白藜蘆醇的代謝作用一一解決爭(zhēng)論的焦點(diǎn)白藜蘆醇是一種多酚，廣泛存在于紅酒等植物性食品中，因其多種健康功效而備受關(guān)注。白藜蘆醇的有益作用是多種多樣的；它們包括線粒體功能的改善、防止肥胖和與肥胖有關(guān)的疾病，如2型糖尿病、抑制炎癥和癌細(xì)胞生長(zhǎng)以及預(yù)防心血管功能障礙等等。有關(guān)白藜蘆醇代謝影響的研究進(jìn)行得最久，現(xiàn)在還包括一些臨床試驗(yàn)，這些試驗(yàn)產(chǎn)生的結(jié)果有好有壞。關(guān)于白藜蘆醇的許多爭(zhēng)論還沒有得到解決。在這里，我們將審查這些爭(zhēng)論，并特別強(qiáng)調(diào)其代謝作用的機(jī)制，以及如何從白藜蘆醇中吸取的教訓(xùn)可以幫助開發(fā)出利用白藜蘆醇效果，但又沒有白藜蘆醇的不良特性的治療方法由于癌癥、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病等衰老慢性病已成為社會(huì)日益沉重的負(fù)擔(dān)我們繼續(xù)尋找能夠解決這些問題的藥物。找到一種能減少衰老的整體影響的藥物可以增加人類的健康跨度和壽命。一種一直被證明能延長(zhǎng)從單細(xì)胞生物到哺乳動(dòng)物的生物壽命的方法之一是限制熱量。這個(gè)概念最初是在McCay等人表明熱量限制可以延長(zhǎng)大鼠的壽命時(shí)發(fā)現(xiàn)的［1］。最近，熱量限制已被證明可以延長(zhǎng)從酵母到哺乳動(dòng)物的一系列物種的壽命［2］。隨著肥胖的日益流行，人們已經(jīng)清楚地看到，限制人類卡路里攝入的嘗試很可能會(huì)失敗。因此，許多人一直在尋找可以作為熱量限制模仿劑的化合物。專注于影響酵母中熱量限制對(duì)酵母壽命的影響的途徑發(fā)現(xiàn)，sir2酶是一個(gè)關(guān)鍵的中介［3］。一個(gè)高通量屏幕為激活劑的釀酒酶發(fā)現(xiàn)了小分子白藜蘆醇（3,5,4'-三羥基曲芬）［4］。白藜蘆醇是一種天然產(chǎn)品，可以在包括紅葡萄在內(nèi)的幾種植物物種中找到。在20世紀(jì)90年代，白藜蘆醇首先被注意作為"法國(guó)悖論"的一個(gè)潛在的解釋，然后被描述為環(huán)氧合酶抑制劑和潛在的化學(xué)預(yù)防分子［5］。自從白藜蘆醇作為一種潛在的熱量限制劑被發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)被證明在心血管疾病、代謝性疾病、癌癥和神經(jīng)退行性疾病中具有有益的作用。許多研究都集中在白藜蘆醇如何能夠產(chǎn)生如此廣泛的影響，分子靶點(diǎn)是什么，以及白藜蘆醇治療是否對(duì)人類有益。本文就白藜蘆醇的直接作用靶點(diǎn)、白藜蘆醇在動(dòng)物體內(nèi)的下游效應(yīng)以及目前人體臨床試驗(yàn)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。在眾多的困惑中，白藜蘆醇潛在地在細(xì)胞中有幾個(gè)直接的目標(biāo)，這一點(diǎn)已經(jīng)很清楚了。雖然最初的發(fā)現(xiàn)是作為環(huán)氧化酶抑制劑，它后來被確認(rèn)為Sirtl的激活劑⑷一種磷酸二酯酶的抑制劑［6］是F1-ATPase的抑制劑［7］一種雌激素受體的抑制劑［8］和一個(gè)調(diào)制器的無數(shù)其他目標(biāo)。白藜蘆醇的多藥性引發(fā)了關(guān)于其下游效應(yīng)的最相關(guān)目標(biāo)的許多爭(zhēng)論，其中大部分圍繞著它是否真的是Sirt1的激活物，以及白藜蘆醇在體內(nèi)是否對(duì)下游效應(yīng)負(fù)責(zé)。由于釀酒酵母SIR2基因具有調(diào)節(jié)酵母壽命的能力，因此sirtuin家族的蛋白質(zhì)開始受到關(guān)注。結(jié)果表明，由于熱量限制所導(dǎo)致的復(fù)制壽命的延長(zhǎng)取決于SIR2的存在［3］雖然最近的一篇論文對(duì)由于熱量限制而導(dǎo)致壽命延長(zhǎng)的幅度提出了質(zhì)疑［9］.它進(jìn)一步表明，刪除Sir2同源體在其他生物體消融熱量限制對(duì)壽命的影響［10,11］，雖然不是在所有系統(tǒng)測(cè)試的［12,13］。提高Sirt1在酵母中的表達(dá)可以延長(zhǎng)酵母的壽命［14］蠕蟲［15］蒼蠅［10］其中一組不能在線蟲和果蠅中重復(fù)這些效應(yīng)［16］此后，原來的研究小組在秀麗隱桿線蟲中重復(fù)了他們的結(jié)果，盡管效果較?。?7］.在果蠅中，已有研究表明，在脂肪體中過量表達(dá)Sir2可以延長(zhǎng)壽命［18］.哺乳動(dòng)物的sirtuins由7種蛋白質(zhì)組成，稱為Sirt1-Sirt7。Sirt1是與酵母SIR2最接近的同源基因，由于受到熱量限制和壽命延長(zhǎng)的影響而被廣泛研究。