类黄酮物质对心血管疾病的保护作用
发表时间：2011-06-20 浏览次数：528次
作者： 孙志慧 作者单位：天津天和医院营养科，天津 300050
【关键词】类黄酮物质;心血管病;保护
临床和流行病学调查发现，动脉粥样硬化是导致心血管疾病的重要因素，饮食和生活方式对疾病的发生发展有着重要影响，合理饮食，主要是要摄入低脂膳食，可以降低血脂水平。研究表明类黄酮物质具有良好的降脂作用〔1〕。同时，一些流行病学调查还证实，摄入富含类黄酮物质的食物可以减少冠心病、动脉粥样硬化的发生，摄入富含类黄酮物质的食物的量与动脉粥样硬化的发生率和死亡率呈负相关，大量体内外实验研究也得出相同的结论〔2〕。本文对类黄酮物质对心血管疾病的保护作用做一阐述。
1 类黄酮物质概述
1.1 类黄酮物质的结构与食物来源 类黄酮物质(flavonoids)指具有α或β-苯基苯稠吡喃酮的一大类物质，广泛存在于天然植物中，属植物次级代谢产物，是一类具有抗氧化、抗肿瘤、抗过敏、抗炎症等多种生物活性的多酚类化合物。生物类黄酮结构是两个苯环(A-与B-环)通过中央三碳链相互联结而成的一系列C6-C3-C6化合物，主要是指以2-苯基色原酮为母核的化合物〔3〕。根据B环的结合位置、C环中有无双键、C环的开闭、各环所结合的OH基的数量和位置将其分为六种。常见的类黄酮物质有槲皮素、儿茶素、毛地黄黄酮、白藜芦醇等及其衍生物。类黄酮物质的食物来源十分广泛，主要来源于蔬菜、水果、茶叶、一些谷类、豆类、坚果类食物以及葡萄酒中也含有相当数量的类黄酮物质。具有代表性的异黄酮类存在于大豆中;槲皮素(槲黄酮)在洋葱中含量较多;淡黄木樨草甙主要含于红辣椒中;主要的黄烷酮类为儿茶素，以茶类中含量最多。调查显示，不同国家人体通过饮食摄入类黄酮物质的量不同，德国为54.0 mg/d，水果及果汁是其主要来源;芬兰为6 mg/d、美国为13 mg/d、丹麦为26 mg/d、意大利为27 mg/d、荷兰为33 mg/d、日本为64 mg/d，主要来源有绿茶、红酒、苹果、洋葱等〔4〕。
1.2 类黄酮物质的吸收代谢 过去的研究认为，类黄酮物质进入机体后很少被吸收，大部分由肠道菌群分解排出，因此食物类黄酮物质的生物利用率受到质疑。但近年来的一些研究表明，肠道可以吸收相当数量的类黄酮物质，只是吸收过程受到多种因素的影响，如化学结构、分子大小、聚合程度、溶解度以及结合单糖的种类等。肝脏为类黄酮物质的重要代谢场所，可能发生甲基化、糖基化、硫酸化等反应，此外肠道和肾脏也参与了类黄酮物质在体内的代谢。
2 类黄酮物质对心血管的保护作用
Szent-Gyorgyi(1938)等首次报道柠檬来源的橘皮苷等类黄酮具有强化毛细血管作用(即Vp作用)，这可能是最为著名的类黄酮生理功能的研究报道〔5〕。之后，对类黄酮(特别是常见类黄酮)的生理功能进行了大量研究，一些研究显示类黄酮物质能影响血管壁细胞、血小板功能、白细胞功能、血液凝集、血液流变性以及血栓的形成，改善心血管疾患。
2.1 类黄酮物质改善心血管疾病的流行病学研究 Zutphen Elderly Study 是一项探讨膳食类黄酮摄取量与冠心病的风险之间相关性的流行病研究。该研究评价了65～84岁的男性的类黄酮摄取量，结果显示膳食类黄酮摄取量与冠心病引起的死亡之间呈明显负相关，而与心肌梗死发生率之间也呈负的弱相关〔6〕。荷兰的两项调查也表明，黄酮醇与黄酮的摄入量与冠心病死亡率及中风发生率呈负相关，摄入量大于30 mg/d者两种疾病的发病风险仅为摄入量最低者的1/3，两次调查均排除了血胆固醇、血压、吸烟、饮酒及其他抗氧化物质等因素的影响。