全 文 ：第27卷 第8期
2015年8月
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
Vol. 27, No. 8
Aug., 2015
文章编号：1004-0374(2015)08-1020-08
DOI: 10.13376/j.cbls/2015141
收稿日期：2015-04-12
基金项目：国家科技部项目(2011CB966200，2012 BAD33B05)以及国家自然科学基金项目(31225013，31330036，
31030039)
*通信作者：E-mail: fwang@zju.edu.cn; fudiwang.lab@gmail.com
植物化合物调控微量营养素稳态代谢的研究进展
蒋　丽，何旭艳，魏家玙，王鑫慧，王福俤*
(浙江大学公共卫生学院营养与健康研究中心，杭州 310058)
摘　要：微量营养素主要指微量元素及维生素，它们在体内的平衡对维护细胞的正常功能至关重要。最新
研究结果提示：一些具有生物活性的植物化合物在体内以多种精密方式有效调控微量营养素稳态代谢，因
而可能在微量营养素失衡引发的氧化损伤、炎症反应、免疫失调以及贫血等相关疾病中发挥一定的保护作用。
总结国内外近年植物化合物调控微量营养素代谢的研究成果、相关分子机制及有效干预途径，旨在为深入
研发植物化合物的预治微量营养素代谢失衡相关疾病方面提供科学依据。
关键词：植物化合物；营养代谢；微量元素；维生素；贫血
中图分类号：R282.76 文献标志码：A
Advances of phytochemicals in mediating micronutrients metabolisms
JIANG Li, HE Xu-Yan, WEI Jia-Yu, WANG Xin-Hui, WANG Fu-Di*
(Research Center of Nutrition and Health, School of Public Health, School of Medicine,
Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)
Abstract: Micronutrients refer to trace element and vitamins, which play important roles in maintaining multiple
cellular functions in almost all live organisms. Recent studies suggest phytochemicals may have protective effects
on micro nutritional imbalance related disorders, such as oxidative damage, inflammatory response, dysregulated
immunity, and iron-deficient anemia. This review article discusses most advances of phytochemicals in mediating
homeostasis of several essential micronutrients, their proposed molecular mechanisms, and potential interventional
implications in related diseases.
Key words: phytochemicals; nutrients metabolism; trace elements; vitamin; anemia
王福俤，博士，教授，博士生导师。国家杰出青年基金获得者 , 国家科技部
中青年科技创新领军人才，中国科学院百人计划学者，浙江省海外高层次千人计
划学者。先后承担国家自然科学基金杰出青年项目、重点项目 (3项 )，参与国家
重点基础研究发展计划 (973计划 )项目及科技部支撑计划。多年来致力于微量元
素稳态代谢的分子及遗传机制研究，在 Nature Genetics、Nature、Blood、
Hepatology等国际著名期刊发表论文百余篇；主编专著 3部；申请专利 9项；多
次受邀在国内外做大会学术报告。论文他引 1400余次，H-index 18,影响因子总
和为 390。创建微信公众号 “营养发现”(原名“西湖营养”)，是开展公益科普
宣教优秀新媒体。
蒋　丽，等：植物化合物调控微量营养素稳态代谢的研究进展第8期 1021
世界卫生组织推荐人体每天需摄入 5~8种水果
蔬菜 (约 400~600 g)来降低心血管疾病、癌症及膳
食相关疾病的风险，以及预防人体微量营养素的缺
乏 [1]。通常认为植物主要通过其产生的植物化合物
来发挥治疗疾病或降低疾病风险的功能，包括抗氧
化、抗感染、抑制肿瘤发生、调节免疫力以及延缓
衰老等 [2]。随着营养科学及相关学科的发展，植物
化合物的产生、调控机制，以及促进健康、降低疾