在小鼠中過表達(dá)Sirt1可部分抑制熱量限制［19,20］和大腦過度表達(dá)Sirt1可延長(zhǎng)壽命［21］.然而，在小鼠中過量表達(dá)的某些效應(yīng)似乎與白藜蘆醇的作用相矛盾，包括當(dāng)老鼠被放入動(dòng)脈粥樣硬化飲食時(shí)，動(dòng)脈粥樣硬化增加22］線粒體和心功能下降［23］.由于有證據(jù)顯示出提高sirtuin活性以模擬限食的效應(yīng)，豪茨等人對(duì)人Sirt1活化劑進(jìn)行了高通量篩選，并確定白藜蘆醇是最有效的激活劑⑷有人認(rèn)為白藜蘆醇通過降低酶的肽基和NAD+底物的Km來激活Sirt1。收藏指正。該篩選涉及使用熒光標(biāo)記的肽底物，稱為氟脫賴氨酸，模仿短序列，從p53已證明是脫乙酰化的Sirt1［24］.白藜蘆醇對(duì)Sirtl的直接激活后來引起了爭(zhēng)議，有證據(jù)表明，屏幕上的激活是白藜蘆醇和熒光基上的熒光部分相互作用的結(jié)果［25-27］。由于白藜蘆醇通過Sirtl介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)，進(jìn)一步篩選出新的sirtuin激活化合物（STACs）。一些結(jié)構(gòu)不同的化合物，包括SRT1720，被發(fā)現(xiàn)了一個(gè)屏幕使用了一個(gè)TAMRA標(biāo)記的基質(zhì)。然而，這些化合物中的幾種直接激活Sirt1也是一個(gè)問題［27,28］。最近的實(shí)驗(yàn)表明了白藜蘆醇和司他汀激活Sirt1的各種結(jié)果的可能原因。一組實(shí)驗(yàn)表明，如果把肽上的熒光基團(tuán)換成疏水氨基酸，白藜蘆醇就有可能激活作用［29］.關(guān)于活化對(duì)附近疏水氨基酸依賴的進(jìn)一步證據(jù)來自于Gertz和他的同事。首先，通過與白藜蘆醇共價(jià)配合的Sirt3和Sirt5的晶體結(jié)構(gòu)，他們顯示了在sirtuin活性部位白藜蘆醇和熒光標(biāo)記肽之間的直接相互作用［30］.然后他們繼續(xù)證明白藜蘆醇激活的Sirt5去乙?；富钚詫?duì)更長(zhǎng)的未修飾肽以序列依賴的方式［30］.在隨后的研究中，同一組篩選出一個(gè)含有6802個(gè)生理乙?；稽c(diǎn)的肽庫(kù)，用于白藜蘆醇對(duì)Sirt1脫乙?；挠绊懀@示出乙?；稽c(diǎn)子集的激活和抑制，但大部分乙?；稽c(diǎn)沒有受到影響［31］.活性肽有向脫乙?；鶄?cè)有較大疏水殘基的趨勢(shì)［31］.在另一項(xiàng)研究中，Hubbard等人發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇活化的對(duì)天然底物去乙?；富钚缘挠绊懀后w外偶聯(lián)和基于質(zhì)譜的分析方法［32］.發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇活化的肽之間的共同主題是一個(gè)疏水殘基，位于一個(gè)或六個(gè)位置的C-末端的乙?；嚢彼帷０邹继J醇對(duì)Sirt1的活性研究表明，白藜蘆醇能在體外激活具有疏水殘基的肽底物上的Sirt1活性。不幸的是，有關(guān)針對(duì)天然全長(zhǎng)蛋白的Sirt1活性的數(shù)據(jù)很少。在體外激活的肽底物是否與白藜蘆醇在體內(nèi)的生物學(xué)效應(yīng)相關(guān)（或最相關(guān)），還有待觀察。盡管關(guān)于白藜蘆醇是否為Sirt1的直接激活劑的爭(zhēng)論已經(jīng)展開，但也探討了間接激活Sirt1的其他途徑。一些研究小組已經(jīng)表明白藜蘆醇激活了AMP激活激酶（AMPK），盡管間接地［33-35］［36-38］。隨后，研究表明白藜蘆醇的代謝作用也需要AMPK［39］.AMPK是一種營(yíng)養(yǎng)感應(yīng)酶，能量消耗會(huì)被能量消耗激活，并通過增加AMP/ATP比率反映出來［40］.這種激活的機(jī)制包括熱量限制［41,42］，運(yùn)動(dòng)和葡萄糖缺乏［40］和藥物化合物，如二甲雙胍和艾可卡。在AMPK基因敲除小鼠中，白藜蘆醇對(duì)體重增加、糖耐量、胰島素敏感性和線粒體生物合成的影響均被消融［39］.AMPK的激活可以間接激活Sirt1的活性，因?yàn)楸娝苤?，AMPK激活增加細(xì)胞內(nèi)的NAD+池［39,43］。關(guān)于白藜蘆醇如何激活A(yù)MPK，以及AMPK和Sirt1的激活是如何相互關(guān)聯(lián)的問題仍然存在。雖然AMPK被AMP/ATP比率的增加所激活，但還有其他的蛋白在激活A(yù)MPK中起著重要作用。激活所必需的T172殘基上的兩個(gè)著名的蛋白質(zhì)伙伴磷酸化AMPK：LKB1與鈣/鈣調(diào)素依賴性激酶激酶8CamKKP［40］.LKB1通過能量耗竭調(diào)節(jié)AMPK的激活，而細(xì)胞內(nèi)鈣離子可激活CamKKP進(jìn)而激活A(yù)MPK。