彭珍珍,綦文濤,王 勇,*,黃錚昱,彭文婷,劉婷婷,3
(1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程研究中心,湖南 長沙 410004;2.國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院,北京 100037;3.上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200093)
花青素是人們?nèi)粘o嬍持袛z入量最高的酚類化合物,通常被糖基化修飾后形成花色苷?;ㄉ諡樽匀唤缰兴苄缘目墒秤弥参锷?,廣泛分布于深色的蔬菜、漿果和谷物中,人們通過混合膳食每天可以攝入數(shù)十毫克的花色苷[1]?;ㄉ站哂悬S酮類特有的C6-C3-C6碳骨架結(jié)構(gòu),食物中含量最為豐富的6 類花青素是矢車菊色素、天竺葵色素、飛燕草色素、芍藥色素、牽?;ㄉ睾湾\葵色素[2]?;ㄉ站哂锌寡趸⒖寡?、抗癌、緩解脂肪肝、預(yù)防糖尿病和神經(jīng)保護(hù)作用等多種生理功能[3-10]。此外,花色苷還具有促進(jìn)視紫紅質(zhì)再生、改善視網(wǎng)膜毛細(xì)血管微循環(huán)、提高夜視力等作用[11]?;ㄉ盏慕】倒πг谑称泛歪t(yī)藥領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注,其作為著色劑在食品加工領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力,研究花色苷的生物活性及其作用機(jī)理對指導(dǎo)合理膳食和開發(fā)健康功能食品具有重要意義。
可食用的植物莖、葉、花、果實(shí)是人們攝取花色苷的重要來源,通常顏色越深的食物花色苷含量越高?;ㄉ盏墓δ芑钚耘c其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、機(jī)體吸收代謝利用率、與其他食物組分的相互作用都有極大關(guān)系,3-葡萄糖苷糖基化形式是自然界中最為常見的花色苷類型。矢車菊素-3-葡萄糖苷(cyanidin-3-glucoside,C3G)在自然界中分布最為廣泛,其為矢車菊素3位羥基被一分子葡萄糖取代的糖基化合物,母核存在3 個(gè)苯環(huán),形成高度共軛體系,環(huán)上的羥基取代增加其給電子共軛效應(yīng),賦予C3G較好的供電子能力和較強(qiáng)的抗氧化活性[12]。葉菜、漿果及有色谷物中富含C3G,例如C3G分別約占黑米和黑豆中總花色苷含量的88%和95%[13-14]。
眼睛是機(jī)體接收外界光信號的重要器官,智能手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備的廣泛使用不可避免地會產(chǎn)生過量光暴露,造成視網(wǎng)膜光氧化損傷,從而引發(fā)多種視覺障礙。截至2020年我國近視人口將接近7億,且低齡化趨勢明顯[15],預(yù)防視網(wǎng)膜光損傷對保護(hù)視力至關(guān)重要。據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局特殊食品信息查詢平臺數(shù)據(jù)顯示,具有緩解視疲勞功能的保健食品的原材料在2013年以前多以中草藥及其提取物為主,如菊花、枸杞、決明子等。近年來,天然非中藥護(hù)眼活性成分在緩解視疲勞保健食品中應(yīng)用較為普遍[16],如越橘提取物、藍(lán)莓提取物、類胡蘿卜素(葉黃素、玉米黃質(zhì)和β-胡蘿卜素)、多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)(二十二碳六稀酸(docosahexaenoic acid,DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA))、?;撬?、維生素(VA、VC和VE)等。研究表明,不同來源花色苷對視網(wǎng)膜中多種細(xì)胞具有保護(hù)功效,攝入花色苷有助于維持視覺健康[17-18],但具體作用機(jī)制尚不明確。本文以花色苷的吸收代謝、視網(wǎng)膜光氧化損傷機(jī)理及花色苷在視網(wǎng)膜保護(hù)方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,系統(tǒng)闡明花色苷保護(hù)視網(wǎng)膜細(xì)胞的關(guān)鍵作用靶點(diǎn),為花色苷類功能因子保護(hù)視覺健康提供參考依據(jù)。
