管健康并降低高血压和心血管疾病的风险(图A、图B、图C、图D、图E、图F)。
本研究采用雄性 Sprague Dawley 大鼠,探讨 EGb 761 在心肌缺血再灌注损伤 (MIRI) 中的作用及其预防潜力。EGb 761 组(20 和 40 mg/kg/天,14 天,口服)的 TNF-α、IL-6、IL-1β、肌酸激酶-MB (CK-MB)、LDH 水平降低。
与缺血/再灌注(I/R)组相比,EGb 761组的心肌中肌钙蛋白T(TnT)水平降低。相反,EGb 761组的心肌中丙二醛(MDA)水平降低,超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性升高[63]。EGb 761组中Bcl-2、p-Akt、血红素加氧酶-1(HO-1)和核因子E2相关因子2(Nrf2)的表达升高,而caspase-3和Bax的表达显著降低[64]。
研究人员探讨了EGb 761(0.084–1.002 mg/mL)对大鼠肝脏和心脏线粒体呼吸的影响。 EGb 761 可使大鼠心脏线粒体而非以丙酮酸+苹果酸为底物的肝脏线粒体中的氧化磷酸化解偶联。心脏线粒体中的解偶联活性抑制琥珀酸氧化,这归因于解偶联蛋白和 ATP/ADP 转运蛋白介导的 H+ 和 K+ 通透性增加。EGb 761 在解偶联过程中不影响解偶联蛋白,提示其可能阻断了复合物 IV 之前的呼吸链复合物或底物转运。与呼吸链复合物 IV 不同,EGb 761 降低了状态 3 呼吸,表明其在病理条件下可能有助于避免细胞凋亡并维持细胞功能 [65]。
在雄性 Sprague-Dawley 大鼠中,EGb 761 预处理表现出抗心肌缺血/再灌注损伤的作用,可减轻炎症和氧化损伤。 EGb 761显著降低了天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶同工酶(CK-MB)的水平,从而改善了心脏功能。氧化应激标志物,包括谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶,表明氧化应激水平降低。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)的水平降低,从而抑制了炎症级联反应。EGb 761预处理降低了裂解型Bax的水平,提高了Bcl-2的水平,并下调了心脏中TLR4和NF-κB的表达,表明其通过降低氧化应激和抑制TLR4/NF-κB通路,对心肌缺血/再灌注损伤具有保护作用。
在一项使用异丙肾上腺素诱导的心脏肥大雄性Wistar大鼠模型的研究中,研究人员探讨了银杏叶提取物(GBE)通过胆碱能传递发挥心脏保护作用的可能性。银杏叶提取物(GBE)治疗(100 mg/kg/天,静脉注射)逆转了长期β-肾上腺素能受体激活引起的自主神经失衡和压力反射功能障碍。GBE可预防异丙肾上腺素处理心脏中M2毒蕈碱受体的上调、β1肾上腺素能受体的下调以及内皮型一氧化氮合酶活性的抑制。GBE可减轻异常心脏重塑,降低左心室收缩力,并改善与心脏肥大相关的心电图改变。体外研究表明,M2/NO通路在GBE的抗肥大作用中发挥作用[66]。
研究GBE对血小板活化的抑制作用发现,富血小板血浆和洗涤血小板中的胶原蛋白、二磷酸腺苷和U46619可降低血小板聚集。银杏叶提取物(GBE)可降低Akt磷酸化水平,并减少血小板黏附和铺展,这可能表明PI3K/Akt通路减弱,血小板活化受到抑制[67]。
研究人员将不同剂量的GBE腹腔注射给老年雄性Sprague Dawley大鼠,持续三周,并检测其对血管弹性的影响。结果显示,GBE治疗后,血管弹性得到改善,表现为中层胶原纤维减少、内皮细胞间隙缩小以及内弹力膜曲率增加。此外,GBE还降低了Akt和FoxO3a的磷酸化水平。尽管老年大鼠的血管柔韧性普遍较差,但GBE治疗仍能以剂量依赖的方式提高不同压力下的血管弹性[68]。
研究人员还探讨了GBE对糖尿病小鼠心脏损伤的潜在预防作用。银杏叶提取物(GBE)治疗显著减轻了与糖尿病心脏损伤相关的炎症、间质纤维化和心肌细胞凋亡。GBE 还改善了血糖和血脂水平,并降低了促炎细胞因子 TNF-α、IL-1β 和 IL-6 的水平 [46]。