白藜蘆醇可能是通過耗盡ATP水平或激活LKB1或CamKK8激活A(yù)MPK。盡管有證據(jù)表明白藜蘆醇可以降低ATP水平［44,45］，但它似乎依賴于50p或更高的劑量［46］并且可能是用于檢測(cè)的細(xì)胞類型，和其他研究表明白藜蘆醇對(duì)ATP水平?jīng)]有影響［47］.白藜蘆醇在10p或更低劑量下可激活A(yù)MPK，低于曾經(jīng)測(cè)量到的ATP耗竭的水平［33,38,48］。一項(xiàng)研究表明，在對(duì)AMP不敏感的AMPK突變中，白藜蘆醇不再能夠激活A(yù)MPK，并認(rèn)為激活依賴于ATP的消耗［44］.然而，該研究只在＞100^的劑量下觀察到了效應(yīng)，在較低的濃度下，這種效應(yīng)的有效性受到了質(zhì)疑［44］.事實(shí)上，一些研究表明，白藜蘆醇導(dǎo)致了伴隨著AMPK活化的ATP水平的增加［32,49］。最近，通過抑制環(huán)核苷酸磷酸二酯酶（PDEs）而激活A(yù)MPK的另一種途徑是由Park等人發(fā)現(xiàn)的。［6］.PDEs通過將cAMP降解為AMP調(diào)節(jié)胞內(nèi)cAMP水平，從而抵消腺苷酸環(huán)化酶（ACs）的生成。PDE蛋白家族由11個(gè)成員和大量剪接變異體組成，能夠?qū)AMP和/或cGMP（取決于亞型）分別水解成AMP和GMP［50］.Park等人研究表明白藜蘆醇對(duì)環(huán)磷酰胺的生成沒有影響，但抑制了由PDE1、PDE3和PDE4引起的環(huán)腺苷酸代謝。他們還測(cè)試了PDE2和PDE5，沒有表現(xiàn)出任何效果，而沒有研究剩下的PDE家族成員［6］.在細(xì)胞中，環(huán)腺苷酸通過三類主要效應(yīng)蛋白影響下游過程：蛋白激酶A（PKA），由cAMP激活的交換蛋白（EPAC）和環(huán)核苷酸調(diào)節(jié)離子通道。cAMP可以通過一條PKA-LKB1通路和一個(gè)涉及以下各器官的通路來激活A(yù)MPKEPAC1和CamKKP［6,51,52］.在缺乏LKB1的HeLa細(xì)胞中，白藜蘆醇通過依賴的EPAC1級(jí)聯(lián)而起作用［6］.在同時(shí)表達(dá)CamKKPLKB1的肌管中，AMPK的激活也依賴于EPAC1級(jí)聯(lián)，但也可能包含來自PKA-LKB1信號(hào)的作用。PKA在AMPK活化中的作用被證明是復(fù)雜的。已有研究表明，PKA能直接磷酸化LKB1對(duì)S431殘基進(jìn)行磷酸化，提高其在神經(jīng)元中的活性［53］.然而，通過瞬時(shí)過表達(dá)的LKB1激活A(yù)MPK并不依賴于在S431位點(diǎn)的磷酸化作用［54］.目前還不清楚在生理水平上是否需要白藜蘆醇中的S431來激活A(yù)MPKB1。異丙腎上腺素激活PKA對(duì)AMPK的抑制作用［55］但脂聯(lián)素激活PKA可激活A(yù)MPK［56］.其他一些研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織和肌肉中的cAMP-PDE信號(hào)通路與AMPK活化之間的關(guān)系［57-］。一些研究也表明，PKA的激活可以導(dǎo)致Sirt1活性的增加［60,61］。在過去的兩年中，有越來越多的證據(jù)表明，通過羅立普蘭或羅夫司特抑制PDE4可以再現(xiàn)白藜蘆醇治療的某些表型，例如在線蟲神經(jīng)退行性疾病的模型中延長(zhǎng)壽命［62］化學(xué)預(yù)防，即通過消除癌細(xì)胞中的四倍體細(xì)胞［63］鏈脲佐菌素對(duì)糖尿病腎病大鼠的保護(hù)作用［64］.對(duì)白藜蘆醇的直接作用靶標(biāo)一直存在爭(zhēng)議和爭(zhēng)論，部分原因是白藜蘆醇具有多藥性。一些建議的直接目標(biāo)已經(jīng)顯示，至少在體外，因?yàn)樗谝淮纬蔀橥怀?。如上所述，在研究顯示白藜蘆醇在2000年早期對(duì)Sirt1的作用之前，白藜蘆醇首次作為一種環(huán)氧化酶（COX）抑制劑在1997年受到關(guān)注［5］已證明它是環(huán)氧化酶-1的抑制劑，而不是環(huán)氧化酶-2［65］并具有癌癥化學(xué)預(yù)防活性［5］.上述發(fā)現(xiàn)還提到，白藜蘆醇對(duì)線粒體中的F0F1三磷酸腺苷酶有抑制作用，潛在地減少ATP的產(chǎn)生［7,66］。一個(gè)相似的模型已經(jīng)觀察到白藜蘆醇抑制線粒體氧化磷酸化機(jī)制的復(fù)合體［67,68］。然而，另一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過激活復(fù)合物i而起作用，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)nad+水平增加和sirt1激活。