摘要：阿尔茨海默病（AD）是一种复杂且与年龄相关的进行性神经退行性疾病［1］，是65岁以上人群最常见的痴呆症类型，占痴呆症病例的60%～70%［2］。全世界现有5 500万人患有各种类型的痴呆症，每年约有1 000万新病例被诊断出来［3］，预计到2050年痴呆症患者

阿尔茨海默病（AD）是一种复杂且与年龄相关的进行性神经退行性疾病［1］，是65岁以上人群最常见的痴呆症类型，占痴呆症病例的60%～70%［2］。全世界现有5 500万人患有各种类型的痴呆症，每年约有1 000万新病例被诊断出来［3］，预计到2050年痴呆症患者将达1.52亿人［4］。轻度AD患者的临床显著特征表现为记忆力下降、判断力下降，而后期AD患者则主要表现为严重的认知障碍，如无法对环境作出反应、难以控制运动，最终导致死亡［5］。AD是一种多因素疾病，其病因尚不完全清楚。目前，β-淀粉样蛋白（Aβ）异常沉积、神经原纤维缠结（NFT）、低水平乙酰胆碱、钙离子稳态失衡、氧化应激、神经炎症等被认为在AD的发病机制中起着关键作用［6］。目前，治疗AD的药物非常有限，且作用机制相似，最常用的2种药物是胆碱酯酶抑制剂（如盐酸多奈哌齐、加兰他敏和利凡斯的明）和兴奋性氨基酸受体拮抗剂（美金刚）［7］。然而，由于AD发病机制复杂、发病形式多样，目前的药物治疗只能延缓病情进展，而不能治愈，还常常引起恶心、呕吐等不良反应［8］。因此，对AD发病机制进行深入研究、寻找可行的治疗靶点以及开发有效治疗方法是临床治疗AD的迫切需求。多项研究［9-10］表明，中医药干预能有效地保护AD后的神经细胞损伤，减轻并抑制细胞炎症、过度的氧化应激与细胞凋亡，减少Aβ异常沉积，改善AD患者临床症状，而多个分子通路和生物标志物参与了这些过程。核因子E2相关因子2（Nrf2）是细胞内一种关键的氧化还原敏感转录因子，能够进入细胞核，通过与基因启动子区的抗氧化反应元件（ARE）序列结合来调节下游基因的转录［11］，从而调节氧化还原相关酶和Ⅱ期解毒酶的表达，对AD后的氧化应激、神经炎症缓解，以及抑制细胞铁死亡、改善线粒体功能、促进细胞存活有重要影响［12］。因此，全面认识中药天然产物对AD中Nrf2相关通路的作用机制，能为AD的治疗及进一步的新药开发提供参考。

1Nrf2信号通路及其对AD的调节作用

Nrf2是一种转录因子，调节参与新陈代谢、免疫反应、细胞增殖和其他过程的基因的表达。Nrf2主要受Kelch样ECH相关蛋白1（Keap 1）调节，Keap1是Cullin 3（Cul3）泛素E3连接酶复合物的接头底物［13］。Keap1通过隔离、泛素化和蛋白体降解来抑制细胞质中的Nrf2活性。Nrf2的激活的典型机制是通过亲电子作用进行Keap1中的一些半胱氨酸残基被氧化，导致Nrf2泛素化减少，核易位和激活增加［14］。除了典型的Keap1-Nrf2调节外，还存在Keap1独立的Nrf2调节，羧基磷脂酰肌醇激酶（PI3K）/蛋白激酶（Akt）、蛋白激酶C（PKC）、酪蛋白激酶2（CK2）、蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和细胞外信号调节激酶（ERK）等激酶可以磷酸化Nrf2并调节其活性［15］。此外，上调Nrf2信使RNA和/或蛋白质水平、自噬功能障碍可驱动Nrf2活化［16］。Rapaka等［17］发现在AD中的Nrf2信号通路失活可导致ARE下调，随后导致醌氧化还原酶1（NQO1）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）和血红素加氧酶-1（HO-1）基因表达下调，最终增加氧化应激。Xia等［18］发现激活Nrf2相关信号通路可抑制AD后的氧化应激反应。Uruno等［19］发现激活Nrf2相关信号通路可以通过对氧化应激和炎症反应的调节来减轻AD相关的表型。Wang等［20］研究发现激活Nrf2相关信号通路可抑制活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）的产生，增加线粒体膜电位（MMP），抑制Aβ沉积，从而保护神经细胞。邱静等［21］发现激活Nrf2相关信号通路可抑制内质网应激诱导的神经元凋亡，从而改善AD后的认知功能障碍。覃亚亚［22］发现激活Nrf2可调控铁死亡相关的铁代谢通路和脂质过氧化通路来减少AD脑组织铁含量、神经元丢失和Aβ异常沉积。王春月［23］发现激活Nrf2相关信号通路可抑制铁死亡和神经炎症，从而缓解AD症状。以上诸多研究均表明调控Nrf2相关信号通路对AD有显著治疗效果，而许多中药天然产物是Nrf2的调节剂，对AD治疗有积极作用。

