天然酚类化合物抗氧化和抗衰老的研究进展

◎ 邱 倩，张添花，陈虎虎，李博萍，冯莉雅

（陇东学院医学院，甘肃 庆阳 745000）

衰老是随着年龄增加，机体组织器官退行性改变，生理功能逐渐下降而走向死亡的一种自然现象，是由外源性环境（如紫外线、光照、吸烟、化学物质接触、电离辐射等）、机体内不可抗拒因素（如DNA 复制错误、染色体分离缺陷）和遗传因素造成的涉及多器官、多因素和多疾病发生的复杂生物学过程[1]。随着经济社会的快速发展，全球人口老龄化趋势日益加剧，癌症、糖尿病、心脑血管疾病和神经退行性疾病，如阿尔茨海默症等，给全社会造成了极大的负担[2]。因此，如何延缓衰老已经成为人们普遍关注的焦点。近年，国内外研究者致力于探索具有抗衰老活性的中药天然产物。其中，具有较强抗氧化作用的酚类化合物成为研究的热点。本文从衰老发生的机制、天然酚类化合物抗氧化的机理和抗衰老的研究进展等方面，分析了国内外研究，旨在为天然酚类化合物抗衰老的研究提供参考。

1 衰老的机制

衰老发生的机制十分复杂，主要涉及活性氧自由基累积、免疫功能下降、端粒缩短、慢性炎症及神经内分泌失调等过程[3]。对此，相关学者提出了诸多衰老假说，但仅可解释部分衰老现象，至今尚未完全阐明衰老的发生机制。

1.1 自由基衰老假说

自由基假说最早于1955 年，由英国学者Harman提出[4]，其认为衰老是机体内组织细胞不断形成的自由基积累的结果。正常机体内随时都在产生活性氧基团，有利于机体抗菌、抗炎和抗氧化。与此同时，机体内有一套自由基清除体系（内源性抗氧化酶系统），两者维持着动态平衡。随着年龄的增长，清除自由基的能力下降，这种动态平衡被逐渐打破，自由基累积，过剩的自由基能够使细胞中的多种物质发生氧化，损害生物膜的双层结构，进一步引起一系列的反应。例如，DNA 损伤引起的基因突变；核酸、蛋白质等大分子交联；生物酶活力下降以及不饱和脂肪酸的脂质过氧化反应等，从而影响细胞的正常功能，导致机体衰老[5]。

1.2 免疫衰老学说

机体内的免疫细胞，时刻都在与侵入机体的病毒、细菌等微生物病原体进行着博弈，发挥着清除衰老、变性、死亡细胞的作用。1969 年，Walford[6]提出免疫衰老学说，其认为伴随机体的衰老，免疫器官胸腺逐渐萎缩，T 淋巴细胞和B 淋巴细胞数量减少，活性减弱，随之免疫系统失调，进行性损伤，免疫功能逐渐衰退[7]，进而降低对肿瘤细胞和病原体的防御作用，降低机体对疫苗的应答能力，增加机体免疫性疾病，如肿瘤、代谢性综合症、自身免疫性疾病、感染、心脑血管疾病和神经退行性病变等发生的概率[8]。

1.3 端粒损耗假说

端粒是真核细胞染色体末端的一段DNA-蛋白质复合体，可保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期，最早于1973 年被发现[9]。1991 年，Harley[10]提出端粒-端粒酶假说，认为真核生物染色体末端的端粒长度与机体衰老密切相关，是细胞分裂的“计数器”，随着每一次的细胞分裂，细胞核内染色体上的端粒因DNA聚合酶功能障碍无法完全复制而逐渐缩短，当达到一定界限时，染色体形态异常，从而引起DNA 损伤反应，启动细胞分裂阻断的信号通路，细胞周期不可逆阻滞，最终导致细胞衰老和死亡。

1.4 炎症衰老假说

炎症是机体应对内外刺激的防御反应，促炎和抑炎因子动态平衡，对于机体具有非常重要的作用。一旦促炎和抑炎因子失去平衡，便会导致机体氧化受损、DNA 损伤和干细胞衰老，诱发一系列与衰老相关的疾病[11-12]。2000 年，意大利学者Claudio Franceschi 首次提出 “炎症性衰老（Inflamm-aging）”概念[13]，认为随着机体衰老，细胞线粒体自噬功能下降，机体产生自身免疫，不被控制的、持续的炎症反应能对组织产生损害，甚至导致机体死亡。因此，及时中止或减缓过度的炎症反应，对于维持生命和健康是至关重要的[14]。