［69］同樣在發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇作為一種sirtuin激活劑之前，白藜蘆醇被研究作為一種雌激素受體（ER）調(diào)節(jié)劑［70,71］。最初白藜蘆醇被認(rèn)為是一種強(qiáng)有力的ER激動(dòng)劑，但后來的研究發(fā)現(xiàn)它不會(huì)引起乳腺或子宮組織的增生。［72］nwachukng等最近的一項(xiàng)研究。顯示了白藜蘆醇與era配體結(jié)合域的共晶體結(jié)構(gòu)，并提出了白藜蘆醇通過era介導(dǎo)選擇性下游效應(yīng)的機(jī)制。白藜蘆醇通過影響特定共調(diào)節(jié)因子的募集而激活特定通路對(duì)ERa的影響［8］。Lee等人最近的另一篇論文。表明，白藜蘆醇可以直接激活A(yù)taxia-Telangiectasia突變激酶（atm）。他們表明白藜蘆醇在氧化劑存在的情況下可以在體外活性模型中直接刺激ATM。他們還表明白藜蘆醇在體外和細(xì)胞系中激活了諸如p53等底物的ATM自磷酸化和磷酸化［73］然而，因?yàn)榘邹继J醇能產(chǎn)生活性氧化合物［74］和ATM是由氧化應(yīng)激激活［75］人們不能排除白藜蘆醇對(duì)細(xì)胞系中ATM活動(dòng)的影響可能是間接的，至少在部分上是這樣。白藜蘆醇在體外和細(xì)胞中都能與許多分子靶點(diǎn)相互作用，這一點(diǎn)是顯而易見的。這些靶細(xì)胞和動(dòng)物體內(nèi)的白藜蘆醇治療的表型與代謝和炎癥相關(guān)的途徑聚集在一起。受熱量限制和sirtuin基因?qū)勖绊懙难芯繂l(fā)，從酵母到非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物，研究了白藜蘆醇對(duì)生物壽命的影響。白藜蘆醇已被證明能延長(zhǎng)酵母的壽命［4］線蟲和果蠅［76］這種魚的壽命延長(zhǎng)在毛穗魚身上也得到了證明［77］另一種魚［78］還有蜜蜂。［79］.在哺乳動(dòng)物中，白藜蘆醇并沒有延長(zhǎng)健康小鼠的壽命［80-82］，但部分地阻止了高脂肪的老鼠的過早死亡［35,80］。白藜蘆醇在正常飲食條件下也不能延長(zhǎng)動(dòng)物的壽命［83］.在非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物中，沒有用白藜蘆醇進(jìn)行過壽命研究。然而，關(guān)于熱量限制的壽命研究提供了相互矛盾的結(jié)果［84,85］。所有物種的壽命研究表明白藜蘆醇的影響很大程度上取決于動(dòng)物的具體飲食和條件［86］.在老鼠身上，白藜蘆醇似乎能夠延長(zhǎng)他們的壽命時(shí)，他們?cè)诖x應(yīng)激。下面我們將討論白藜蘆醇通過減少衰老疾病的影響來改善健康的各種方法。最有力的影響，已多次看到與白藜蘆醇治療體內(nèi)是其對(duì)代謝的影響。白藜蘆醇已被證明可以減輕高脂肪飲食對(duì)老鼠的許多負(fù)面影響。如上所述，白藜蘆醇增加了高脂肪飲食喂養(yǎng)小鼠的壽命。在同樣的小鼠中，白藜蘆醇在高劑量時(shí)降低體重，在低劑量時(shí)降低胰島素抵抗，但不會(huì)引起體重減輕。后來的研究表明，體重減輕和葡萄糖耐量試驗(yàn)的改善依賴于AMPK的存在［39］在小鼠體重和脂肪含量不發(fā)生變化的情況下，過表達(dá)sirtl能夠改善葡萄糖耐受性［19,88,89］由于白藜蘆醇研究領(lǐng)域的重點(diǎn)主要放在研究白藜蘆醇如何作為一種限制熱量的模擬物發(fā)揮作用，所以問題轉(zhuǎn)向白藜蘆醇如何能產(chǎn)生如此深遠(yuǎn)的代謝益處。白藜蘆醇的一個(gè)可重復(fù)的作用是增加線粒體含量（圖1）［6,35,39,87］。許多這些研究指出白藜蘆醇能夠上調(diào)過氧化物酶體的活性。proliferator-activated受體Y共激活劑（PGC-1a），一種所謂的線粒體生物發(fā)生的“主調(diào)節(jié)因子”［90］pgc-1a控制細(xì)胞內(nèi)許多下游線粒體含量調(diào)節(jié)因子的表達(dá)，并可導(dǎo)致肌肉中氧化纖維類型的轉(zhuǎn)換［91］白藜蘆醇治療的療效觀察［87］在小鼠中，PGC-1a的過度表達(dá)也會(huì)減少衰老過程中出現(xiàn)的代謝紊亂［92］已經(jīng)證實(shí)，sirt1可以去乙?；图せ頟GC-1a［93］安普克活化可導(dǎo)致sirt1脫乙酰度增加和pgc-1a活化［94］用白藜蘆醇治療已被證明能增加高脂飲食小鼠的sirt1和pgc-1a活性［6,39,87］。盡管一些文獻(xiàn)表明白藜蘆醇通過Sirt1脫乙?；图せ頟GC-1a導(dǎo)致線粒體生物合成增加，但其他論文得出了相互矛盾的結(jié)果。