2中药天然产物调控Nrf2相关信号通路防治AD

2.1生物碱

2.1.1小檗碱（berberine） 小檗碱是从小檗科、芸香科、毛茛科等植物中分离出的一种季胺型异喹啉类生物碱［24］，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节、抗细胞凋亡以及神经保护等多种药理作用［25］。Zhang等［26］以HT22细胞为研究对象，分别进行小檗碱高、中、低浓度（2.0、1.0、0.5 μmol·L-1）给药预处理1 h后，加入40 μmol·L-1的Aβ25～35损伤细胞24 h，诱导HT22细胞神经毒性建立体外AD模型，采用Annexin V-FITC/PI双染法和Hoechst 33342荧光染色法检测细胞凋亡，采用荧光探针JC-1法评估MMP（△ψm），使用DCFH-DA荧光标记检测ROS水平，Western blotting法检测细胞质中的细胞色素C蛋白水平、Nrf2、HO-1、p-p65、p65和Caspase-3的表达。结果表明小檗碱可上调Nrf2和HO-1的表达，下调p-p65/p65，减轻氧化应激毒性，减少线粒体损伤和细胞色素C释放，并抑制裂解型Caspase-3表达，从而减少Aβ25～35诱导的HT22细胞凋亡。提示小檗碱的抗氧化机制可能与Nrf2/HO-1通路激活有关，这意味着小檗碱是预防和治疗AD的潜在候选药物。

2.1.2去甲异波尔定（norisoboldine） 去甲异波尔定是从樟科山胡椒属植物乌药根中分离出来的一种异喹啉类生物碱，具有抗炎、镇痛、抗菌及免疫调节等药理作用［27］。Zeng等［28］以肾上腺嗜铬细胞瘤细胞株（PC12）细胞和3×Tg小鼠为研究对象，探讨去甲异波尔定在AD治疗中的神经保护作用及其机制。在体外细胞实验中，PC12细胞培养于10% DMEM高糖培养基中24 h后，分别用不同浓度的去甲异波尔定（1.0、2.5、5.0 μmol·L-1）预处理2.5 h，再加入10 μmol·L-1的Aβ1～42损伤细胞24 h，诱导制备体外AD模型，并以腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）抑制剂（compound C）和si-AMPK处理作对照，然后检测PC12细胞活力、细胞内ROS水平、凋亡细胞数量、MMP水平、Bcl-2蛋白、cleaved-Caspase-3蛋白、AMPK、糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）和核Nrf2蛋白表达。结果发现去甲异波尔定能够促进AMPK和GSK-3β磷酸化，并上调核Nrf2蛋白表达，可阻止Aβ1～42所致MMP的降低，降低ROS浓度，升高Bcl-2蛋白水平，增加Bcl-2/Bax蛋白比例，降低cleaved-Caspase-3蛋白水平，逆转Aβ1～42诱导的PC12细胞凋亡数量变化，从而防止神经细胞的损伤；同时AMPK抑制剂（compound C）和si-AMPK可以降低去甲异波尔定在PC12细胞中的抗氧化和抗凋亡作用，亦反证了去甲异波尔定对神经细胞的保护作用。动物在体实验中，3×Tg小鼠按体质量每天ip二甲基亚砜（DMSO）溶解药物（去甲异波尔定为100 mmol·L-1）1次，连续1个月，然后检测行为学、血清中Aβ40和Aβ42的水平、脑组织中凋亡相关蛋白的表达以及AMPK、GSK-3β、Nrf2蛋白表达。结果发现去甲异波尔定能提高3×Tg小鼠脑组织中AMPK、GSK-3β的磷酸化水平，上调Nrf2蛋白表达，增加Bcl-2蛋白水平，降低cleaved-Caspase3、Bax蛋白水平，降低脑组织中小胶质细胞标记物Ionized calcium-binding adapter molecule 1（Iba1）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和淀粉样前体蛋白（APP）水平，并能显著降低毒性蛋白Aβ40和Aβ42的含量，从而改善3×Tg小鼠受损的认知功能。提示去甲异波尔定的抗氧化和抗凋亡机制可能与AMPK/GSK3β/Nrf2通路有关，可为后续探讨AD治疗策略提供了新的视角，去甲异波尔定有望成为治疗AD的潜在治疗药物。

2.2多糖类

2.2.1黄芪多糖（Astragalus polysaccharides，APS） APS是豆科植物黄芪的主要生物活性成分，具有抗肿瘤、抗炎、抗衰老、免疫调节和神经保护等作用［29-30］。Qin等［31］以APP/PS1小鼠为研究对象，每天口服管饲APS（200 mg·kg-1）1次，持续2个月，检测行为学、Aβ40和Aβ42水平、Nrf2通路关键蛋白表达、氧化应激因子含量、神经元凋亡水平。结果表明APS可上调Nrf2蛋白表达，抑制Keap1的表达，促进Nrf2向细胞核内转移，提高SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）含量，减少MDA积累，减少神经元凋亡，减少Aβ沉积，从而改善APP/PS1小鼠的认知能力。提示APS的神经保护机制可能与其激活Nrf2信号通路有关，有望成为潜在的AD治疗药物并进一步应用于临床。范红娟等［32］以Wistar大鼠为研究对象，采用双侧海马注射Aβ1～42制备AD模型，分别进行阳性药（吡拉西坦片500 mg·kg-1）及APS高、中、低剂量（800、400、200 mg·kg-1）ig给药，每日1次，连续给药30 d，检测神经元病理形态学及超微结构、SOD、MDA、GSH-Px、炎性因子水平，以及Nrf2、HO-1和核转录因子-κB（NF-κB）相关蛋白表达。结果表明APS能够以剂量依赖方式上调Nrf2和HO-1的表达，抑制NF-κB核转位，减轻氧化应激损伤，抑制神经炎性反应，从而改善AD大鼠海马神经元损伤。提示APS的抗炎、抗氧化应激机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路、抑制NF-κB核转位有关。

