Jianping Chen

1 Ключова лаборатория за подготовка на китайска медицина в болница, болница за традиционна китайска медицина в Шенжен, Университет по китайска медицина в Гуанджоу, Шенжен 518033, Китай

Сяоян Лю

1 Ключова лаборатория за подготовка на китайска медицина в болница, болница за традиционна китайска медицина в Шенжен, Университет по китайска медицина в Гуанджоу, Шенжен 518033, Китай

Zhonggui Li

1 Ключова лаборатория за подготовка на китайска медицина в болница, болница за традиционна китайска медицина в Шенжен, Университет по китайска медицина в Гуанджоу, Шенжен 518033, Китай

Айронг Чи

1 Ключова лаборатория за подготовка на китайска медицина в болница, болница за традиционна китайска медицина в Шенжен, Университет по китайска медицина в Гуанджоу, Шенжен 518033, Китай

Пинг Яо

2 Отдел по наука за живота, Център за китайска медицина, Хонконгският университет за наука и технологии, залив Clear Water, Хонг Конг

Zhongyu Zhou

2 Отдел по наука за живота, Център за китайска медицина, Хонконгският университет за наука и технологии, залив Clear Water, Хонг Конг

3 Изследователски институт в Шенжен, Хонконгският университет за наука и технологии, Шенжен 518057, Китай

Тина Т. X. Донг

2 Отдел по наука за живота, Център за китайска медицина, Хонконгският университет за наука и технологии, залив Clear Water, Хонг Конг

3 Изследователски институт в Шенжен, Хонконгският университет за наука и технологии, Шенжен 518057, Китай

Карл В. К. Цим

2 Отдел по наука за живота, Център за китайска медицина, Хонконгският университет за наука и технологии, залив Clear Water, Хонг Конг

3 Изследователски институт в Шенжен, Хонконгският университет за наука и технологии, Шенжен 518057, Китай

Резюме

Плодовете на Ziziphus jujuba, известни като хинап или китайска фурма, се консумират по целия свят поради ползите за здравето им, както като храна, така и като билкови лекарства. Традиционно една от основните функции на хинапа, както е описано в билколечението, е да облагодетелства мозъка ни, като успокоява ума и подобрява качеството на съня. Тук са обобщени и обсъдени дейностите на хинапи върху нервната система. Хинапът притежава невропротективни дейности, включително защита на невроналните клетки срещу невротоксинов стрес, стимулиране на невроналната диференциация, увеличаване на експресията на невротрофни фактори и насърчаване на паметта и ученето. Флавоноид, cAMP и jujuboside могат да бъдат потенциалните биоактивни съставки, за да се отчетат гореспоменатите биологични дейности. Тези открития показват, че хинапът е потенциален кандидат за разработване на здравни добавки за профилактика и/или лечение на неврологични заболявания.

1. Въведение

Jujubae Fructus, плодът на Ziziphus jujuba Mill. (Rhamnaceae), известен също като хинап, или китайска фурма, или червена фурма, се използва широко като храна и китайски билкови лекарства в продължение на повече от 3000 години. Хинапът е местен за китайската култура (Фигура 1). Описанието на хинапа е записано за първи път в Classic of Poetry (1046-771 г. пр. Н. Е.). Днес в света има широко разпространение на продукти, свързани с хинап. Разглеждането на хинап като жизненоважна храна и/или лекарство има дълга история в Китай. В древна китайска книга за билколечението Huangdi Neijing (475-221 г. пр. Н. Е.) Хинапът е описан като един от петте най-ценни плода в Китай. В Shennong Bencao Jing (300 г. пр. Н. Е. - 200 г. сл. Н. Е.), По-ранна книга, прекодираща лечебни билки, хинапът се счита за едно от най-добрите билкови лекарства, които удължават живота ни като подхранват кръвта, подобряват качеството на съня и регулират храносмилателната система.

преглед

Площите за отглеждане и основните производствени площи на хинап в Китай. Площите за отглеждане на хинап в Китай бяха подчертани и показани. Вмъкването показва местоположението на основните производствени зони в Китай, включително провинции Синцзян, Гансу, Шанси, Шанси, Хъбей, Хенан и Шандонг. Shaanxi и Shanxi се считат за оригинални площи за отглеждане на хинап.