第一個(gè)論文證明了Sirt1與PGC-1a相互作用實(shí)際上表明過表達(dá)Sirt1降低了PC12細(xì)胞中PGC-1a活性［95］來自東田等最近的一篇論文表明，在C2C12肌管中也是如此［96］.它們不能證明白藜蘆醇處理后大鼠線粒體生物合成增加，但可概括過度表達(dá)PGC-1aC2C12肌管中線粒體生物合成的增加，這種影響取決于AMPK的激活，但不依賴于Sirt1的活性［96］.目前，關(guān)于白藜蘆醇導(dǎo)致PGC-1a增加的機(jī)制仍在文獻(xiàn)中存在爭(zhēng)議。如上所述，許多下游效應(yīng)白藜蘆醇代謝并沒有發(fā)生在AMPK敲除小鼠［39］.白藜蘆醇對(duì)Sirt1和AMPK的影響涉及一系列復(fù)雜的相互作用。已經(jīng)證明，Sirt1激活A(yù)MPK的途徑和AMPK激活Sirt1的途徑，使在體內(nèi)真正機(jī)制的爭(zhēng)論復(fù)雜化［94,97-99］。通過激活煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（NAMPT）活性，激活A(yù)MPK導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)NAD+水平升高［97］.雖然已證實(shí)在體內(nèi)增加的NAD+水平并不能直接刺激Sirt1的活性，但NAD+是Sirt1的必要輔助因子，增加NAD+與Sirt1和PGC-1a活性增加有關(guān)［39,94,97］。一項(xiàng)研究表明，通過減少另一種NAD+利用酶對(duì)NAD+的消耗，Sirt1活性增加［100］Sirt1可能通過對(duì)AMPK活性上游調(diào)節(jié)因子LKB1的脫乙?；碳MPK活性［98,99］.收藏指正。為了使這種相互作用更加復(fù)雜，白藜蘆醇的Sirt1刺激已經(jīng)被證明是獨(dú)立于AMPK激活的［46］而白藜蘆醇對(duì)AMPK的刺激與Sirt1激活無關(guān)［6,33,39］。如上所述，白藜蘆醇被證明是磷酸二酯酶活性的直接抑制劑，增加細(xì)胞中的環(huán)腺苷水平。在白藜蘆醇所抑制的PDE異構(gòu)體中，PDE4是骨骼肌中含量最豐富的一種。［6］磷酸二酯酶的抑制導(dǎo)致cAMP水平的升高和cAMP效應(yīng)物PKA和EPAC的下游激活。在肌管中，白藜蘆醇的治療通過cAMP和EPAC刺激了信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而激活了AMPK，隨后激活了SirtK圖1）。重要的是，白藜蘆醇的許多下游效應(yīng)都被PDE4特異性抑制劑羅立普蘭處理后重演［6］.事實(shí)上，其他幾項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了由于PDE抑制或基因敲除而引起的代謝效應(yīng)。磷酸二酯酶是胰島P中重要的信號(hào)調(diào)節(jié)因子，調(diào)節(jié)Ca2+水平和胰島素分泌［101］.在PDE3B基因敲除小鼠胰島中，葡萄糖和腸促胰島素分泌均大于野生型胰島分泌［102］.PDE4B基因敲除小鼠還具有代謝表型，包括降低脂肪含量和血清瘦素水平。［103］.這些先前的數(shù)據(jù)，關(guān)于PDE抑制結(jié)合樸等人。研究表明白藜蘆醇可能通過PDE-cAMP-AMPK通路介導(dǎo)其代謝效應(yīng)。Priceetal.發(fā)表了一項(xiàng)研究，探討了使用條件敲除小鼠，Sirt1和AMPK在白藜蘆醇下游效應(yīng)中的作用。對(duì)全身Sirt1基因敲除小鼠的研究一直具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)檫@種小鼠的生存能力有限，而且存在許多發(fā)育缺陷［104,105］。為了解決這些問題，普萊斯等人。用他莫昔芬誘導(dǎo)敲除系統(tǒng)剔除成年動(dòng)物中的Sirt1，避免了發(fā)育缺陷。成年條件性基因敲除小鼠基本正常。然而，低劑量白藜蘆醇治療導(dǎo)致了野生型而非Sirt1基因敲除小鼠線粒體含量和功能的增加。在低劑量的情況下，AMPK的激活似乎依賴于Sirt1，而高劑量的AMPK激活則獨(dú)立于Sirt1［46］.有趣的是，先前對(duì)Sirtl基因敲除MEFs的研究表明，白藜蘆醇激活的AMPK并不依賴于Sirt1［39］.在條件敲除小鼠中白藜蘆醇對(duì)線粒體生物合成的影響是依賴于Sirtl的，但是，在Sirtl獨(dú)立的小鼠中存在幾種系統(tǒng)效應(yīng)。白藜蘆醇對(duì)高脂飲食后的糖耐量及肝甘油三酯的降低均無明顯影響［46］.過量表達(dá)Sirtl小鼠還能降低肝臟甘油三酯和葡萄糖耐受不良［46］進(jìn)一步揭示了Sirtl、AMPK與小鼠代謝效應(yīng)之間的復(fù)雜關(guān)系。