公元十三世纪，意大利探险家马可·波罗在他的回忆录《马可·波罗行记》中用大量的笔触描述了东方的富庶与繁华，同时也提到了一种神秘的黄色粉末。公元十四世纪前后，随着海上欧亚商路的开辟，这种粉末连同其他香料一起从远东地区输送到了欧洲大陆。欧洲上流社会对这神奇的黄色粉末爱之如狂，他们将其与其他香料混合用于调味品中，并命名为“咖喱（Curry）”。这个令欧洲人为之倾倒的黄色粉末就是姜黄。

年，Vogel和Pelletier首次从姜黄的根茎中分离出姜黄素（Curcumin）。此后两百年来，越来越多的现代科学研究表明，姜黄素具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗过敏和治疗类风湿性关节炎的功效。近些年的研究进一步揭示了姜黄素在保护神经、延缓衰老和防治衰老相关疾病如糖尿病、动脉粥样硬化、癌症等方面的巨大潜力。本期“醉心科学”科普团队将和大家一起感受这一古老中草药的全新生机，踏上姜黄素的“不老之旅”。

1姜黄素的前世今生

除了被当做烹饪香辛料、化妆品、纺织染料，姜黄素的主要来源——姜黄，实际上作为一种药物在亚洲地区已经广泛流传了几千年。根据世界上最古老的医学体系阿育吠陀医学的记载，姜黄不仅可用作健胃药和滋补药物，还可清血毒、预防并治疗局部皮肤疾病。在古印度教经文里，姜黄与石灰水混合制成的药膏可治眼部感染、皮肤痤疮、跌打损伤等等，并且这种治疗手段沿用至今，以至于美国强生公司还曾专门针对印度市场推出过含有姜黄的创可贴。而在中国，“姜黄”之名始载于唐代药学专著《唐本草》中，后载入宋《证类本草》、明《本草纲目》等。据记载，可治心腹结积疰忤，下气破血，除风热，消痈肿，治症瘕血块，通月经，治扑损瘀血，风寒湿气手臂痛等。

《本草纲目》有言：姜黄味辛温，色黄，兼入脾，兼治气

尽管如此，几千年来人们对它的生物学活性却不甚了解。直到年，德国科学家Schraufst?tter发表在《自然》杂志上的研究证明了姜黄素具有抗菌活性，科学家们才开始了对姜黄素生物活性的探索。在之后短短几十年里，姜黄素相继被证明具有降低胆固醇、降血糖、抗炎、抗氧化、镇痛、保护神经、抗肿瘤以及延缓衰老等等一系列功能。

2姜黄素的抗氧化与抗炎活性

姜黄素（Curcumin）的化学本质是一种具有生物活性的酸性多酚类化合物，可以从天然姜科植物的根茎中提取得到。姜黄素的分子式为C21H20O6，结构上具有2个苯丙烯酰基骨架，苯环上的酚羟基和甲氧基等结构特征使姜黄素本身具有清除羟基自由基、超氧化物、过氧化物等活性氧自由基的功能，表现出很强的抗氧化活性。另外，姜黄素还可以通过诱导抗氧化酶及还原性物质的生成与活化，进而将多种超氧化物、过氧化物、氧化物等自由基分解或还原，从而起到缓解氧化损伤的作用。

姜黄素的化学结构式

此外，姜黄素还表现出很强的抗炎活性。炎症，是机体对损伤作出的自然防御反应，存在于许多慢性疾病当中。越来越多的实验证据表明，姜黄素可以通过阻断NF-kB、STAT3介导的炎症反应信号通路发挥抗炎的功能，有效缓解炎症损伤，预防炎症相关的慢性疾病的发生。

科学研究表明，姜黄素拥有众多的靶分子。姜黄素可以激活Nrf-2、PPAR-γ、P53、C/EBP同源蛋白（CHOP）、ATF3等转录因子，影响众多下游基因的表达。以Nrf2为例，姜黄素作为Nrf2的激动剂能够诱导Nrf2的核转位，从而作用于Nrf2-ARE介导的信号通路，进一步影响细胞的氧化应激水平。另外，姜黄素还可以负调控一系列的转录因子（NF-κB，HIF-1α，AP-1，STAT-3，β-catenin）、蛋白激酶（PKA，PKC，FAK）、生长因子受体（EGFR，HER2）、抗凋亡蛋白（Bcl-2，Bcl-xL，cFLIP，IAP，XIAP）、细胞周期调控蛋白（CyclinD1，CyclinE，c-myc）以及上文提到的炎症介质（TNF，IL-1，IL-6，COX-2，5-LOX，PSA，CRP）等等，这些靶分子参与到细胞代谢活动的各个方面。姜黄素通过对这些靶分子的调控表现出一系列的生物学活性，在多种疾病的治疗过程中发挥积极的作用。