病风险的作用日益受到人们的关注。人体营养素常
分为常量营养素和微量营养素，微量营养素主要包
括微量元素以及维生素。微量营养代谢是一个复杂
而又精细的调控网络，大量研究表明微量营养素稳
态失衡与多种人类疾病息息相关，本文着重从微量
元素、维生素代谢调控角度，综述植物化合物在调
节微量营养代谢平衡中的研究进展。
1　植物化合物与微量元素营养
微量元素代谢异常是众多慢性病发病的重要因
素，由于剂量效应以及是否有效吸收等问题使得营
养素添加剂的使用存在争议。因此，从食物中获取
微量元素及通过食物中化合物调控微量元素代谢成
为人们首要且安全的选择。研究表明许多植物化合
物能与细胞相互作用，以多种方式调控转录因子的
激活以及基因的表达，从而调控细胞生命活动的进
程 [3-4]。自此，植物化合物调控微量元素代谢机制
有重大进展。
1.1　植物化合物与铁营养
铁是细胞生命活动进程中尤为重要的微量元素，
机体铁稳态在细胞代谢过程中的作用不容小觑 [5]。
作为铁稳态的关键调控因子，铁调素 Hepcidin在肝
脏中产生并通过作用于 Ferroportin来调控机体铁代
谢 [6-9]。人体由于铁吸收受阻而引起体内铁缺乏或
导致缺铁性贫血等，进而引发相应的组织器官功能
障碍。因此，预防或治疗贫血等疾病，潜在可行的
方法是调控体内 Hepcidin通路来维持机体铁代谢稳
态平衡。
自古以来，我国源远流长的中医药及饮食文化
中均推崇“食疗”来预防或治疗各类疾病 [10]。传统
食材中的“黑五类”(黑豆、黑木耳、黑芝麻、黑
枣以及黑米 )被誉为补血佳品，然而，植物性食物
的铁含量及吸收率远远低于动物性食物，“黑五类”
补血的机制一直是个谜。近期研究首次提出，黑豆
(Black soyabean)种皮提取物中含有花青素等大量
植物化合物，它们抑制了由 BMP6和 IL-6诱导的
Hepcidin的表达，同时降低了 Hepcidin表达通路中
的调控因子 SMAD1/5/8的磷酸化水平 [11]。所以，
黑豆皮提取物通过调控 BMP/SMAD信号通路来抑
制 Hepcidin的表达，进而改善了铁的吸收，显示出
防治贫血的优良作用。
此外，据《中国药典》记载，众多药用植物也
可用于补血以及治疗缺铁性贫血 [12-13]。相关实验
指出，在已知的具有相似药效的多种中药材中，
可食用性药材鸡血藤 (Caulis spatholobi)对细胞中
Hepcidin 的编码基因 HAMP 表现出明显的抑制
作用，用 400 mg/mL 鸡血藤提取物处理细胞
5 d，BMP6诱导的 HAMP表达被明显抑制，同时
SMAD1/5/8的磷酸化水平降低 [14]。当归 (Angelica
sinensis)常被用于治疗贫血、产后出血以及痛经等
疾病 [15]。研究表明，当归中分离出来的多糖 (APS)
能有效促进机体造血细胞及肌肉组织的生成 [16]；同
时，APS通过抑制肝脏中 SMAD4的表达而有效抑
制了 Hepcidin，并诱导分泌红细胞生成素，进而改
善了机体缺铁性贫血的症状 [17]。槲皮素 (quercetin)
是植物中广泛存在的化合物，细胞及动物实验中均
证实其能够有效缓解酒精性肝损伤 (alcbholic liver
disease, ALD)以及炎症 [18]，同时也能够预防机体铁
表1 植物化合物在铁代谢调控中的作用
调控物质 调控机制 功能 参考文献
植物提取物
黑豆 抑制 BMP6\IL-6 和 Hepcidin表达; 下调 SMAD1\5\8 促进铁吸收、治疗贫血 [11]
鸡血藤 抑制 BMP6 和 Hepcidin 表达; 下调 SMAD1\5\8 促进铁吸收、治疗贫血抵御炎症反应 [14]
当归 抑制 SMAD4、Hepcidin 表达 促进造血细胞、生成改善贫血 [17]
植物化合物
槲皮素 抑制 SMAD4 \BMP6 和 Hepcidin 表达 缓解酒精性肝损伤、抵御炎症反应 [21]
染料木素 上调 STAT3\BMP6 和 Hepcidin 表达 治疗肝损伤及铁过载综合症 [27]
姜黄素 铁螯合剂 引起机体缺铁、贫血 [28]
生命科学 第27卷1022
过载引起的肝损伤 [19-20]。长期饮酒会引起铁代谢通
路中 BMP6及 SMAD4下调，进而抑制了其下游通
路中 Hepcidin的表达，造成机体铁蓄积，引发肝损
伤。Tang等 [21]对槲皮素治疗 ALD的机制进行了研
究，指出槲皮素通过调控 BMP6/SMAD4通路中
Hepcidin的表达，改善了机体铁过载及肝损伤的情
况。这表明，鸡血藤、当归等中草药以及槲皮素等
植物提取物有望作为膳食补充物或添加剂来预防或
治疗贫血、ALD等 Hepcidin调控相关的疾病。
下调 Hepcidin会显著增加小肠铁吸收的功效，
防治贫血；相反，如果上调 Hepcidin表达，会具有
降低小肠摄取铁的功效，防治高铁蓄积。染料木素
(genistein)是大豆异黄酮中最具活性的成分，鉴于
其能清除自由基、抑制大量蛋白激酶以及调控基因
表达等功效，其临床用途被广泛开发 [22-26]。染料木
素首次被用作调控 Hepcidin表达的小分子化合物来