盡管對(duì)白藜蘆醇代謝影響的直接分子靶標(biāo)還不清楚，但從嚙齒動(dòng)物到非人類靈長(zhǎng)類，許多效應(yīng)已經(jīng)清楚了。正如上面所討論的，白藜蘆醇治療改善了高脂飲食小鼠的糖穩(wěn)態(tài)和胰島素敏感性［35,39,46,87,l06］。白藜蘆醇也一直顯示降低肝臟甘油三酯含量［46,l07］。使用一種被提議的Sirtl激活劑，SRT1720，這些作用在高脂飲食中被觀察到，包括提高葡萄糖耐受性、胰島素敏感性、線粒體含量和壽命［108,109］o在糖尿病性肥胖大鼠中，白藜蘆醇導(dǎo)致葡萄糖和胰島素耐受性的改善。白藜蘆醇處理的大鼠皮下脂肪組織顯示丙酮酸加入三酯的增加和脂聯(lián)素的分泌增加。白藜蘆醇處理大鼠皮下和腹膜后脂肪組織的線粒體呼吸和細(xì)胞色素c氧化酶IV蛋白增加，顯示白藜蘆醇處理后脂肪組織中線粒體生物合成的潛在增加［110］.在恒河猴體內(nèi)，白藜蘆醇添加到高脂/高糖飲食中并不能阻止胰島素抵抗的發(fā)生，但是能夠保護(hù)胰島P的丟失［111］.喂飼高脂/高糖飼料的恒河猴內(nèi)臟脂肪中白藜蘆醇減少了脂肪細(xì)胞的大小并提高了胰島素敏感性［112］.白藜蘆醇治療33個(gè)月后，小鼠體內(nèi)穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）及糖耐量的改善［113］這些影響在人類研究中的翻譯將在下面討論。慢性炎癥在老年疾病中的作用日益被人們所接受［114］包括代謝紊亂如2型糖尿?。?15］.白藜蘆醇作為一種抗衰老的治療方法引起了人們的廣泛關(guān)注，其原因之一是它具有減少炎癥的能力。甚至在研究表明白藜蘆醇抑制了環(huán)氧化酶2或激活西妥類藥物之前，白藜蘆醇已經(jīng)被證明可以抑制大鼠腹腔多形核白細(xì)胞的5-脂氧合酶和環(huán)氧化酶產(chǎn)物［116］.白藜蘆醇治療也被證明可以通過白細(xì)胞介素-10和干擾素-Y117-］來抑制信號(hào)傳導(dǎo)。在人類外周血單個(gè)核細(xì)胞中，白藜蘆醇已被證明能抑制IL-17的產(chǎn)生［120］.白藜蘆醇抗炎作用的一個(gè)重要介質(zhì)是NF-K。白藜蘆醇激活Sirtl可通過直接脫乙酰基抑制NF-K而抑制NF-K［121］.白藜蘆醇能降低白細(xì)胞中核因子-K的活化［122］.Sirt1激活還可以調(diào)節(jié)多種應(yīng)激反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子，包括缺氧誘導(dǎo)因子和FOXO1、FOXO3和FOXO4［123-127］。在恒河猴，白藜蘆醇減少炎癥的動(dòng)物白色脂肪組織喂養(yǎng)高脂/高糖飲食［112］在小鼠克羅恩病模型中，白藜蘆醇降低炎癥細(xì)胞因子［128］很明顯，白藜蘆醇的抗炎作用有助于它對(duì)衰老動(dòng)物的健康有益。白藜蘆醇對(duì)心血管系統(tǒng)的有益作用在其他地方已經(jīng)廣泛地綜述［123,129-131］.這些影響是多方面的，影響心血管疾病的各個(gè)組成部分。在血管功能中，白藜蘆醇通過影響內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）［132-136］的表達(dá)和活性而促進(jìn)血管舒張。有人提出，白藜蘆醇通過直接的Sirtl去乙?；饔糜趀NOS［137］或通過轉(zhuǎn)錄激活下游的Sirt1［138］并且敲除Sirtl的表達(dá)可以阻斷白藜蘆醇［139,140］對(duì)eNOS表達(dá)的誘導(dǎo)。AMPK還能通過直接磷酸化激活eNOS活性［141］其中一組已經(jīng)表明，抑制AMPK可以阻斷白藜蘆醇對(duì)主動(dòng)脈環(huán)中血管舒張的影響［135］.也有證據(jù)表明白藜蘆醇可以通過抑制血管緊張素II的收縮而引起血管舒張［142］及其受體［143］.白藜蘆醇在不同的模型系統(tǒng)中也被證明對(duì)血壓有影響。在幾種高血壓大鼠模型中，白藜蘆醇長(zhǎng)期應(yīng)用可以降低血壓［142,144-148］.在其他一些大鼠模型系統(tǒng)中，白藜蘆醇對(duì)血壓沒有影響［149-152］。最近的研究證實(shí)在自發(fā)性高血壓大鼠模型中白藜蘆醇可以降低血壓，并且這種作用與在體內(nèi)外的AMPK激活是一致的［153］.白藜蘆醇對(duì)心肌肥厚的有益作用也與激活A(yù)MPK的作用相吻合［153,154］.白藜蘆醇在豬高血壓模型中也顯示有降低血壓的作用［155］.最近，白藜蘆醇已被證明能減少高脂/高糖飼養(yǎng)的恒河猴動(dòng)脈壁炎癥的數(shù)量［156］.白藜蘆醇可能通過其減少氧化損傷和炎癥的能力來介導(dǎo)其許多心臟保護(hù)作用。白藜蘆醇是一種公認(rèn)的直接抗氧化劑［157］這是它如何介導(dǎo)心臟保護(hù)的早期理論。白藜蘆醇也能誘導(dǎo)許多抗氧化酶的表達(dá)，包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、血紅素加氧酶和過氧化氫酶［158-］。