2.2.2阿里红多糖 阿里红多糖是从多孔菌科层孔菌属阿里红Fomes officinalis Ames中提取分离的水溶性多糖，具有抗炎、抗氧化、清除氧自由基、抗凋亡、抗肿瘤、抗衰老、抗疲劳、抗病毒及免疫调节等药理作用［33］。苏丽燕·赛力木江等［34］以SD大鼠为研究对象，通过双侧海马区注射Aβ1～42制备AD大鼠模型，分别进行阳性药（盐酸多奈哌齐0.5 mg·kg-1）及阿里红多糖低、中、高剂量（25、50、100 mg·kg-1）ig给药，每日给药1次，连续给药30 d，检测行为学指标，检测Keap1、Nrf2、HO-1和NQO1表达水平。结果表明阿里红多糖可抑制Keap1 mRNA和蛋白表达，上调Nrf2表达，提高HO-1、NQO1 mRNA和蛋白表达，增强抗氧化酶系活性，并能改善AD大鼠的学习记忆能力。提示阿里红多糖通过抗氧化损伤发挥其神经保护作用，其机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路有关，阿里红多糖具有作为AD治疗药物的开发潜力。

2.2.3桦褐孔菌多糖（IOP） IOP是膜毛菌科桦褐孔菌Inonotus obliquus （Fr.） Pilat的主要成分之一，具有抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病及免疫调节等药理作用［35］。Han等［36］以L-谷氨酸（L-Glu）诱导的HT22细胞和APP/PS1转基因小鼠为研究对象，探讨IOP对AD的神经保护作用及其机制。在HT22细胞中，用5、10 μg·mL-1 IOP预处理3 h，再加入25 mmol·L-1 L-Glu 孵育24 h，诱导体外AD模型，检测细胞存活率、细胞凋亡及Caspase-3活性、MMP和ROS水平、Nrf2信号通路关键蛋白表达。结果表明IOP可上调Nrf2、SOD-1、HO-1和谷氨酸-半胱氨酸连接酶（GCLC）白表达，下调Keap1蛋白表达，抑制细胞凋亡，降低细胞内ROS积累，减少乳酸脱氢酶（LDH）的过量释放，并逆转MMP的降低，从而改善细胞活力的降低。在动物在体实验中，分别进行IOP低、高剂量（25、50 mg·kg-1）每日1次ig给药，连续给药8周。采用Morris水迷宫、旷场实验测试、Y型迷宫测试检测行为学指标；免疫组化法检测4-羟基壬烯醛（4-HNE）、磷酸化Tau蛋白（p-Tau）和Aβ1～42蛋白表达；采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测氧化应激相关的细胞因子水平；采用蛋白质印迹法检测Keap1、Nrf2、SOD-1、HO-1、GCLC蛋白表达。结果表明IOP可下调Keap1的表达，上调Nrf2、SOD-1、HO-1和GCLC的表达，降低ROS和MDA水平，提高SOD和GSH-Px水平，减少Aβ1～42沉积，降低p-Tau蛋白和水平，降低脑组织中的4-羟壬二酸酯（4-HNE）水平，从而改善APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力。提示IOP对AD样行为的神经保护作用机制与其通过Nrf2信号传导调节氧化应激有关。

2.3黄酮和异黄酮类

2.3.1野黄芩苷（scutellarin） 野黄芩苷是从黄芩中提取的一种黄酮类化合物，有抗炎、抗肿瘤、抗氧化及心肌保护等药理作用［37］。孙延鹏等［38］以SD大鼠为研究对象，通过海马内注射Aβ1～42制备AD模型，分别进行阳性药（加兰他敏3 mg·kg-1）及野黄芩苷高、中、低剂量（40、20、10 mg·kg-1）ig给药，每天1次，连续给药21 d，检测行为学指标、神经元病理形态学、细胞凋亡率、氧化应激指标水平（SOD、GSH和MDA）以及HO-1、Nrf2、NAD依赖性脱乙酰酶（SIRT）蛋白水平。结果表明野黄芩苷呈剂量依赖方式上调SIRT、Nrf2和HO-1蛋白表达，减轻氧化应激反应，抑制神经元细胞凋亡，从而改善AD后海马组织病理形态损伤，改善学习记忆能力。提示野黄芩苷减轻AD后的氧化应激、减少神经元凋亡的机制可能与SIRT/Nrf2/HO-1信号通路有关，这为野黄芩苷作为AD潜在天然治疗剂的开发提供了科学依据。

2.3.2芒柄花素（formononetin） 芒柄花素是从黄芪、葛根、鸡血藤等中提取一种异黄酮类化合物，被认为是一种典型的植物雌激素，具有抗炎、抗凋亡、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老及免疫调节等药理作用［39-40］。Fan等［41］以人类微血管内皮细胞（HBMEC）细胞为研究对象，HBMEC细胞加Aβ25～35（20 μmol·L-1）处理12 h，诱导体外AD模型，再分别用不同浓度的芒柄花素（0、2.0、5.0、7.5、10.0 μmol·L-1）处理12 h，通过蛋白质印迹法检测Nrf2、NF-κB（p65）的蛋白表达，qRT-PCR法检测血管细胞黏附因子-1（VCAM-1）、细胞间黏附因子-1（ICAM-1）和E-选择素的mRNA表达。结果表明芒柄花素能以浓度相关方式增加Nrf2蛋白表达，减弱Aβ25～35诱导的NC siRNA转染的HBMEC中的核p65水平，减弱黏附分子（包括VCAM1、ICAM1和E-选择素）表达。提示芒柄花素显著减弱了Aβ25～35诱导的HBMEC黏附分子表达，并通过激活Nrf2信号传导减少了THP-1细胞与内皮细胞的黏附，这一潜在的机制可能提供新的分子见解来解释芒柄花素对AD的治疗作用。