花色苷進(jìn)入機(jī)體后,可以完整的糖苷形式或微生物代謝產(chǎn)物(一級、二級代謝)被人體的各組織和器官吸收和代謝,其吸收速率和程度與糖基團(tuán)、酰化基團(tuán)和食物基質(zhì)成分密切相關(guān)[19]。胃是花色苷單糖苷吸收的重要部位之一,1%~10%以完整結(jié)構(gòu)被胃上皮細(xì)胞吸收,10%~20%以一級代謝產(chǎn)物通過主動(dòng)運(yùn)輸穿過胃上皮細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)[20]。未被吸收的花色苷進(jìn)入腸道,部分發(fā)生去糖基化反應(yīng),以花色苷苷元形式被動(dòng)擴(kuò)散穿過生物膜,大部分被腸道中的微生物分解轉(zhuǎn)化為低分子質(zhì)量的、可被吸收的酚酸和醛等,這些代謝產(chǎn)物具有促進(jìn)腸道微生物增殖和人體健康的作用[21-22]。被吸收的花色苷(原型或共軛物)及其降解產(chǎn)物通過肝腸循環(huán)和血液循環(huán)進(jìn)入各組織器官(圖1)[3,23]。多種動(dòng)物經(jīng)口攝入花色苷后在眼組織檢測到花色苷原型,證明花色苷可以穿過血腦屏障、血-房水屏障和血-視網(wǎng)膜屏障(blood-retinal barrier,BRB),更值得注意的是,相比于腦和肝臟,眼組織中花色苷含量最高[24-27]。
圖1 花色苷吸收代謝過程Fig. 1 Anthocyanins absorption and metabolism
在腸道菌群中只有少量的菌種(如雙歧桿菌、乳桿菌等)能將包括花色苷在內(nèi)的多酚類化合物分解代謝[28]。不同個(gè)體腸道微生物種類不同,導(dǎo)致花色苷及其代謝產(chǎn)物的生物利用率和生物活性不同[29]。Bifidobacterium、Lactobacillus和Akkermansia等細(xì)菌分泌大量的酶如β-葡萄糖苷酶,催化花色苷3位糖苷鍵裂解,產(chǎn)生中性pH值環(huán)境下不穩(wěn)定的花色苷苷元,隨后雜環(huán)C環(huán)斷裂為相應(yīng)的穩(wěn)定產(chǎn)物-酚酸(來源于花色苷骨架B環(huán))和間苯三酚衍生物(來源于花色苷骨架A環(huán))等[30-31]。體外研究表明,花色苷在1 h內(nèi)被大腸菌群去糖基化,并進(jìn)一步被降解為對應(yīng)花色苷B環(huán)的酚酸[32]?;ㄉ赵诮Y(jié)腸中微生物的代謝下產(chǎn)生的酚酸主要為原兒茶酸(protocatechuic acid,PCA)、阿魏酸(ferulic acid,F(xiàn)A)、沒食子酸、丁香酸、對香豆酸和香草酸等[30,33],代謝生成的酚酸也具有較好的抗氧化、抗炎和抗凋亡功能[3,23]。越來越多證據(jù)表明,結(jié)腸菌群代謝和降解的酚酸產(chǎn)物在提高花色苷生物利用率和促進(jìn)人體健康功效方面具有重要作用,且酚酸在某些方面的生物活性高于花色苷,例如C3G的抗氧化、抗炎、抗癌、調(diào)節(jié)腸道菌群活性可能歸因于其在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物PCA和FA[34-36]。相關(guān)研究為膳食花色苷在眼部發(fā)揮健康功效提供了重要的理論基礎(chǔ)。
視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)精細(xì)、功能復(fù)雜,既是光的接受器又是傳導(dǎo)器。視網(wǎng)膜處于高氧、高光照、高PUFAs的環(huán)境中極易受到活性氧攻擊而發(fā)生光氧化損傷[37]。視網(wǎng)膜光損傷主要涉及視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigmented epithelium,RPE)細(xì)胞和感光細(xì)胞,其中RPE細(xì)胞是可見光引發(fā)視網(wǎng)膜損傷的主要靶點(diǎn)之一,藍(lán)光(405~480 nm)對RPE細(xì)胞具有最強(qiáng)的光毒性[38]。視網(wǎng)膜RPE層是由高度極性、特殊分化的單層上皮細(xì)胞構(gòu)成,位于感光細(xì)胞外節(jié)和脈絡(luò)膜之間。RPE細(xì)胞的主要功能包括運(yùn)輸營養(yǎng)與代謝物質(zhì)、形成BRB、吞噬和消化感光細(xì)胞脫落的外節(jié)盤膜等,RPE細(xì)胞形成的BRB對于維持視網(wǎng)膜健康具有重要意義[39]。