這些抗氧化基因的誘導(dǎo)可能是通過核因子紅系2相關(guān)因子2(Nrf2)介導(dǎo)的。［164］.此外，白藜蘆醇可下調(diào)NADPH氧化酶，導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生減少［165-167］。氧化應(yīng)激是衰老過程中心血管疾病的重要機(jī)制［168,169］白藜蘆醇能夠減輕心血管系統(tǒng)中線粒體氧化應(yīng)激［170］它還被證明能減少低密度脂蛋白的氧化［171］.在心血管系統(tǒng)中，白藜蘆醇顯示了前一節(jié)討論過的許多抗炎作用。白藜蘆醇處理可降低NF-K、IL-6、IL-8和TNF-a134,172,173］的表達(dá)。白藜蘆醇對(duì)缺血再灌注損傷也有療效［130,174］，可能有助于心肌梗塞時(shí)的保護(hù)作用。白藜蘆醇已被證明有一些好處在動(dòng)物模型中的幾種神經(jīng)退行性疾病。在阿爾茨海默病中，白藜蘆醇能減少淀粉樣8(Ap)肽在不同細(xì)胞模型中的積累［175］和Ap斑塊的累積［176］在包括原代小鼠神經(jīng)元在內(nèi)的細(xì)胞模型中，安普克介導(dǎo)的通路參與了ap水平的降低［177］也有證據(jù)表明pde-sirt1介導(dǎo)的通路影響細(xì)胞系中ap的產(chǎn)生［178］最近，研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可以通過NF-KB/STAT/TLR抗炎作用減少阿爾茨海默病模型中小膠質(zhì)細(xì)胞的活化［179］白藜蘆醇的抗氧化、抗炎和降低淀粉樣蛋白的作用結(jié)合在一起，使其成為治療老年癡呆癥的潛在藥物。白藜蘆醇在包括帕金森氏病在內(nèi)的其他神經(jīng)退行性疾病中也顯示出一些希望［180，181］亨廷頓氏?。?82］多發(fā)性硬化癥［183］.白藜蘆醇通過阻斷Sirt1與其抑制劑DBC1之間的聯(lián)系而阻止軸突變性的能力可能是神經(jīng)保護(hù)作用的主要機(jī)制之一［184］.最近的研究表明，白藜蘆醇能夠延長(zhǎng)成年起病神經(jīng)元脂褐素(ANCL)的線蟲模型的壽命。線蟲dnj-14基因的突變會(huì)導(dǎo)致線蟲的壽命縮短。白藜蘆醇能夠挽救dnj-14突變體的壽命縮短。這種拯救被證明是獨(dú)立的sirtuin，因?yàn)閟ir-2.1基因的刪除并沒有消除白藜蘆醇對(duì)dnj-14壽命的延長(zhǎng)作用。白藜蘆醇的延壽效應(yīng)可由PDE4抑制劑rolipram進(jìn)行綜述，提示白藜蘆醇對(duì)該模型的神經(jīng)保護(hù)作用可能是通過PDE-cAMP通路介導(dǎo)的［62］.當(dāng)白藜蘆醇在20世紀(jì)90年代末開始被研究時(shí)，它在紅酒中的存在讓一些人假設(shè)白藜蘆醇可以解釋“法國(guó)悖論”，即那些飲食含高脂肪和葡萄酒的人冠心病的發(fā)病率似乎更低［185］.盡管白藜蘆醇的早期研究很誘人，但很明顯的是，飲食中白藜蘆醇的攝取量并不會(huì)導(dǎo)致身體中白藜蘆醇的足夠濃度來達(dá)到細(xì)胞疾病模型中所觀察到的效果［186］.事實(shí)上，最近的流行病學(xué)研究表明，尿中白藜蘆醇濃度僅僅來自飲食，并不與降低心血管疾病或癌癥發(fā)病率有關(guān)［187］食用后，白藜蘆醇通過葡萄糖醛化和硫酸化修飾［188］從而降低了其生物利用度。白藜蘆醇從飲食消耗中獲得的血清濃度不可能超過卬，或者從白藜蘆醇補(bǔ)充消費(fèi)中獲取10M的濃度是不可能的［189］.盡管白藜蘆醇的血清濃度較低，但其親脂性使其在相關(guān)的細(xì)胞和組織中具有更高的濃度，這可能是有可能的。此外，一些組織表達(dá)葡萄糖醛酸酶能夠從白藜蘆醇中去除這些基團(tuán)并提高細(xì)胞內(nèi)濃度［190］.白藜蘆醇的降糖作用可能部分發(fā)生在腸道內(nèi)，其濃度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于血清中的濃度。腸道分泌的降糖素胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)具有多種生理作用，使其成為一種有吸引力的2型糖尿病治療方法：增加胰島素分泌和胰島素敏感性，減少胰高血糖素分泌和食欲［191］.事實(shí)上，GLP-1受體激動(dòng)劑或GLP-1類似物是用于治療2型糖尿病的藥物中應(yīng)用最廣泛的一類。白藜蘆醇降低血糖水平的可能機(jī)制之一可能是通過GLP-1。PDE4D對(duì)GLP-1分泌的抑制作用［192］白藜蘆醇［6,193］和PDE4抑制劑的含量都很高［6,192］提高GLP-1產(chǎn)量隨著動(dòng)物模型對(duì)健康的好處越來越誘人，一些臨床試驗(yàn)都集中在使用白藜蘆醇補(bǔ)充劑來治療心血管或代謝性疾病。