2.3.3鸢尾黄素（tectorigenin） 鸢尾黄素又称为鸢尾苷元，是从鸢尾科鸢尾属、射干属等药用植物的根茎中分离提取的一种异黄酮类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗增殖等药理作用［42］。吴梅君等［43］以SH-SY5Y细胞为研究对象，分别进行鸢尾黄素高、中、低浓度（10.0、1.0、0.1 μmol·L-1）预处理30 min，再加入3 μmol·L-1 Aβ1～42处理48 h，诱导SH-SY5Y细胞建立体外AD模型，检测SH-SY5Y细胞活力、细胞凋亡率、细胞凋亡因子、氧化应激因子、GSK-3β/Nrf2信号通路相关蛋白表达。结果表明鸢尾黄素以浓度相关方式上调Nrf2、p-GSK-3β/GSK-3β表达，提高HO-1和NQO-1蛋白表达，减轻氧化应激，抑制细胞凋亡，从而提高Aβ1～42损伤SH-SY5Y细胞的活力。提示鸢尾黄素抗氧化应激、抗凋亡的机制可能与GSK-3β/Nrf2信号通路有关。

2.4多酚类

2.4.1迷迭香酸（rosmarinic acid） 迷迭香酸是唇形科、紫草科、葫芦科等植物中提取分离出的一种多酚类化合物［44］，具有抗肿瘤、抗炎、抗凋亡、抗氧化、神经保护等多种活性［45］。Rong等［46］以PC12细胞为研究对象，分别用不同浓度迷迭香酸（0.3、1.0、3.0、10.0、30.0、100.0 μmol·L-1）处理1 h，然后用Aβ25～35（20 μmol·L-1）处理24 h，诱导PC12建立体外AD模型，检测Nrf2、酪氨酸激酶Fyn（Fyn）、蛋白激酶（Akt）和II期抗氧化酶表达，检测ROS水平和H2O2活性。结果表明迷迭香酸可增加Akt活性，抑制Fyn磷酸化，并以Fyn依赖的方式促进Nrf2核积累，诱导II期抗氧化酶（HO-1、NQO1和TrxR）表达增加，以浓度相关的方式减少ROS生成，抑制H2O2活性。同时PI3K抑制剂LY294002、GSK-3β抑制剂LiCl、Nrf2 shRNA 和Fyn shRNA亦反证了以上研究结果，证实了迷迭香酸的抗氧化作用机制可能是与Akt/GSK-3/Fyn介导的Nrf2激活有关，迷迭香酸有望成为治疗AD的候选药物。

2.4.2刺五加苷B（eleutheroside B） 刺五加苷B又称紫丁香酚苷，是从五加科植物刺五加根茎中提取的一种多酚类化合物，已被证实具有抗抑郁、抗肿瘤、抗炎和抗氧化特性［47］。Wang等［48］以APP/PS1双转基因小鼠为研究对象，分别进行刺五加苷B高、低剂量（60、20 mg·kg-1）口服管饲法给药，每天1次，连续给药5个月。采用Morris水迷宫实验评估小鼠的识别记忆和空间学习能力，采用FITC（FL1）荧光信号检测器测定细胞凋亡，采用ELISA法测定Aβ1～40和Aβ1～42水平，采用Western blotting法检测p53、Keap1、iASPP、Nrf2蛋白表达。结表表明刺五加苷B可增强p53凋亡刺激抑制因子（iASPP）与Keap1的相互作用，并稳定APP/PS1小鼠脑中的Nrf2水平，同时可抑制p53 DNA结合活性，降低脑内氧化应激，减少Aβ的积累和神经元凋亡，改善海马突触可塑性，从而减轻APP/PS1小鼠的认知缺陷。同时应用Nrf2抑制剂葫芦巴碱亦反证了以上研究结果，证实了刺五加苷B通过与Nrf2竞争Keap1、稳定Nrf2和促进抗氧化基因转录，发挥其在AD治疗中的神经保护作用。

2.4.3红景天苷（salidroside） 红景天苷是从景天科植物红景天中提取分离的一种酚苷类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗衰老、保肝、清除氧自由基及免疫调节等多种药理活性［49-50］。Yang等［51］以SAMP8小鼠为研究对象，分别进行阳性对照［铁抑素-1（Fer-1），5 mg·kg-1］及红景天苷高、低剂量（60、30 mg·kg-1）ig给药，每天1次，连续给药12周，检测行为学指标、氧化应激和炎症细胞因子、CD8+T细胞百分比，通过透射电镜观察CA1区神经元线粒体的超微结构，通过蛋白质印迹法评估溶质载体家族7成员（SLC7A11）、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、长链酰基辅酶A合成酶4（ACSL4）、转铁蛋白受体1（TfR1）、膜铁转运蛋白1（FPN1）、重组人铁蛋白重链（FTH1）和Nrf2蛋白表达。结果表明红景天苷可上调海马中Nrf2和GPX4蛋白表达，增加HO1蛋白表达水平，并可降低TFR1和ACSL4蛋白表达，上调SLC7A11蛋白表达，减少铁沉积，改善脑内的线粒体代谢、铁代谢、脂质代谢和氧化还原，抑制CD8+T细胞的浸润、氧化应激和炎症细胞因子，减少Aβ斑块的积累并修复了神经元损伤，从而以剂量相关的方式减轻认知障碍。提示红景天苷具有减轻认知功能障碍和抑制神经元铁死亡的作用，其机制可能涉及Nrf2/GPX4轴的激活和CD8+T细胞浸润的减少。