RPE細(xì)胞間緊密連接(tight junction,TJ)是BRB的基礎(chǔ),對于維持視網(wǎng)膜的營養(yǎng)供給和解毒功能非常重要。BRB由外屏障和內(nèi)屏障組成,其中外屏障由RPE細(xì)胞及細(xì)胞間TJ構(gòu)成,具有選擇性吸收脈絡(luò)膜輸送的營養(yǎng),轉(zhuǎn)運(yùn)離子、水和代謝產(chǎn)物到脈絡(luò)膜血管的作用。跨膜蛋白(閉合蛋白Claudin-5和閉鎖蛋白Occludin等)、胞質(zhì)附著蛋白(閉合小帶蛋白ZO-1等)和細(xì)胞骨架蛋白共同組成了TJ。ZO-1與Claudin-5、Occludin形成蛋白復(fù)合體,對于維持RPE細(xì)胞TJ結(jié)構(gòu)和屏障功能具有重要作用。各種內(nèi)源、外源的信號通路通過調(diào)節(jié)TJ蛋白實(shí)現(xiàn)對BRB通透性的調(diào)節(jié)作用。體內(nèi)研究表明光氧化引起RPE細(xì)胞凋亡并破壞TJ結(jié)構(gòu),最終導(dǎo)致BRB功能紊亂[40]。
N-亞視黃基-N-視黃基-乙醇胺(N-retinylidene-N-retinyl-ethanolamine,A2E)(圖2)為類視色素二聚體(bisretinoids)自發(fā)熒光的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[41-42]。隨著年齡的增長,A2E積累于RPE細(xì)胞溶酶體中,在藍(lán)光照射下產(chǎn)生活性氧基團(tuán)(reactive oxygen species,ROS),ROS可誘導(dǎo)A2E環(huán)氧化物形成,破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和溶酶體正常功能,引起RPE細(xì)胞凋亡和BRB功能障礙[27,43-45]。過量積累的A2E經(jīng)過光氧化和光裂解形成高活性的二羰基化合物丙酮醛,丙酮醛與蛋白質(zhì)反應(yīng)生成晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs),AGEs促進(jìn)TJ蛋白的異常分泌,破壞BRB通透性[46-48]。當(dāng)A2E等類視色素二聚體在RPE細(xì)胞中過度積累時(shí),可誘導(dǎo)年齡相關(guān)性黃斑變性(age-related macular degeneration,AMD)等視網(wǎng)膜疾病的發(fā)生[37]。目前在細(xì)胞水平常采用化學(xué)誘導(dǎo)劑H2O2等引發(fā)RPE細(xì)胞損傷[49-50],基于A2E和藍(lán)光誘導(dǎo)RPE細(xì)胞光損傷模型可更真實(shí)、合理地反映RPE細(xì)胞在光氧化生理?xiàng)l件下的致病機(jī)制。
圖2 A2E的結(jié)構(gòu)Fig. 2 Structure of N-retinylidene-N-retinyl-ethanolamine (A2E)
RPE細(xì)胞中的ROS易攻擊PUFAs產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物,其存在時(shí)間比ROS長,具有更嚴(yán)重的損傷能力,導(dǎo)致視網(wǎng)膜光氧化損傷[51]。感光細(xì)胞外節(jié)盤膜中富含PUFAs,易受到活性氧和脂質(zhì)過氧化物攻擊,藍(lán)光照射后,生成醛類等高活性的脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物,如4-羥基壬烯酸(4-hydroxynonenal,4-HNE)和4-羥基己烯醛(4-hydroxyhexenal,4-HHE),兩者易與視網(wǎng)膜中蛋白質(zhì)發(fā)生非酶羰基化反應(yīng),使其發(fā)生交聯(lián)而喪失功能、細(xì)胞膜通透性改變、細(xì)胞周期阻滯,最終導(dǎo)致視網(wǎng)膜細(xì)胞凋亡[52]。DHA為視網(wǎng)膜中含量最豐富的PUFAs,約占感光細(xì)胞膜磷脂中總脂肪酸的60%[27]。RPE細(xì)胞內(nèi)DHA的光氧化產(chǎn)物影響溶酶體膜通透性,從而釋放溶酶體內(nèi)積累的A2E,導(dǎo)致RPE細(xì)胞功能障礙和AMD[52]。抑制視網(wǎng)膜組織脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物的生成是預(yù)防視網(wǎng)膜氧化損傷的有效途徑。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)在光誘導(dǎo)RPE細(xì)胞凋亡過程中具有重要作用[53]。