本研究探讨了心肌细胞线粒体内膜大电导钙激活钾通道(mitoBKCa)的激活与银杏叶提取物心脏保护作用之间的关系。预先用银杏叶提取物处理的雄性 C57BL/6 小鼠表现出对心肌缺血/再灌注损伤的心脏保护作用,而这种保护作用可被 mitoBKCa 阻滞剂帕西林消除。体外研究表明,使用H9c2细胞激活mitoBKCa可保护心肌细胞免受缺氧和复氧诱导的损伤,并预防细胞凋亡和线粒体功能障碍[69]。
研究人员探讨了SXNI的活性成分——银杏黄酮醇苷(GFGs)和银杏醌(GKs)对雄性C57BL/6J小鼠心肌和脑缺血/再灌注损伤的影响。GFGs预处理在改善心脏功能和减轻心肌损伤方面优于GKs[70]。然而,GKs的作用更为显著。
能有效减少脑缺血/再灌注损伤中的脑水肿和梗死面积。网络药理学分析发现,TWEAK-Fn14信号通路是常见的机制,GFGs和GKs在脑和心脏缺血/再灌注损伤中对该通路的影响存在差异[71]。
研究了银杏叶提取物(GBE)在HepG2细胞中降低胆固醇的分子机制。在培养的肝细胞中,GBE(50、100和200 μg/mL)可降低总胆固醇水平并抑制HMG-CoA还原酶活性长达一天。GBE改变了胆固醇生成基因的表达,特别是SREBF2的表达,并且与洛伐他汀相比,其对INSIG2、LDLR、LRP1和LRP10的调控作用也不同。这表明,与洛伐他汀相比,银杏叶提取物(GBE)对HMG-CoA还原酶活性和胆固醇摄取的调节方式不同,其对细胞胆固醇水平的影响也独具特色[66]。
药代动力学特征及可能的副作用
银杏叶提取物主要通过口服给药,并在胃肠道内吸收。提取物的配方、个体胃肠道生理差异以及消化系统中其他物质的存在等因素都会影响其吸收。吸收后,活性成分和银杏叶提取物(GbE)通过血液循环分布至全身。这些化合物可能穿过血脑屏障,从而对中枢神经系统产生影响[72]。银杏叶提取物(GbE)在肝脏中广泛代谢,主要通过细胞色素P-450酶系统进行。参与银杏叶成分代谢的特定酶可能包括CP3A4、CYP1A2和CYP2C9。银杏叶提取物 (GbE) 的代谢产物主要经肾脏以尿液形式排出,部分也经粪便排出。GbE 各成分的消除半衰期各不相同,有些成分作用时间较短,而另一些则作用时间较长 [73]。
可能的副作用包括多种不适。部分患者会出现轻微的胃肠道副作用,例如恶心、呕吐或胃部不适,尤其是在服用高剂量 GbE 时。过敏反应虽然罕见,但可能发生在敏感人群中。症状可能包括皮疹、瘙痒或肿胀。GbE 含有抑制血小板活化因子的化合物,这会增加出血风险,尤其是在与阿司匹林或华法林等抗凝血药物合用时。高剂量服用 GbE 的其他常见副作用可能包括头痛、头晕、不适等。癫痫发作的报道非常罕见,尤其是在有癫痫病史或癫痫易感体质的个体中。 GbE可能与某些药物发生相互作用,包括抗凝血剂、抗血小板药物、抗抑郁药和抗惊厥药。研究发现,这些相互作用会影响GbE和同时服用药物的安全性和有效性[74]。
A comprehensive review on the molecular mechanism of Ginkgo biloba Linn. activity in various metabolic syndromes
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667142524000897
Highlights
•Importance and status of Ginkgo biloba is discussed in brief.
•Bioactive constituents of Ginkgo biloba are also considered.
•Signalling pathways leading to metabolic syndromes are discussed.
•Molecular mechanism followed by Ginkgo biloba extract in treating various metabolic syndromes is reviewed.
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