3姜黄素的“不老之旅”

姜黄素作为一个具有抗氧化与抗炎活性的化合物，其在延缓衰老以及衰老相关疾病防治中能否发挥作用也引起了科学家的极大兴趣。最早对姜黄素是否能延缓衰老作出探索的科学家是美国诺特丹大学的BrianneSuckow。

年，BrianneSuckow通过实验发现，在果蝇的培养基中添加1.0mg/g的姜黄素后，与无任何添加的对照组相比，果蝇的平均寿命从64天延长至80天。然而，当向含有姜黄素的培养基中同时添加了超氧化物歧化酶（SOD）抑制剂后，该组果蝇的寿命便无法得到延长，说明姜黄素可以延缓果蝇衰老，并且该寿命调控机制与SOD活性有关。

SuckowBKetal.IntJournalofBiomedicalScienceIjbs,,2(4):-5.

年，KyusunLee等人的研究表明，姜黄素对果蝇寿命的影响与果蝇的品系、性别、饲养环境等均有关系，并且发现mM姜黄素可以明显降低一系列衰老相关基因的表达，如InR（Insulinreceptor）、TOR（targetofrapamycin）、Hep（hempiterus）、sun（stunted）、mth（methuselah）。与该研究结果相类似，年浙江大学LirongShen教授的研究同样指出，姜黄素对果蝇寿命的影响存在性别差异，不同剂量的姜黄素（C1：0.5mg/g，C2：1.0mg/g）使雄果蝇的寿命分别延长6.2%和25.8%，而在雌果蝇中分别为15.5%和12.7%。除此之外，该研究团队还发现四组果蝇体内SOD的活性均有不同程度的提升，脂质过氧化的标志性产物丙二醛（MDA）水平则明显降低。这些研究表明姜黄素可以通过增强SOD活性，降低脂质过氧化水平，调节基因的表达等方式从不同角度影响机体衰老过程。

ShenLRetal.AGE,,35(4):1-42.

在另一经典模式生物——线虫上，VivianLiao的研究团队发现，与不添加姜黄素的对照组线虫（平均寿命为8.4±0.3天）相比，在线虫NGM培养基中添加20mM的姜黄素后会使线虫的平均寿命延长39.3%（11.7±0.4天）。并且通过对上述实验中成年期线虫细胞内活性氧水平的检测，研究人员还发现，用姜黄素处理的实验组线虫活性氧水平相比对照组有所降低。另外，姜黄素处理的线虫对环境热压力的抗性更强。该团队进一步的研究发现，当线虫中一些与应激或寿命有关的基因（osr-1、sek-1、mek-1、skn-1、unc-43、sir-2.1以及age-1）发生突变后，姜黄素的处理便无法使这些突变型线虫的寿命得到延长。除此之外，根据年SilvestreAlavez发表在《自然》杂志上的文章报道，姜黄素还可以通过维持线虫年龄增长过程中细胞内蛋白质的稳态来延缓衰老。

LiaoVHCetal.MechanismsofAgeingDevelopment,,(10):-.

除了姜黄素本身的功能以外，有一些研究表明，姜黄素在肠上皮中的初级代谢产物——四氢姜黄素（THC）也具有延缓衰老的作用。年KenichiKitai等人用雄性C57BL/6小鼠作为实验材料，发现当小鼠从13个月大时开始补充THC可以使其平均寿命延长至±.6天（对照组为.6±.2天）。有趣的是，在Kitani的实验中若小鼠从19个月大时开始补充THC，其寿命长短则与对照组相比无明显变化。年LanXiang等人的研究进一步表明THC对果蝇寿命的延长作用依赖于foxo及Sir2的活性，THC通过抑制PKB/Akt的磷酸化诱导FOXO4在细胞核中积累，从而影响细胞的氧化应激以及衰老过程。上述研究表明，不仅是姜黄素，姜黄素的代谢产物也可能通过复杂的调控机制直接或间接地影响机体的衰老过程。

XiangLetal.Aging,,3(11):-.

上述研究结果都是基于动物模型的发现，除此之外，医院的JiangHong教授的研究发现，姜黄素可以使过氧化氢诱导的人类脐静脉内皮细胞早衰模型中具有衰老标记物的细胞比例显著下降，细胞分裂能力提升，并且该结果可能与姜黄素对SIRT1酶活性的激活有关。与此相反，GrabowskaWioleta的研究却发现，高剂量的姜黄素（2.5-10μM）会诱导癌症细胞以及血管平滑肌细胞的衰老，低剂量的姜黄素（0.1-1μM）确实能够提高血管平滑肌细胞中sirtuins的水平，但是该处理既不能延缓血管平滑肌细胞的复制性衰老，也不能保护细胞免于阿霉素诱导的早衰。这些研究暗示了姜黄素对人类细胞衰老的影响可能远比我们想象的要复杂得多，需要我们进一步去探索。

WioletaG,etal.Oncotarget,,7(15):-.