2.4.4丹皮酚（paeonol） 丹皮酚是从牡丹皮、薯蓣、芍药和天南星等药用植物中提取分离的一种多酚类化合物［52］，具有抗炎、解热、镇痛、抗氧化、抗肿瘤、调脂等药理作用［53］。王珊等［54］以SD大鼠为研究对象，通过双侧海马注射Aβ1～42制备AD大鼠模型，造模前3周予以丹皮酚（100 mg·kg-1）ig给药预处理，每日给药1次；造模后以丹皮酚（100 mg·kg-1）ig给药，每日给药1次，连续给药6 d，检测行为学指标、氧化应激指标（SOD活性和MDA水平）以及Nrf2、HO-1蛋白表达。结果表明丹皮酚能够减少AD模型大鼠Nrf2核转位，增强海马组织中HO-1蛋白表达，改善氧化应激损伤，从而提高AD大鼠的学习和记忆能力。结果明确地解释了丹皮酚对AD的神经保护作用分子机制与Nrf2/HO-1信号通路有关，并为改善氧化应激损伤的AD新药研发提供思路。

2.5萜类

2.5.1茯苓酸（pachymic acid） 茯苓酸是从多孔菌科植物茯苓中分离出的一种羊毛甾烷型三萜类化合物，具有抗肿瘤、抗炎、抗衰老、诱导细胞凋亡等药理作用［55］。樊赟等［56］以SD大鼠为研究对象，通过双侧海马注射Aβ25～35制备AD模型，茯苓酸（50 mg·kg-1）ip给药，每日1次，给药8周，检测行为学指标，观察神经元病理形态学变化，检测海马组织铁沉积、海马神经元GPX4表达，检测MDA、GSH和Fe2+含量，以及Nrf2、GPX4和SLC7A11蛋白表达。结果表明茯苓酸可上调Nrf2、GPX4和SLC7A11蛋白表达，上调GPX4表达和GSH水平，显著降低Fe2+和MDA水平，减少铁沉积，减轻海马神经元病理损伤，从而改善AD大鼠的学习记忆能力。同时应用Nrf2抑制剂ML385亦反证了以上研究结果，证实茯苓酸能通过Nrf2/SLC7A11/GPX4信号途径抑制AD后的铁死亡来改善认知功能障碍。

2.5.2青蒿素（artemisinin） 青蒿素是菊科蒿属植物青蒿的主要有效成分，是一种倍半萜三噁烷内酯类化合物，具有抗疟疾、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗心律失常和抗纤维化等活性［57］。苏永兴等［58］以SH-SY5Y细胞为研究对象，分别进行青蒿素不同浓度（0、3、6、12、24、48、96 μmol·L-1）预处理1 h，再加入5 μmol·L-1的Aβ1～42损伤细胞24 h，诱导SH-SY5Y细胞建立体外AD模型，检测SH-SY5Y细胞活力、ROS活性、LDH含量、Nrf2和HO-1蛋白表达。结果表明青蒿素可抑制细胞质内Nrf2的表达，促进Nrf2核转位，上调HO-1蛋白表达，抑制Aβ1～42诱导的氧化应激，从而提高细胞活力。提示青蒿素可通过Nrf2/HO-1信号通路发挥其抗氧化应激作用，是AD治疗的潜在药物。

2.5.3小白菊内酯（parthenolid） 小白菊内酯是从菊科菊蒿属植物小白菊嫩枝中纯化而来的一种倍半萜内酯［59］，因其在抗氧化、抗炎和抗肿瘤活性领域的潜力而备受关注［60-61］。Sun等［62］以PC12细胞和3×Tg-AD小鼠为研究对象，探讨小白菊内酯对AD病理的影响及其机制。在体外细胞实验中，PC12细胞培养于DMEM培养基中，经传代、细胞贴壁后，暴露于高、低浓度（10、5 μmol·L-1）小白菊内酯中2 h，加入10 μmol·L-1 Aβ1～42诱导24 h，然后通过MTT实验检测细胞活力，采用ROS染色评估细胞内ROS水平，采用流式细胞术测定细胞凋亡，采用Western blotting法检测p-AMPK、p-GSK-3β和Nrf2蛋白表达，通过定量qRT-PCR检测关键抗氧化基因的表达。结果表明小白菊内酯预处理可促进AMPK和GSK-3β（Ser9）磷酸化，上调Nrf2蛋白表达，增加Nrf2核定位，上调NQO1和HO-1的mRNA水平，以剂量相关方式抑制细胞凋亡，有效缓解氧化应激，从而提高细胞活力。同时应用AMPK抑制剂化合物C（dorsomorphin）亦反证了以上研究结果，证实小白菊内酯通过调控AMPK/GSK3β/Nrf2信号通路有效保护PC12细胞损伤。动物在体实验中，3×Tg-AD小鼠分别给予阳性药（多奈哌齐5 mg·kg-1）和高、低剂量（5、1 mg·kg-1）小白菊内酯（溶于含2%DMSO的PBS中），每天ip给药1次，连续治疗1个月。采用Morris水迷宫实验评估空间记忆和学习能力，采用免疫荧光分析关键标志物的表达（APP/β-淀粉样蛋白、GFAP和Iba1），采用Western blotting分析AMPK、GSK-3β、Nrf2蛋白表达。结果表明小白菊内酯可促进AMPK和GSK-3β磷酸化，上调Nrf2蛋白表达，减少海马神经元凋亡，减少GFAP阳性和Iba1阳性细胞的数量，降低Aβ斑块密度，从而改善AD小鼠的空间学习和记忆缺陷的能力。小白菊内酯在AD的治疗中具有减轻氧化应激、抑制细胞凋亡级联的作用，且这种作用是通过其调节AMPK/GSK3β/Nrf2信号通路实现的，其有望成为预防和治疗AD的潜在药物。