1.5 DNA 损伤修复学说

外界环境（如紫外线、化学物质）和内环境（如自由基）都会造成DNA 的损伤，DNA 一旦损伤，就无法将遗传物质稳定地传递给子代。然而，由于细胞具有修复DNA 损伤的酶系，能够使DNA 被损坏大的部位得以修复，从而保持DNA 分子的相对稳定性，但是随着年龄的增加，这种修复能力会慢慢减弱，导致DNA 大量的累积，从而造成细胞衰老[15]。2021 年，Schumacher 等[16]提出DNA 损伤可能是导致衰老的主要原因。此外，线粒体DNA 修复机制不如核DNA 完整，更易受到影响，早期突变可导致多组织呼吸链损伤，从而加速衰老[17]。

2 酚类化合物抗氧化抗衰老的机理

正常机体代谢过程中，细胞呼吸链会产生高反应活性氧自由基，同时存在着多种抗氧化的防御系统，氧化和抗氧化处于一个动态平衡状态，氧化还原体系失衡即可诱发氧化应激，引起细胞DNA 损伤及细胞膜破坏，进而导致机体衰老和心脑血管疾病、炎症反应和癌症等[18]。抗衰老的关键在于抗氧化，通过抗氧化剂帮助人体提高抗氧化能力，进一步达到延缓衰老的目的。

天然酚类化合物是一种植物次生代谢产物，具有抗氧化、抗衰老作用，在预防自由基引发的各类疾病研究方面备受关注[19]，其抗氧化的具体途径主要有以下3 点[20-21]：①通过酚羟基的抽氢反应，可以直接清除自由基；通过终止自由基链式反应，可以抑制脂自由基。②通过抑制氧化酶系，可以抑制自由基的产生；与诱导氧化的过渡金属发生络合反应，可以降低低密度脂蛋白的氧化水平。③通过提高抗氧化酶的活性，可以起到抗氧化的作用。

此外，酚类化合物抗衰老的作用与炎性学说和免疫学说有关[22]，还涉及免疫细胞的活化和介导。而多酚类化合物能够通过抗氧化，提高免疫力，减轻炎症反应，以此达到抗衰老的目的。

3 酚类化合物抗氧化抗衰老的研究进展

自然界中的诸多植物，如葡萄、百里香、丁香、牛至草等提取物中所含的酚类化合物，均有很好的抗氧化性。近年，通过营养学调控缓解氧化应激，从而延缓衰老，已成为研究的热点。通过添加抗氧化剂，可增强细胞的抗氧化能力，保护细胞免受氧化损伤，调控细胞自噬，延缓细胞凋亡和坏死[23]。

3.1 白藜芦醇

白藜芦醇及其衍生物主要来源于葡萄的藤、果皮与种子，也存在于藜芦、蓝莓和桑葚等植物中。白藜芦醇是一种二苯乙烯类的多酚化合物，具有抗氧化、抗癌和抗炎等作用，被广泛应用于保健品和护肤品中[24]。张泽生[25]等体外抗氧化活性研究结果表明，白藜芦醇可通过减弱自由基引起的损伤，以及增强体内抗氧化关键酶SOD 的表达，调节机体的抗氧能力，以延缓衰老。Kim 等[26]研究表明，白藜芦醇通过增强Nrf2 和SIRT1 的表达，预防小鼠肾脏的炎症和氧化应激。同时，白藜芦醇可通过提高AMPK 蛋白的活性，激活AMPK-P53 信号通路，修复糖尿病小鼠心肌的线粒体自噬，从而降低糖尿病心肌的损伤[27]。此外，也有学者认为，白藜芦醇可通过抑制PI3K/Akt/NF-κB信号通路，改善卵巢功能，延缓生殖系统衰老[28]。

3.2 百里香酚和香芹酚

百里香酚和香芹酚，是百里香中所含有的挥发精油的主要成分，二者互为同分异构体，主要存在于百里香和牛至中。百里香酚和香芹酚都可通过与自由基结合，抑制自由基对脂类组织的氧化。Kulisic[29]等认为，百里香酚和香芹酚所含有的酚羟基，可通过氢供体与过氧自由基结合来阻断氧化链式反应[30]，从而保护细胞中的脱氧核苷酸，抵御紫外线辐射[31]，延缓皮肤衰老。相比于常用的抗氧化剂维生素E 和丁基羟基甲苯，百里香酚和香芹酚表现出更强的抗氧化性[32]。此外，研究表明百里香酚对自由基致线粒体损伤的细胞也有保护作用，其可使总抗氧化酶保持很高的酶活性，并通过抑制PI3K/Akt/mTOR 通路来增强自噬，使细胞发生凋亡；香芹酚可通过抗氧化应激及抗细胞凋亡途径，抑制小鼠卵巢衰老[33]。