4姜黄素与神经退行性疾病

在模式生物中的研究除了延缓衰老之外，近十几年来的研究表明，姜黄素在衰老相关疾病的防治上也发挥着重要的作用。阿尔兹海默病，又叫做老年痴呆症，是一种衰老相关的神经退行性疾病。其病因及发病机制到目前为止尚未阐明，该病的病理特征为β淀粉样蛋白沉积形成的老年斑块以及tau蛋白过度磷酸化形成的神经细胞内神经原纤维缠结等。

大量研究发现，姜黄素可以穿过血脑屏障，有效抑制β淀粉样蛋白的聚集及其诱发的炎症，帮助斑块降解及多巴胺能神经元活性恢复，缓解动物的行为障碍以及空间记忆缺失等等。虽然由于人类机体对姜黄素的吸收率低、代谢快、清除率高等诸多限制因素，姜黄素在人类阿尔兹海默病患者身上并未表现出很好的疗效，但在动物模型上的发现提示了姜黄素在阿尔兹海默病、帕金森氏病等神经退行性疾病治疗领域的前景。

MonroyAetal.BioFactors,,39(1):–.

MonroyAetal.BioFactors,,39(1):–.

5姜黄素的临床研究

根据clinicaltrails.gov的统计，到目前为止美国国立卫生研究院（NIH）批准的以人为实验对象的姜黄素临床试验共有例（包括已完成的与正在进行的），主要涉及腺瘤、星形细胞瘤、头颈部肿瘤、多发性骨髓瘤、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌等多种癌症以及由于神经系统、消化系统、淋巴系统等功能异常所导致的各种类型的人类疾病。

从目前已有的临床试验结果看来，虽然姜黄素在结肠癌、前列腺癌、乳腺癌、多发性骨髓瘤、II型糖尿病等常见疾病的治疗上已经初有成效，但同时也伴随着一些问题。其一，虽然姜黄素的细胞毒性低，临床试验中人体应用的最高剂量可达12g/天，但也有报道指出，对于某些患有胰腺癌的受试对象，口服高剂量的姜黄素（8g/天）会导致腹部胀痛等不适症状出现，从而不得不减少使用剂量。其二，人体对姜黄素的吸收效率低，即使口服8g/天的姜黄素，血液中的姜黄素仍然难以被检测到。所以，姜黄素在人体内是否能发挥和在体外实验以及动物模型中类似的作用还有待于更为深入的探索。

6姜黄素，你吃对了吗？

自然界中的姜黄素广泛存在于姜科植物如姜黄、生姜、豆蔻、草果、莪术的根茎当中，不过其中姜黄素含量最为丰富的当属姜黄。新鲜的姜黄可切片泡水饮用，由晒干的姜黄根研磨而成的姜黄粉是一种常见的香辛料，常与辣椒、八角、肉桂、丁香、芥末等混合制成咖喱粉、芥末酱，用于菜品烹饪。并且，有实验证据表明，姜黄素与胡椒碱同食可以有效提高人体对姜黄素的吸收率。

科普君曰：咖喱粉和黑胡椒更配喔~

另外，姜黄素还是联合国粮农组织批准使用的食品添加剂之一，是一些加工食品及功能饮料中常用的食用色素。随着近几年对于姜黄素生物活性的深入认识，市面上以姜黄素为主要成分的保健品种类之多也让人眼花缭乱，但是在这里科普君也给大家提个醒：由于保健品中姜黄素纯度较高，服用前最好咨询专业人士的意见。

7姜黄素——人类健康的守护者

从现有的科学研究来看，姜黄素虽做不到“包治百病”，“药到病除”，但也可以说是人类健康的“一剂良药”。从烹饪佐料到中草药，其安全性也历经了人类几千年来的考验。然而，近几年在癌症及阿尔兹海默症患者身上所进行的多项临床试验也表明，由于姜黄素吸收率低、生理PH下不稳定以及易被人体清除等限制，其在人类疾病防治方面还是存在着一定的瓶颈。但不管怎么说，不论是古人的经验传承还是现代的科学研究，都提示了姜黄素在捍卫人类健康中的积极作用。

啥都不说了，科普君吃夜宵去喽！

编辑：纯感

插图：竹一贤，部分图片来源于网络

（请遵守医嘱服用任何药物）

（来源：醉心科学）

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