2.6醌类

2.6.1白花丹素（plumbapin） 白花丹素是从白花丹属植物根中提取的一种萘醌类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤、调节脂代谢和神经保护等药理作用［63］。Nakhate等［64］以脑室内注射链脲佐菌素诱导AD模型小鼠为研究对象，分别给予低、中、高剂量（0.25、0.50、1.00 mg·kg-1）白花丹素，ip给药，每天给药1次，持续8周。检测行为学指标和GFAP与星形胶质细胞的综合密度。结果表明白花丹素可显著降低海马CA1区GFAP与星形胶质细胞的综合密度，并剂量相关方式缩短逃避潜伏期、增加在目标象限停留的时间；同时应用Nrf2/ARE通路抑制剂葫芦巴碱亦反证了以上研究结果。提示白花丹素通过Nrf2/ARE介导的星形胶质细胞增生减弱来发挥其神经保护作用，具有作为AD治疗候选药物的潜力。

2.6.2大黄素（emodin） 大黄素是从大黄、虎杖、何首乌等药材中提取的一种蒽醌类化合物，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗菌及免疫调节等药理作用［65］。Xia等［66］以PC12细胞为研究对象，分别用低、中、高浓度（2.5、5.0、10.0 μmol·L-1）大黄素和Aβ25～35（25 μmol·L-1）处理PC12细胞24 h，诱导PC12细胞构建体外AD模型，检测细胞活力、MMP、Fe2+含量、氧化应激相关因子［MDA、过氧化氢酶（CAT）和GSH-Px］活性、Nrf2/GPX4通路和TLR4/p-NF-κB/NLRP3通路关键蛋白表达。结果表明大黄素可促进Nrf2的转位，上调Nrf2蛋白表达，提升HO-1、SLC7A11、GPX4表达水平，减轻氧化应激，抑制Fe2+的积累，同时还可下调Toll 样受体4（TLR4）、p-NF-κB和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）蛋白表达，抑制促炎反应，降低乙酰胆碱酯酶（AChE），从而修复Aβ25～35诱导的PC12细胞中MMP的损伤，提高细胞活力。提示大黄素的抗氧化、抗铁沉积和抗炎机制可能与Nrf2/GPX4和TLR4/p-NF-κB/NLRP3信号通路有关，是一种治疗AD的候选药物。

2.7皂苷类

人参皂苷RK1（ginsenoside Rk1）是五加科人参属植物人参的主要活性成分之一，具有抗肿瘤、抗凋亡、抗炎、抗氧化和抗血小板聚集活性等多种生物活性［67］。She等［68］以Aβ1～42诱导细胞损伤模型和APP/PS1转基因小鼠为研究对象，探讨人参皂苷RK1对AD的治疗作用及其机制。从新生C57小鼠的大脑中分离了原代神经元细胞（24 h内），用1.25 μmol·L-1人参皂苷RK1预处理24 h，随后再暴露于10 μmol·L-1 Aβ1～42中损伤细胞24 h。检测原代培养神经元细胞活力、MMP水平、细胞内ROS水平和Bax蛋白、Bcl-2蛋白、AMPK蛋白、Nrf2、聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（PARP）表达。结果表明，人参皂苷RK1能促进AMPK磷酸化，上调Nrf2蛋白表达，显著抑制细胞内ROS生成增加，并能逆转Aβ1～42引起的MMP改变，降低Bax的蛋白水平，增加Bcl-2的蛋白水平，上调PARP mRNA表达，从而改善Aβ1～42诱导的原代培养神经元细胞活力降低；同时应用AMPK抑制剂（compound C）预处理亦反证了以上研究结果。动物在体实验中，转基因APP/PS1小鼠分别给予阳性药（多奈哌齐5 mg·kg-1）及人参皂苷RK1（1、10 mg·kg-1，溶于含2% DMSO的PBS中），每天ip给药1次，连续1个月。检测脑组织中的小胶质细胞标志物（Iba1）和星形胶质细胞标志物（GFAP）、β-淀粉样蛋白、Tau蛋白、Bcl-2、Bax、Caspase-3、AMPK、Nrf2表达。结果表明，人参皂苷RK1能增加AMPK、Nrf2蛋白表达，提高Bcl-2/Bax比率，降低裂解Caspase-3表达，其效果比多奈哌齐更明显；人参皂苷RK1、多奈哌齐治疗后APP/β-淀粉样蛋白表达和Tau磷酸化均显著减少，10 mg·kg-1人参皂苷RK1在改善AD病理方面表现出比阳性对照药物更优异的功效；同时，能显著抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化；使用人参皂苷RK1或多奈哌齐治疗后，小鼠对新物体的探索行为有所增加，且人参皂苷RK1在改善APP/PS1小鼠的认知障碍方面比多奈哌齐表现出更优异的效果。研究提示，人参皂苷RK1对AD具有有效的治疗作用，并优于目前已有的药物多奈哌齐，其治疗机制与AMPK/Nrf2信号通路的激活相关，且可能是治疗AD的一种新型候选药物。