Хинапът се консумира от хиляди години, което все още набира влияние върху нашето ежедневие. Последните фитохимични и фармакологични резултати разкриха, че флавоноидите, полизахаридите и тритерпеновата киселина са основните активни съставки в хинапа. Въз основа на литературата, както флавоноидът, така и полизахаридът могат да обяснят антиоксидантния ефект на хинапа [1–3]. Освен това полизахаридите на хинап също се предлагат като основни активни съставки, допринасящи за неговите имуномодулиращи и хематопоетични функции [4, 5]. Тритерпеновите киселини се разглеждат като активни съставки за ефекта върху противовъзпалителните и противоракови дейности [6, 7]. В допълнение, бетулиновата киселина и jujuboside B могат да бъдат активните компоненти, показващи благоприятни ефекти върху сърдечно-съдовата система [8, 9].

Изследването върху биологичните дейности подкрепя ползите за здравето от хинап като храна и лечебна билка. Според китайската лекарствена теория хинапът се счита за лечебна билка, която успокоява ума и облекчава психическото напрежение. Клинично хинапът обикновено се предписва или като единична билка, или в успокояващи формули, комбинирани с други билкови лекарства, за лечение на безсъние и забрава. Предишни прегледи са обобщили състава на плодовете и неговите ползи за здравето [10, 11]. Изследванията обаче, фокусирани върху невропротективните дейности, са доста ограничени. Следователно, невро-полезните роли на хинапа ще бъдат представени в този преглед. В допълнение, потенциалните биоактивни съединения на хинап, свързани с мозъчните ползи, се обсъждат допълнително.

2. Хинап за диференциация на невроните

Според историческата употреба в Китай се смята, че една от основните функции на хинап е от полза за мозъка ни, като успокоява ума и подобрява качеството на съня. В съвременната наука ползата от нашия мозък обикновено е свързана с неврополезни ефекти, например неврозащитен ефект и невротрофично действие. При неврологични разстройства, например, невродегенеративни заболявания, безсъние и депресия, се откриват няколко често срещани патологични състояния сред тях, тоест увреждане на неврогенезата, дефицит на невротрофични фактори и оксидативен стрес. Следователно традиционната функция на хинап в полза на мозъка може да бъде тясно свързана с неговите невро-полезни ефекти (Фигура 2). Тук са обобщени невро-полезните ефекти на хинапа (Таблица 1).

Неврозащитните ефекти на хинапа. Хинапът индуцира невритен израстък и експресия на невротрофичен фактор чрез cAMP-зависима PKA сигнализация. Хинапът притежава неврозащита срещу оксидативен стрес чрез засилване на клетъчните Nrf2-зависими ARE-задвижвани генни експресии. Хинап подобрява активността на холин ацетилтрансферазата (ChAT) и показва инхибираща активност срещу ацетилхолинестеразата (AChE). Хинап повишава нивото на ацетилхолин (ACh) в мозъка. Хинапът стимулира транскрипционната експресия на GABA рецепторните субединици в хипокампалните неврони на плъхове.

маса 1

Невронални полезни свойства на хинапа.