過度光照引起RPE細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)改變,產(chǎn)生過量的ROS,導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能紊亂,引發(fā)ERS反應(yīng),免疫球蛋白重鏈結(jié)合蛋白(immunoglobulin heavy chain binding protein,BiP)與3種應(yīng)激因子蛋白激酶RNA樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(protein kinase RNA-like ER kinase,PERK)、肌醇需求酶1α(inositol-requiring enzyme 1α,IRE1α)和活化轉(zhuǎn)錄因子6(activating transcription factor 6,ATF6)解離,激活未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response,UPR),PERK自磷酸化而激活,誘導(dǎo)真核細(xì)胞翻譯起始因子2(eukaryotic translation initiation factor 2,eIF2)α亞基磷酸化,抑制蛋白翻譯,IRE1α剪切X-盒結(jié)合蛋白1(X-box binding protein 1,XBP1),產(chǎn)生有活性的XBP1s蛋白加速蛋白折疊,從而維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常生理功能。但持續(xù)過強(qiáng)的ERS存在時(shí),超出UPR維持穩(wěn)態(tài)的能力,則啟動(dòng)ERS相關(guān)凋亡途徑,激活I(lǐng)RE1α下游絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)/c-Jun氨基末端激酶(c-Jun-N-terminal kinase,JNK)和PERK下游CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白(CAAT/enhancer-binding protein homologous protein,CHOP),進(jìn)而引發(fā)RPE細(xì)胞凋亡[54-55]。研究表明丙酮醛誘導(dǎo)的RPE細(xì)胞損傷機(jī)制也涉及ERS相關(guān)凋亡途徑[56],AGEs與AGE受體(receptor for advanced glycation end product,RAGE)結(jié)合,可以激活ERS信號通路[57]。ERS反應(yīng)導(dǎo)致RPE功能紊亂,調(diào)節(jié)ERS通路可保護(hù)RPE細(xì)胞屏障功能[58]。藍(lán)光和A2E誘導(dǎo)的RPE細(xì)胞損傷模型中,BiP和XBP1表達(dá)量升高,這與視網(wǎng)膜退行性疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān),抑制ERS可以減少線粒體ROS生成,緩解RPE細(xì)胞自噬和凋亡[59-61]。因此,調(diào)控ERS以恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)可能成為視網(wǎng)膜保護(hù)的重要機(jī)制。
花色苷對視覺的保護(hù)作用可追溯于二戰(zhàn)英國空軍飛行員通過食用越橘提高夜視力,隨后被歐洲學(xué)者廣泛研究并證實(shí)花色苷能增強(qiáng)暗視力和視覺靈敏度[11]。近年來,國內(nèi)外學(xué)者利用體外(細(xì)胞模型)和體內(nèi)(動(dòng)物模型和人群干預(yù))模型研究了花色苷對視網(wǎng)膜的保護(hù)作用及相關(guān)機(jī)制(表1)。Davinelli等基于16 項(xiàng)人群干預(yù)研究,系統(tǒng)綜述了花色苷在臨床試驗(yàn)中具有改善多種眼部疾病的功能[62]。研究表明每日膳食攝入50 mg及以上花色苷具有改善視覺功能及預(yù)防眼部疾病的作用[63-65]。膳食補(bǔ)充花色苷等抗氧化劑已成為預(yù)防AMD等視網(wǎng)膜疾病的有效途徑,花色苷對視網(wǎng)膜細(xì)胞具有多種保護(hù)途徑(圖3),包括清除ROS、增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)、抑制炎癥和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)等。通過比較C3G、飛燕草素-3-葡萄糖苷、錦葵花色素-3-葡萄糖苷和天竺葵色素-3-葡萄糖苷對RPE細(xì)胞光損傷的干預(yù)作用,結(jié)果顯示B環(huán)上具有鄰位羥基結(jié)構(gòu)的C3G在清除ROS、抑制血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)過表達(dá)和延緩衰老方面具有最強(qiáng)的作用效果[39]。體內(nèi)研究進(jìn)一步證實(shí)C3G通過激活核因子相關(guān)因子2(nuclear-factor-E2-related factor 2,Nrf2)/血紅素加氧酶(heme oxygenase,HO-1)抗氧化通路,降低炎癥因子水平,調(diào)節(jié)VEGF表達(dá),緩解視網(wǎng)膜細(xì)胞氧化應(yīng)激和凋亡,保護(hù)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能[35]。