2.8苯乙醇苷类

2.8.1毛蕊花糖苷（verbascoside） 毛蕊花糖苷又称类叶升麻苷，是从地黄、肉苁蓉、牛膝和丁香等药用植物中提取分离的一种的苯乙醇苷类化合物，具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎和神经保护等药理作用［69］。曾昕等［70］以C57BL/6小鼠为研究对象，采用ip D-半乳糖和亚硝酸钠方法制备AD小鼠模型，分别给予高、中、低剂量（120、60、30 mg·kg-1）毛蕊花糖苷，每日ig给药1次，给药8周。检测行为学指标、炎症因子水平、GFAP表达、Nrf2、细胞外信号调节激酶（ERK1/2）、NeuN、PSD95表达。结果表明毛蕊花糖苷能够以剂量相关方式促进ERK1/2磷酸化水平，上调Nrf2蛋白表达，抑制星形胶质细胞激活，改善神经炎症反应，并能抑制突触和神经元缺失，从而改善AD小鼠的学习记忆能力。提示毛蕊花糖苷的抗炎机制可能与ERK1/2-Nrf2信号通路激活有关，并有可能是AD治疗的潜在候选化合物。

2.8.2异连翘苷（isoforsythiaside） 异连翘苷是从木樨科连翘属植物连翘的干果中分离出来的一种苯乙醇苷类化合物，可通过减少线粒体肿胀、抑制线粒体凋亡、减少脑内Aβ斑块沉积、抑制Tau蛋白磷酸化形成NFT来提高AD后的记忆力和认知能力［71］。Wang等［72］以erastin诱导的HT22细胞、脂多糖（LPS）诱导的小鼠小胶质细胞（BV2）细胞和APP/PS1小鼠为研究对象，探讨异连翘苷的神经保护作用及其机制。体外细胞实验中，HT22细胞孵育12 h后，分别用高、低浓度（80、40 μmol·L-1）异连翘苷预处理细胞3 h，然后暴露于10 μmol·L-1 erastin中24 h；将BV2细胞接种于6孔板，分别用高、低弄高度（80、40 μmol·L-1）异连翘苷预处理3 h，再加入LPS（1 μg·mL-1）孵育24 h，诱导体外AD模型，检测Nrf2和NF-κB通路关键蛋白、炎症相关蛋白、铁死亡相关蛋白、细胞活力、NO水平、GSH和脂质过氧化水平。结果表明异连翘苷可上调Nrf2、NQO1和GPX4的表达，促进GSK-3β磷酸化，下调p-Fyn的含量，并可抑制NF-κB激酶α（IKKα）/NF-κB激酶β（IKKβ）复合物、核因子κB抑制因子α（IκBα）、NF-κB p65的磷酸化，抑制NO生成，抑制IL-1β和IL-6的生成，增强暴露于erastin的HT22细胞的细胞活力、细胞抗氧化能力并改善了细胞的形态。动物在体实验中，每天给APP/PS1小鼠ig异连翘苷（20 mg·kg-1）1次，连续40 d，检测NF-κB通路关键蛋白、铁死亡相关蛋白、脑源性神经营养因子（BDNF）、转化生长因子-β（TGF-β）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、血管内皮生长因子（VEGF）及促炎细胞因子水平。结果表明异连翘苷可抑制IKKα/IKKβ复合物、IκBα和NF-κB p65的磷酸化，抑制皮层和海马中GFAP的高表达，提高BDNF和TGF-β的水平，降低MCP-1和VEGF水平，抑制促炎细胞因子。提示异连翘苷通过调节Nrf2和NF-κB信号的激活来抑制暴露于erastin的HT22细胞和APP/PS1小鼠的铁死亡和神经炎症，这为AD治疗策略提供新的思路。

2.9木脂素类

戈米辛N（gomisin N）是从木兰科植物五味子Schisandra chinensis（Turcz.）Baill. 的干燥成熟果实当中分离出一种二苯并环辛二烯类木脂素，因其具有抗炎、抗氧化、抗黑色素生成、抗肿瘤和保肝特性而受到广泛关注［73］。Song等［74］以雄性SD大鼠为研究对象，通过立体定向定位将Aβ25～35注射至大鼠海马CA1区建立AD大鼠模型，ig给予10、20 mg·kg-1戈米辛N，每日1次，连续2个月，假手术组和模型组ig等量0.5%羧甲基纤维素钠（CMC-Na）。通过Morris水迷宫测试评估大鼠的空间学习记忆能力；采用刚果红染色测量皮质和海马CA1区中Aβ斑块所占面积；通过尼氏染色测量皮质和海马CA1区中的神经元标记；采用ELISA试剂盒检测血清和脑组织中SOD活性、MDA和GSH含量；采用免疫荧光法直观观察Nrf2各脑区分布情况；采用Western blotting法检测Nrf2、p-GSK-3βSer9、总GSK-3β和NQO1蛋白表达。结果表明戈米辛N能有效促进皮质和海马中Nrf2的核转位，可提高SOD的活性和抗氧化酶GSH水平，减低MDA含量，降低Aβ斑块所占面积，减轻皮质和海马CA1区中神经元的丢失，并以剂量相关方式改善AD动物模型的学习记忆能力。提示戈米辛N通过抗氧化发挥其神经保护机制，且与Nrf2信号通路激活有关，戈米辛N可能是一种有前途的AD治疗药物。