FindingsModelTreatmentReference
Хинап, индуциран невритен израстък и експресия на неврофиламенти чрез cAMP-PKA-CREB сигнализацияКултивирани PC12 клетки; невронална диференциацияЕкстракт от хинап в сравнение с форсколин и контрол[13]
Зрелият хинап притежава по-добър ефект при предизвикване на експресия на неврофиламенти от този на незрелияКултивирани PC12 клетки; експресия на неврофиламентиЗрял екстракт от хинап в сравнение с незрял екстракт от хинап[19]
Хинап стимулира експресията на невротрофни фактори и антиоксидантни ензимиКултивирани астроцити; експресия на иРНКХинап в различни концентрации (0–3 mg/ml)[16]
Jujube защити невронните клетки срещу окислително нараняване чрез активиране на транскрипционната активност на AREКултивирани PC12 клетки; индуциран от tBHP оксидативен стресЕкстракт от хинап в сравнение с Vit.C, tBHQ b и отрицателна контрола[20]
Хинапът защитава невроните от исхемични уврежданияИсхемично увреждане в хипокампуса на гербилитеПерорално приложение на екстракт от хинап в продължение на 10 дни[21]
Хинап увеличава времето за сън, предизвикано от пентобарбитал, и намалява свободното движение на мишкиИзследвания на мишки, поведение и сън в КунминХинап при 8 g/kg се прилага перорално[22]
Jujube насърчава ученето и паметта в модел на плъхове с яйчнициSD плъхове, тест за воден лабиринт на МорисОвариектомирани плъхове в 6 групи: групи хинап, позитивни, моделни и фалшиви хирургични групи[23]
Хидроалкохолен екстракт от хинап подобрява гърчовете, оксидативния стрес и когнитивното увреждане при модел на плъхове с епилепсияПлъх, експериментални припадъчни моделиХидроалкохолен екстракт от хинап (100, 250, 500 и 1000 mg/kg) се прилага перорално[24]
Хинапът има възстановяващи ефекти върху паметта и поведенческите разстройства, причинени от лезия на NBM при плъховеМъжки плъхове Wistar; Тест за воден лабиринт на МорисПлъхове в 7 групи: нормални, AD, AD/нормални + хинапи на две дози и фалшиви[25]
Метанолен екстракт от хинап активира ChAT. Олеамид от хинап обръща паметта и/или когнитивното увреждане при модел на мишкиКултивирани MC-IXC клетки, мишкиОлеамид при 0,4–2,4 mM върху ChAT активност; мишките бяха третирани с олеамид в продължение на 4 седмици[26]
Хинапът увеличава съдържанието на сАМР в плазмата и хипокампуса на животнитеICR мъжки мишки, ниво на сАМР в хипокампуса и серуманапр. приложение на хинап при 0,35 g/kg[27]
Полипептидът Snakin-Z от хинап притежава холинестеразна инхибиторна активностИнхибиторна активност на холинестеразатаSnakin-Z при 1,5 mg/ml има 80% инхибиторна активност[28]

ChAT, холин ацетилтрансфераза. b tBHQ, терт-бутил хидрохинон.

Неврогенезата е добре организиран процес, състоящ се от невронална диференциация, образуване на синапси и клетъчна пролиферация. Някои изследвания предполагат, че при патологично състояние на невродегенеративни заболявания могат да се наблюдават различни видове неврогенеза, което показва, че неврогенезата може да бъде компенсаторен механизъм в невродегенеративните процеси [12]. По този начин насърчаването на невроналната диференциация може да бъде средство за предотвратяване на тези заболявания. Култивираните феохромоцитомни PC12 клетки са подходяща моделна система за изследване на невроналната диференциация [13]. Характерите на PC12 клетките са много сходни със симпатиковата невронна система, тоест характерите на експресията на неврофиламентите (NF) и неврит в отговор на предизвикателството на нервен растежен фактор (NGF). Констатациите върху хинапа показват, че прилагането на воден екстракт от хинап върху култивирани клетки PC12 в продължение на 72 часа може да предизвика клетъчна диференциация: индуцираната диференцирана клетка отчита

25% от общите клетки в културите. Резултатите също така показаха, че прилагането на воден екстракт от хинап в култивирани PC12 клетки в продължение на 72 часа може да зависи от дозата да стимулира експресията на NF68, NF160 и NF200 [13].

Астроцитите са най-разпространената клетка в нервната система. Една от основните му функции е да синтезира и освободи невротрофични фактори, т.е. ]. Тези фактори са жизненоважни за оцеляването, растежа и диференциацията на невроните, а дефицитът им може да причини неврологични увреждания [15]. По този начин повишеното регулиране на невротрофичните фактори може да играе положителна роля при лечението на неврологични заболявания. Ефектът на хинап върху експресията на невротрофичен фактор е изследван в култивирани астроцити [16]. Лечението с воден екстракт от хинап стимулира експресията на невротрофни фактори по дозозависим начин, като има най-висока индукция на

100% за NGF, 100% за BDNF, 100% за GDNF и 50% за NT3. За NT4 и NT5 не се наблюдава очевидна морфологична промяна в третираните с хинап астроцити.