在一系列白藜蘆醇I期劑量遞增研究中，白藜蘆醇在健康受試者中一般是安全的［194-197］。高劑量與輕度不良反應(yīng)如腹瀉和惡心有關(guān)。［195］，但每天1克或更低劑量的副作用最小。鑒于補(bǔ)充白藜蘆醇的安全性，臨床研究開始探討白藜蘆醇對(duì)健康的影響。Brasnyo等人。對(duì)服用10毫克白藜蘆醇或安慰劑的2型糖尿病男性患者進(jìn)行為期一個(gè)月的試驗(yàn)。白藜蘆醇治療組能改善HOMA-IR指數(shù)，降低餐后血糖峰值，增加血小板的pAKT:AKT比值［198］另一項(xiàng)為期6個(gè)月的交叉試驗(yàn)中，34名代謝綜合征患者服用了100毫克的白藜蘆醇補(bǔ)充劑。［199］.在3個(gè)月的治療期結(jié)束時(shí)，患者發(fā)現(xiàn)血流介導(dǎo)的擴(kuò)張得到了改善，白藜蘆醇在治療結(jié)束后消失了。血壓和代謝參數(shù)測(cè)試沒有受到影響。連續(xù)3個(gè)月每日服用250毫克白藜蘆醇的2型糖尿病患者在另一個(gè)試驗(yàn)中的空腹血糖、血壓、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇顯著改善，而對(duì)照組僅接受糖尿病護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)照組相比［200］.為了研究心血管疾病的影響，Tome-Carneiro等人進(jìn)行了一項(xiàng)試驗(yàn)，使用安慰劑、缺乏白藜蘆醇的葡萄提取物或在一整年中添加8毫克白藜蘆醇的葡萄提取物。本實(shí)驗(yàn)探索了白藜蘆醇治療在心血管疾病高危人群中的臨床前應(yīng)用。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇治療組的載脂蛋白B和氧化低密度脂蛋白水平比沒有白藜蘆醇的葡萄提取物或安慰劑組低。炎癥標(biāo)記物CRP、TNF-aIL-邛有明顯的減少。［201,202］.為了研究白藜蘆醇對(duì)血流介導(dǎo)性舒張功能的影響，王等人進(jìn)行了一項(xiàng)研究，19名研究對(duì)象包括超重男性和絕經(jīng)后高血壓婦女。在每周一次不同劑量的白藜蘆醇膠囊或安慰劑治療后，研究人員發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇治療后45分鐘內(nèi)血流介導(dǎo)的血流量急劇增加［203］.同樣的，40例心肌梗死患者用10mg白藜蘆醇治療3個(gè)月后發(fā)現(xiàn)血流介導(dǎo)的擴(kuò)張和低密度脂蛋白水平的下降有一些改善［204］.兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)探索白藜蘆醇對(duì)代謝參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇改善糖耐量受損患者的餐后血糖水平，并降低健康受試者的氧化應(yīng)激標(biāo)志物［205,206］。最近的一項(xiàng)小型臨床試驗(yàn)報(bào)道白藜蘆醇對(duì)非酒精性脂肪性肝病患者無明顯作用，每日3g白藜蘆醇連續(xù)8周［207］最近的三個(gè)小型對(duì)照試驗(yàn)仔細(xì)研究了白藜蘆醇對(duì)健康人和肥胖者代謝參數(shù)的影響。Timmers等人在一項(xiàng)交叉試驗(yàn)中用150毫克/天白藜蘆醇治療了11名肥胖男性患者30天。在治療期間，白藜蘆醇改善了胰島素敏感性，提高了胰島素對(duì)HOMA-IR指數(shù)的敏感性，降低了收縮壓，降低了肝內(nèi)脂肪含量。除了炎癥標(biāo)志物如TNF-a，血糖和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的循環(huán)水平也有所下降。肌肉活檢的微陣列顯示，白藜蘆醇處理線粒體氧化磷酸化途徑中的上調(diào)基因，這與在嚙齒動(dòng)物中的研究結(jié)果一致。肌肉活檢也顯示白藜蘆醇治療組的組織中AMPK活性、Sirt1和PGC-1a升高［208］這項(xiàng)研究的隨訪研究了受試者的脂肪組織，最近報(bào)道了［209］.這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇治療的受試者有較低的平均脂肪細(xì)胞大小和參與脂肪形成的基因表達(dá)上調(diào)［209］.隨后的兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇對(duì)代謝參數(shù)沒有影響。吉野等人進(jìn)行了一項(xiàng)雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)，12周白藜蘆醇添加量為75毫克/日。本研究中