荷兰另一项研究对55岁以上的老年人进行跟踪调查，发现饮茶量和动脉粥样硬化之间呈显著负相关，每日饮茶125～250 ml与每日饮茶500 ml相比，比值比从0.54下降到0.31，表明茶叶类黄酮可以很好地预防缺血性心脏病〔7〕。此外，一项对欧洲七个国家食物与冠心病关系的调查发现，在同一血胆固醇水平(5.2 mmol/L)比较25年冠心病死亡率，北欧国家是地中海沿岸国家的5倍多，分析认为这不仅与地中海国家食物中的饱和脂肪含量低有关，而且与其较多的饮用红酒和摄入大量的水果、蔬菜密切相关，而这类食物中丰富的类黄酮物质可能发挥强抗氧化作用，降低冠心病发病率和死亡率〔8〕。日本、芬兰、美国等国家的调查也得出相似结论,从而说明摄入富含类黄酮物质的食物可以减少心血管病的发生。
2.2 类黄酮物质对心血管疾病保护作用的作用机制
2.2.1 抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化 LDL是运送胆固醇的主要载体，当机体自由基代谢平衡失调时，LDL中的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，形成氧化型LDL(OX-LDL)。OX-LDL是一种致动脉粥样硬化的物质，它对动脉血管内皮细胞产生毒性并进入血管内壁，同时也使单核细胞对血管内皮细胞的黏附活性增加，后者进入血管内壁后转化为巨噬细胞，OX-LDL可被巨噬细胞上的清道夫受体识别而大量吞噬，造成细胞内胆固醇及胆固醇脂聚集，巨噬细胞在动脉壁内皮下层不断积累形成泡沫细胞，在此基础上进一步发展则形成动脉粥样斑块。类黄酮物质通过以下几种方式抑制LDL氧化：①清除自由基：超氧阴离子自由基、羟基自由基及各种脂质过氧化自由基等均可启动LDL的脂质过氧化反应，类黄酮物质有很强的还原性，通过自身氧化释放电子，清除各种自由基，抑制LDL氧化，结构中如具有B环3′，4′-双羟基、C环2位与3位之间的双键等则作用更强。②螯合金属离子、抗氧化：金属离子如Fe2+、Cu2+能催化LDL中微量的脂质氧化物，生成氧自由基、环氧化物等，引发脂质过氧化链式反应。槲皮素、芦丁、毛地黄黄酮等可螯合铜离子，抑制铜离子诱导的脂质过氧化反应。另外，类黄酮通过螯合二价金属离子，抑制LDL氧化，减轻了Fenton反应诱导的自由基的形成。在一项随机、交叉研究中，比较服用大剂量的异黄酮(每日服用34.8 mg金雀异黄素和21.2 mg大豆苷元) 和小剂量的异黄酮(每日服用1.0 mg金雀异黄素和0.9 mg大豆苷元) 的抗氧化作用发现，与小剂量异黄酮组相比，大剂量异黄酮组的血浆8-异前列腺素F2α水平明显降低，并且可抑制铜离子介导的LDL-C 氧化作用，提示异黄酮具有抗氧化效应〔9〕。③影响相关酶的活性：硝基苯磷酸脂酶(PON)是一种高密度脂蛋白相关脂酶，通过水解脂过氧化物能够清除OX-LDL。Aviram等〔10〕发现类黄酮物质与LDL中的脂蛋白结合后，可通过抑制OX-LDL的形成及清除LDL脂质氧化产物保护PON，从而与PON协同发挥抗氧化活性。其他试验也表明槲皮素等可以提高血清PON的活性〔11〕。④保护内源性VE等抗氧化物质：体内重要的抗氧化物质如VE、还原型谷胱甘肽等在防治动脉粥样硬化氧化损伤的过程中起重要作用，而类黄酮物质可能通过自身氧化，保护VE等免于氧化或使之从氧化状态还原。研究发现槲皮素、桑色素以及包含多种类黄酮物质的山楂果实提取物等均可抑制LDL中VE的消耗〔12〕。⑤调节巨噬细胞及LDL氧化状态：氧化应激激活巨噬细胞生成活性氧自由基，进一步加速LDL氧化，同时巨噬细胞脂蛋白受体的表达和活性增加，加速OX-LDL的摄入，形成泡沫细胞，促进动脉粥样硬化发生。类黄酮物质可通过抑制氧化酶和保护还原型谷胱甘肽等还原性物质，降低巨噬细胞中脂质氧化水平，从而抑制巨噬细胞介导的LDL氧化〔13〕。