表1 花色苷對視網(wǎng)膜的保護(hù)作用及相關(guān)機(jī)制Table 1 Protective effects and mechanism of anthocyanins on the retina
圖3 花色苷對視網(wǎng)膜細(xì)胞保護(hù)途徑Fig. 3 Pathways by which anthocyanins protect retinal cells
RPE細(xì)胞積累A2E對細(xì)胞存活率并無影響,但富集A2E的RPE細(xì)胞在藍(lán)光照射后發(fā)生顯著凋亡。C3G不但可清除RPE細(xì)胞內(nèi)ROS、降低炎癥因子和凋亡蛋白表達(dá),還可抑制光氧化型A2E的形成與裂解,降低丙酮醛釋放,抑制RAGEmRNA上調(diào),從而有效緩解光氧化誘導(dǎo)的RPE細(xì)胞凋亡[79]。體內(nèi)研究也表明越橘多酚提取物可抑制A2E在細(xì)胞內(nèi)積累,清除ROS,減少氧化型A2E形成,維持視網(wǎng)膜外核層厚度[80]。
降低脂質(zhì)過氧化物毒性是預(yù)防視網(wǎng)膜氧化損傷途徑之一,以脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物4-HNE構(gòu)建RPE細(xì)胞損傷模型,發(fā)現(xiàn)C3G可提高RPE細(xì)胞存活率,保護(hù)機(jī)制涉及調(diào)控細(xì)胞凋亡通路、緩解細(xì)胞衰老、抑制VEGF過表達(dá)、調(diào)節(jié)炎癥因子表達(dá)等方面[81]。同時(shí),C3G可通過調(diào)控JNK-c-Jun/AP-1通路抑制4-HHE誘導(dǎo)的RPE細(xì)胞NLRP3炎癥小體激活[67]。藍(lán)莓花色苷可降低光誘導(dǎo)的不飽和脂肪酸過氧化反應(yīng)[82]。此外,桑葚花色苷可抑制高膽固醇飲食誘導(dǎo)的倉鼠視網(wǎng)膜脂質(zhì)沉積,降低眼組織脂質(zhì)過氧化水平[83]。
膳食補(bǔ)充花色苷可減輕視網(wǎng)膜細(xì)胞氧化應(yīng)激,錦葵色素-3-葡萄糖苷和天竺葵色素-3-葡萄糖苷具有清除細(xì)胞內(nèi)ROS并提升線粒體還原活性的作用,從而降低藍(lán)光誘導(dǎo)的RPE細(xì)胞氧化損傷[84]。Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)-Nrf2/抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant response element,ARE)抗氧化應(yīng)激信號是保護(hù)細(xì)胞免受炎癥和氧化應(yīng)激的主要調(diào)控通路,光氧化引發(fā)的AMD涉及RPE細(xì)胞Nrf2通路的激活[85]。藍(lán)莓花色苷可激活Nrf2/HO-1通路,干預(yù)高糖誘導(dǎo)的大鼠視網(wǎng)膜氧化應(yīng)激,預(yù)防糖尿病眼病[74]。PCA和FA為C3G的一級代謝產(chǎn)物,具有較強(qiáng)的自由基清除能力,可顯著上調(diào)Nrf2表達(dá),激活抗氧化酶表達(dá),降低視網(wǎng)膜氧化應(yīng)激,減少DNA損傷和脂質(zhì)過氧化,對RPE細(xì)胞和感光細(xì)胞具有保護(hù)作用[35]。
膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)為視網(wǎng)膜神經(jīng)炎癥的標(biāo)志物,GFAP表達(dá)上調(diào)可阻礙RPE細(xì)胞增殖,激活誘導(dǎo)型一氧化氮合酶表達(dá),觸發(fā)氧化應(yīng)激和炎癥因子分泌,花色苷可下調(diào)GFAP的表達(dá),從而緩解視網(wǎng)膜炎癥[86]。RPE細(xì)胞發(fā)生光氧化損傷后,NF-κB信號通路及NLRP3炎癥小體被激活,引發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng),提高炎癥因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)、IL-6和IL-1β等的表達(dá)[87]。