2.10酰胺类

羟基-α-山椒素（hydroxy-α-sanshool）是从芸香科花椒属植物花椒中提取的不饱和脂肪酸酰胺类化合物，可以减少AD后的凋亡细胞数量，减轻脑组织病理损伤，改善AD后的学习记忆障碍［75］。Liu等［76］以D-半乳糖/AlCl3诱发的AD模型小鼠为研究对象，分别进行羟基-α-山椒素治疗（1.25、2.50、5.00 mg·kg-1），每天ig给药1次，共4周，通过qRT-PCR检测Nrf2、HO-1、Caspase-3、Bcl-2、Bax和Cyt-c的mRNA表达，分光光度法测量整个脑组织中的MDA、SOD、LDH和CAT水平，旷场试验评估小鼠的运动活动和探索行为，Morris水迷宫实验评估小鼠的空间学习和记忆能力。结果表明羟基-α-山椒素能够上调Nrf2和HO-1 mRNA表达，增加脑组织抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px含量，显著降低MDA含量，并以剂量相关方式上调海马Bcl-2 mRNA表达，下调Caspase-3 mRNA表达，但仅5.00 mg·kg-1羟基-α-山椒素给药可使海马Cyt-c和Bax mRNA表达下调，有效改善AD小鼠自主活动能力，并显著改善空间学习和记忆能力。提示羟基-α-山椒素减轻氧化应激损伤机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路有关，其有望开发为预防和早期治疗AD的抗氧化药物。

2.11异硫氰酸酯类

萝卜硫素（sulforaphane）又称为莱菔硫烷，是从西兰花等十字花科植物中提取的一种异硫氰酸酯化合物，具有抗糖尿病、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗菌和抗肥胖等多种生物活性［77］。Zhao等［78］以N2a/APPswe细胞为研究对象，分别以低、中、高浓度萝卜硫素（1.25、2.50、5.00 μmol·L-1）处理48、72 h，检测细胞活力、Aβ1～40和Aβ1～42水平、IL-1β和IL-6的水平、ROS和MDA水平、SOD活性、Nrf2、NQO1、HO-1、p65、环氧化酶-2（COX-2）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）及Nrf2启动子的DNA甲基化水平。结果表明萝卜硫素可上调Nrf2、NQO1和HO-1的mRNA表达，并诱导Nrf2的核转位，并下调Nrf2启动子的DNA甲基转移酶DNMT1、DNMT3a、DNMT3b的mRNA和蛋白质的表达，降低p-p65、COX-2和iNOS的表达水平，降低IL-1β和IL-6的水平，降低ROS和MDA含量，升高SOD活性，从而减少N2a/APPswe细胞中的Aβ1～40和Aβ1～42生成，对N2a/APPswe细胞有保护作用。提示萝卜硫素通过对N2a/APPswe细胞中的Nrf2的表观遗传调控上调Nrf2的表达发挥其抗氧化和抗炎作用。

3结语

AD是临床常见的神经退行性疾病之一，其特征是认知功能、语言和行为缺陷逐渐恶化。已有研究［79］表明，AD与神经元丢失、突触变性、因轴突损伤导致的白质束丢失以及淀粉样斑块沉积有关。随着年龄的增长，AD的患病率趋于增加，对于65岁以上的人群来说，其罹患AD的风险每5年就会翻一番［80］。随着人口老龄化，AD将对全球医疗保健系统构成越来越大的威胁与挑战。因此，探索有效的治疗方法来控制AD病情、减缓疾病进展并缓解AD症状具有重要意义。Nrf2是一种重要的转录调节因子，在氧化还原稳态、蛋白质降解、DNA修复以及调节外源代谢和免疫反应中发挥多种作用［81］，已成为炎症、肿瘤治疗等领域研究的主要靶点，在AD的防治方面已被广泛关注。中药天然产物在AD防治过程中发挥着不可替代的作用。通过回顾大量国内外既往文献，发现中药天然产物主要通过调控Nrf2、Nrf2/HO-1、Sirtuin/Nrf2/HO-1、Nrf2/GPX4、Nrf2/SLC7A11/GPX4、GSK-3β/Nrf2、AMPK/Nrf2、AMPK/GSK3β/Nrf2、Nrf2/ARE、ERK1/2-Nrf2信号通路，在不同维度和靶点减轻氧化应激，抑制神经元凋亡，减少星形胶质细胞和小胶质细胞活化，减轻神经炎症反应，抑制神经元铁死亡，缓解组织病理形态学损伤，提高细胞活力，降低Aβ斑块所占面积，减少皮质和海马CA1区神经元的丢失，从而发挥改善认知功能等作用。

目前，研究证实针对调控Nrf2相关信号通路的抗AD特性的中药天然产物显示出较为广阔的前景，可在一定程度上减轻氧化应激损伤，大多为临床前实验，研究主要局限于细胞和动物实验，且用于研究AD的动物模型存在着异质性，缺乏临床研究证据，这些局限性凸显了需要进一步研究来弥合临床前发现和临床转化之间的差距。因此，通过大规模、多中心、随机、双盲试验验证天然产物对AD治疗的有效性和安全性仍需要做进一步的研究。虽然中药天然产物在防治AD方面在实验室研究中取得了一些进展，但由于吸收能力差和新陈代谢速度快，部分天然产物的生物利用度低，需要大剂量才能产生治疗作用，这对其临床应用带来一定的挑战。在今后的研究工作中应侧重于有关利用新型药物递送系统的研究来提高其生物利用度和疗效，从而提高其治疗潜力。当前天然产物靶向AD相关信号通路的研究有限，整体性不足，相关通路的作用机制研究进展缓慢，且存在有尚未深入研究的通路。未来应将Nrf2信号通路与其他AD相关信号通路之间存在cross-talk机制考虑到相关研究中，应当关注天然产物抗AD的多通路、多层面的探索，增加针对调控多条相关信号通路作用机制研究，形成系统完整的机制链，为天然产物治疗AD提供更科学、更有说服力的证据。

来 源：孙兴华，曲 阳，刘冬雪，王佳婧，张思琪，张 淼．中药天然产物调控Nrf2信号通路防治阿尔茨海默病的研究进展 [J]. 药物评价研究, 2024, 47(12): 2924-2936.

来源：天津中草药一点号