2.2.2 抑制与动脉硬化相关的细胞间应答 动脉硬化早期单核细胞侵入内皮下层，分化为巨噬细胞并进一步生成泡沫细胞，动脉硬化部位处于炎症反应状态，单核细胞、巨噬细胞等分泌大量的致炎因子，加重硬化损伤。类黄酮物质能够抑制与动脉硬化和炎症反应相关的细胞间应答，降低黏附活性，减少免疫细胞在动脉壁上的积聚，防止泡沫细胞的生成;同时可能抑制各种致炎因子的分泌或其基因的表达〔14〕。Koga等〔15〕提取血浆中类黄酮物质的代谢产物(主要是硫酸盐、葡糖酸盐和甲基化形式)用于试验，发现类黄酮物质可能通过调节细胞间某些黏附分子，如血管单核黏附相关蛋白等的表达抑制黏附作用，其代谢产物可能比其天然存在形式更有效的防止心血管病的发生。Lee等〔16〕提取柑桔中的柚苷和柚苷配基喂养新西兰白兔，结果兔主动脉脂肪层明显变薄，同时血管细胞黏附分子、单核细胞趋化蛋白-1的分泌量亦显著降低。
2.2.3 改善毛细血管脆性 毛细血管的损伤包括血液以及血浆组份至组织的渗透性流，后者继而导致一种发炎反应。一些黄酮类物质，主要为洋芜荽苷(diosmin)、橘皮苷(hesperidin)、甲基查尔酮以及羟乙基芦丁可作用于微血管的内表皮，减缓血管的高渗透性以及水肿。有研究〔17〕指出，洋芜荽苷可明显减少静脉容量、静脉膨胀性以及静脉的倒空时间。此外动物实验显示洋芜荽苷还可干涉水肿机制和高渗透性，增加淋巴管的流量。
2.2.4 抗血小板凝集的作用 动脉硬化中后期往往发生血小板聚集和血栓形成，促进和恶化心脑血管疾病;同时释放的一些活性物质如血栓素、5羟色胺、二磷酸腺苷等会加剧动脉硬化进程，并引起各种并发症。类黄酮物质具有抗血小板聚集、抗血栓形成的作用。早在1974年，Robbins就报道柑橘类黄酮对红细胞结块具有一种抗黏着以及抗凝集作用。1996年Manach等〔18〕报道类黄酮是血小板黏附、凝集以及serotonin的分泌的有效抑制剂。研究发现红酒成份中的类黄酮物质反式白藜芦醇和槲皮素可剂量依赖性抑制凝血酶和二磷酸腺苷诱导的血小板聚集，反式白藜芦醇还能抑制血小板合成血栓素B2、5羟色胺等〔19〕。Demrow等〔20〕在Folts模型中手术造成狗冠状动脉狭窄，引发急性血小板血栓，使血流速度下降，给狗喂以红酒和葡萄酒后，血流下降现象消失，表明两种酒可以抑制血小板聚集和血栓形成，这与两种酒中含有的类黄酮物质有关。其他试验也得出类似的结果。
2.2.5 其他 有报道认为类黄酮物质可促进血管松弛，抑制炎症期间的血管增生，而一些草药中的类黄酮物质还可抑制兔血管平滑肌细胞的增殖反应，从而有助于对抗动脉硬化〔21〕。此外，类黄酮物质具有增强机体非特异性免疫和体液免疫的功能，具有增强机体抵抗力的作用，有助于疾病的防治。
综上，随着社会的发展，人们饮食习惯和生活模式的改变，心血管疾病正严重威胁着人类的健康，而类黄酮物质来源广泛，种类繁多，生理活性多样，可以通过影响脂质氧化，改变毛细血管脆性，调节内皮细胞，抑制血小板聚集等功能防治动脉硬化，达到改善心血管疾病的作用。故应在日常生活中倡导人们多食用富含类黄酮物质的食物，有利于心血管疾病的防治，有利于身体健康。
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