藍(lán)莓花色苷調(diào)控凋亡相關(guān)蛋白沉默信息調(diào)節(jié)子1(silent information regulator protein 1,SIRT1)-NF-κB通路,下調(diào)ICAM-1表達(dá),發(fā)揮抗炎作用,抑制高糖誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜細(xì)胞損傷[70]。越橘花色苷提取物抑制信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)和NF-κB激活,下調(diào)IL-6的表達(dá),抑制脂多糖誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞外節(jié)縮短及視紫紅質(zhì)減少[88]。
ERS可能為調(diào)控視網(wǎng)膜細(xì)胞損傷的重要通路,BiP是機(jī)體緩解ERS損傷所激活的UPR中的關(guān)鍵蛋白,越橘花色苷和紫米花色苷可通過調(diào)節(jié)小鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞BiP表達(dá)水平,改善ERS反應(yīng),保護(hù)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,具有預(yù)防和治療青光眼的潛在功能[71,89]。利用H2O2誘導(dǎo)RPE細(xì)胞氧化損傷,發(fā)現(xiàn)錦葵色素及其衍生物可抑制RPE細(xì)胞ERS并保護(hù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)[90]。因此,ERS可能是今后研究視網(wǎng)膜保護(hù)機(jī)制的重要靶點(diǎn)。
體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,花色苷具有提高視網(wǎng)膜細(xì)胞抗凋亡能力的作用,抑制Bax、細(xì)胞色素c、Caspase-3表達(dá)并提升Bcl-2表達(dá)[50,75]。MAPK家族蛋白在RPE細(xì)胞光損傷中起著重要的作用,UPR支路中IRE1α自身磷酸化后可以激活MAPK家族中JNK和p38,上調(diào)促凋亡蛋白的表達(dá),C3G、錦葵色素-3-葡萄糖苷和飛燕草素-3,5-葡萄糖苷可抑制光誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜細(xì)胞MAPK家族蛋白(JNK、p38)磷酸化和Akt磷酸化,緩解感光細(xì)胞和RPE細(xì)胞凋亡[66,68,91]。AP-1是光受體凋亡的重要中介,黑米花色苷可抑制AP-1和Caspase-1表達(dá),預(yù)防視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷[73]。紫薯花色苷可促進(jìn)RPE細(xì)胞增殖和維持細(xì)胞正常形態(tài)[92]。
在快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備的廣泛使用導(dǎo)致視覺障礙患者人數(shù)激增,亟需挖掘保護(hù)視力的功能成分,開發(fā)具有護(hù)眼功能的健康食品?;ㄉ兆鳛樘烊豢寡趸翱寡谆钚晕镔|(zhì),長期攝入可降低視網(wǎng)膜疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)。本文介紹了花色苷的吸收代謝、視網(wǎng)膜光氧化損傷機(jī)理及花色苷在視網(wǎng)膜保護(hù)方面的研究現(xiàn)狀,系統(tǒng)闡述花色苷保護(hù)視網(wǎng)膜細(xì)胞的關(guān)鍵作用靶點(diǎn),為花色苷類功能因子保護(hù)視覺健康提供參考依據(jù)。
今后可重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面研究花色苷對視網(wǎng)膜保護(hù)作用及相關(guān)機(jī)制:1)花色苷對視網(wǎng)膜細(xì)胞的保護(hù)作用機(jī)制涉及調(diào)控氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、ERS和凋亡等通路,但各通路間的聯(lián)合調(diào)控機(jī)制尚未明確,還有待進(jìn)一步證實(shí)。2)BRB對于維持視網(wǎng)膜健康具有重要意義,花色苷是否具有保護(hù)BRB功能的作用尚不清楚,闡明花色苷保護(hù)RPE細(xì)胞屏障功能的作用機(jī)制十分重要。3)不同結(jié)構(gòu)花色苷及花色苷代謝產(chǎn)物對視網(wǎng)膜細(xì)胞保護(hù)作用的構(gòu)效關(guān)系仍需深入研究。