3.3 茶多酚

茶多酚主要存在于茶叶中，它是一类出色的天然抗氧化剂，在抗癌、抗突变和抗衰老等方面具有一定功效。茶多酚可通过抑制氧化酶，增加抗氧化酶的活力，减少自由基的产生。郑燕等证实[34]，茶多酚对紫外线照射雄性小鼠的生殖系统的各脏器及生精细胞，都能起到防护功能。吕俊华[35]等认为，茶多酚可通过改善氧化应激损伤引起的小鼠细胞内钙超载，从而抑制神经细胞的凋亡，并改善模型小鼠学习记忆能力。同时，茶多酚可以通过遗传基因水平的调节达到延缓衰老的效果。符移才[36]等发现，茶多酚能够促使皮肤角朊细胞由DNA 合成前期G1期和静止期转向DNA 合成期S 和G2/M 期，从而减缓细胞凋亡。此外，初晓等[37]研究结果显示，茶多酚可通过增强淋巴细胞转化能力，提高小鼠胸腺与脾脏指数，腹腔巨噬细胞吞噬功能等，增强D-Gal致衰老小鼠的免疫机能。

3.4 松多酚

松多酚富含于松科植物的树皮、松针、松塔及种子壳中，具有很强的抗氧化性[38]。刘冉等人[39]研究表明，红松和红皮云杉的树皮中松多酚具有较高的还原能力，能够均衡机体自由基的数量，并抑制氧化进程。张晋蔚等[40]研究发现，松针提取物能够缓解慢性便秘致小鼠结肠的氧化损伤，提高肠道的抗氧化能力，进而改善小鼠的通便功能。刘荣等人[41]研究发现，松多酚激活Nrf2/ARE 通路对H2O2致牛肺动脉内皮细胞氧化应激损伤的保护作用。李辉等[42]研究表明，松多酚主要通过提高体内抗氧化物质含量，降低脂质过氧化水平，降低Bax 和Caspase-3 表达，增加Bcl-2 表达，从而对γ－辐射诱导的小鼠免疫损伤具有保护作用，进而起到抗衰老的功效。

3.5 橄榄多酚

橄榄多酚主要来自橄榄叶和橄榄果。橄榄多酚具有抗氧化、抗炎、抗菌和延缓衰老等重要的生理功能，可以作为天然防腐剂应用于食品工业中。郑贤明等[43]研究结果显示，橄榄多酚对OH、O2-具有一定的清除能力，其效果总体弱于维生素C。常强[44]发现，橄榄果实中的多酚化合物可对DDPH 和ABTS自由基进行清除。李振等[45]研究发现，橄榄多酚可通过增强机体的抗氧化防御能力，减轻STZ 诱导的糖尿病大鼠的氧化应激反应。也有研究表明，橄榄叶提取物可增强抗氧化酶的活性，降低脂质过氧化物水平，减轻糖尿病小鼠的氧化损伤，对小鼠起到保护作用[46]。

3.6 厚朴酚、和厚朴酚

厚朴酚、和厚朴酚是木兰科植物厚朴中含量最高的药效成分，二者互为同分异构体，其可通过直接清除自由基或通过提高抗氧化酶活性，实现抗氧化作用，且具有防治各类炎性疾病、抗衰老的功效[47]。单纯化学实验证明，厚朴酚的自由基清除能力强于维生素C[48]。体外研究表明，二者也具有较强抗氧化性[49]。此外，厚朴酚可抑制中性粒细胞黏附于细胞外基质，发挥抗炎作用[50]。相关体内研究也证明，厚朴酚可以通过抗氧化和抗炎作用提高大鼠的记忆力，减轻大鼠脑缺血再灌注损伤[51]。

4 总结与展望

天然植物中富含酚类化合物，而酚类化合物普遍具有较强的抗氧化活性，可通过清除或者抑制机体内的自由基保护细胞免受损伤，以达到抗衰老的目的。本文对几种常见的天然多酚化合物抗氧化和抗衰老的机理与研究进展进行了综述。随着经济实力的增强以及科技的不断进步，人们对抗衰老越来越重视，对衰老机理的认识也越来越深入，为酚类化合物抗衰老的研究带来了新的机遇，值得相关人员进行深入研究。