Сигнализирането на cAMP-PKA-CREB е добре известно, че играе роля в невроналната диференциация на PC12 клетки [17]. Следователно, беше разкрито участието на cAMP пътя в индуцирания от нежит израстък и експресия на неврофиламенти (Фигура 2). Констатациите показват, че индуцираният от хинап израстък на неврит и експресията на неврофиламенти са отслабени чрез прилагане на H89 (цикличен AMP-зависим PKA инхибитор) [13]. Известно е, че CREB, ядреният транскрипционен фактор, играе роля в невроналната диференциация [18]. Съобщава се, че хинапът е в състояние да стимулира фосфорилирането на CREB и индуктивният му ефект може да бъде напълно блокиран от H89 [13]. Освен това приложението на воден екстракт от хинап може да стимулира транскрипционната активност на CRE. По-нататъшни проучвания също показват, че предварителната обработка с H89 значително блокира индуцираните от хинап невротрофични фактори, включително NGF, BDNF и GDNF, показващи възможното участие на PKA сигнализиране в индуцирана от хинап експресия на невротрофичен фактор [16].

3. Невропротекция срещу оксидационна обида

Структури за химични съединения в хинап с потенциален неврозащитен ефект. Съобщава се, че седем химични маркера, намерени в хинап, включително кемпферол 3-О-рутинозид, кверцетин 3-О-рутинозид, (-) - катехин, (-) - епикатехин, светиш, спинозин и сАМР имат ефект върху невропротекцията.

4. Хинап за безсъние, учене и памет

5. Два етапа на развитие на хинапа в невропротекцията

6. Съдържащи хинап билкови отвари за невропротекция

7. Потенциални биоактивни съставки за неврозащита

8. Развитие и перспектива

Активните съставки на хинапа включват нуклеотид и флавоноид, които могат да покажат ползотворни ефекти в мозъчните функции. Като се има предвид ползата от сАМР в хинап, многобройни изследвания са насочени към процесите при извличане и отделяне на сАМР от хинап [39, 67, 68]. Следователно обогатяването на нуклеотид на хинап може да се превърне в хранителен или лекарствен продукт за лечение на заболявания като депресия или невродегенерация. По време на производството на напитки и други видове храни с хинап, като торта, кората обикновено се изхвърля. Установено е, че екстрактът от кора на хинап съдържа по-голямо количество фенолни съединения от това на пулпата [69]. Тези открития могат да означават, че кора от хинап може да служи като евтин източник на естествен антиоксидант за защита на невронните клетки срещу окислителна обида. Семената на хинап също се изхвърлят нито в хранителни продукти, нито в TCM практики. Семето от Z. jujuba var. spinosa, киселата хинап, притежаваше хипнотичен ефект [35, 60], което показва, че семето на хинап също може да бъде селекция за безсъние като суровина или източник на активна съставка.

Използването на хинап в Китай не е ограничено като един плод; обикновено се предписва в многорастителни отвари за различни цели. Хинапът обикновено се използва като основна съставка във всички билкови формули, написани от Zhang Zhongjing (150 г. пр. Н. Е. До 219 г. сл. Хр.). Според теорията на Джан за китайската медицина, хинапът е бил включен в билковата отвара, за да коригира вкуса на други билки, например, за да хармонизира далака и стомаха, да хармонизира хранителните вещества и защитата и да успокои ума. Имайки хинап като активна съставка, трябва да се очаква основната функция на отварите, съдържащи хинап за лечение на мозъчни заболявания.

Благодарности

Това изследване беше подкрепено от тематична изследователска схема на Съвета за научни грантове в Хонг Конг (T13-607/12R), GRF (663012, 662713, M-HKUST604/13), TUYF12SC03, TUYF15SC01, Хонконгския благотворителен клуб за хокейни клубове (HKJCCT12SC01) и Фондация за осъзнаване на природата (TAON12SC01) на Карл Цим. Това изследване е финансирано и от Проект за план за наука и технологии в Шънджън (JSGG20141017103353178 и ZDSYS201606081515458), Министерство на човешките ресурси и социална сигурност на Китайската народна република, Фондация за естествени науки на провинция Гуандун (2015A030310247), Бюро по традиционна китайска медицина от провинция Гуандун ( 20151079) и Комисията за здраве и семейно планиране на община Шенжен (201505015).

Конфликт на интереси

Авторите декларират, че няма конфликт на интереси по отношение на публикуването на тази статия.