研究，结果指出其通过 STAT3和 SMAD4途径增强
Hepcidin启动子的活性并上调 Hepcidin[27]。植物化
合物用于治疗肝损伤或铁过载综合症的作用将有望
被开发。
除了调控铁代谢相关基因表达之外，有研究
表明一些植物化合物还具有铁螯合剂的作用。姜黄
根茎提取物姜黄素 (curcumin)会引发小鼠体内
Hepcidin合成被抑制，同时降低机体血清铁水平以
及相应血液学指标，使得机体表现出贫血症状 [28]。
因此，开发新型药物治疗途径的同时，植物化合物
的潜在副作用也应该充分考虑到。
1.2　植物化合物与锌营养
微量元素锌对于维持机体的生长、发育和功能
至关重要，细胞中几乎所有的生理过程都需要依赖
锌才能正常进行。
人体内有大量锌汇集在脑部起作用，作为脑中
的一种应激物质，是脑发育过程中必不可少的营养
素 [29-30]。脑中的锌有 20%都储存于突触囊泡中，它
们是神经传导的重要调节器，锌过载会导致抑郁症、
阿尔兹海默症 (AD)以及神经元损伤等疾病 [31-35]。
突触囊泡中的锌受其转运蛋白 ZnT3调控，而内源
或外源性的雌激素对 ZnT3的表达有明显的抑制作
用 [36]。雌激素缺乏的女性或绝经期妇女多患有抑郁
或记忆力衰退等神经性综合症，卵巢切除小鼠具有
相似的行为学和生理学表现。研究表明杏鲍菇
(Pleurotus eryngii)的酒精提取物中含有大量嘧啶醇，
它具有类雌激素的生物活性。杏鲍菇提取物抑制了
卵巢切除小鼠中 ZnT3的表达，从而降低了突触囊
泡中锌的水平，同时小鼠的神经性综合症也得到改
善 [37-38]。植物提取物通过调控锌离子的运输来改善
神经系统疾病拓宽了这一研究领域的范围。
日常食用果蔬中富含儿茶酚 (catechins)和原花
青素 (procyanidins)等黄酮类化合物，它们能通过
螯合金属离子来清除体内的活性氧自由基 [39-40]，并
调控细胞代谢以及信号转导途径 [41-44]。用儿茶酚和
原花青素处理人类肝癌细胞 HepG2，结果表明它们
通过与基质中的锌形成络合物而阻碍锌离子转运到
细胞中，同时抑制了锌外排蛋白 ZnT1的表达，增
强 ZIP1和 ZIP4的表达 [45]，提示了黄酮类化合物调
控细胞代谢以及信号转导的机制可能与其调控锌稳
态代谢的机制有关。
1.3　植物化合物与其他微量元素
除了调控微量元素代谢过程中相关基因的表
达，植物化合物能与多种金属元素螯合或形成络合
物，从而调控细胞中的氧化还原反应过程以及后续
的生命活动，其中尤以多酚物质的研究最多。黄酮
类化合物包括多种具有抗氧化特性的多酚物质，槲
皮素 (quercetin)、山奈酚 (kaempferol)、芦丁 (rutin)
以及木犀草素 (luteolin)等黄酮类化合物具有较好的
抗氧化特性，其机理在于能够有效结合富余的铜离
子并形成螯合物，从而阻碍由铜离子诱导的氧化反
应，包括低密度脂蛋白 (LDL)过氧化 [46]。此外，黄
芪 (Radix astragali)、党参 (Radix codonopsis)以及
地骨皮 (Cortex lycii)等中草药也具有相似的抗氧化
功效，保护机体免于氧化损伤 [47]。植物化合物的抗
氧化功效一直以来都备受推崇，在机制清晰的基础
之上，其用途将更有待于深度挖掘。
2　植物化合物与维生素营养
维生素一般以其本体形式或能被机体利用的前
体形式存在于天然食物中。大多数维生素不能在机
体内合成，或合成量很少不能满足机体所需，必须
由食物提供。如何将植物化合物转化为可利用的维
生素或通过植物化合物来促进维生素的吸收利用逐
渐成为人们感兴趣的问题。
2.1　植物化合物与维生素A
维生素 A(VA)缺乏轻则引起夜盲、干眼症、
角质软化等眼部疾病，重则导致失明。据统计，全
世界有 1.24亿儿童表现出 VA缺乏症状，补充营养
将使得每年 100万 ~200万的儿童免于死亡 [48-49]。类
胡萝卜素是植物色素中一组重要的群体，作为饮食
中合成 VA的唯一前体物质而起作用，其中尤以 β-
蒋　丽，等：植物化合物调控微量营养素稳态代谢的研究进展第8期 1023
胡萝卜素最为常见，β-胡萝卜素进入人体内分解为
VA供代谢所用。由于没有一种水稻品系的胚乳能
够合成 β-胡萝卜素，研究通过基因工程的方法修
饰水稻基因，使得 β-胡萝卜素的合成途径在水稻
中得以表达 [50-51]。黄金大米是通过该方法产生的一
个品系，水稻发育过程中胚乳部分能够自身合成 β-
胡萝卜素，成熟后颜色变黄因而得名。研究表明，
经基因改良后的二代黄金大米类胡萝卜素含量提高
了近 23倍 (最高达 37 µg/g)，其中大多为 β-胡萝
卜素 [51-52]。因此，在人类主食作物中添加这种前体
物质，使得其在作物中的产生可持续地遗传下去，
从而增加人群中 VA吸收量，是预防相关疾病的有
效方法。
众所周知，多食富含类胡萝卜素的蔬菜水果能
降低疾病风险，推测这主要归功于其抗氧化性质或
作为维生素 A的前体物质起作用，以及潜在的调控
基因表达的功能。然而，膳食中的类胡萝卜素通常
与多种化合物形成复合物而存在，其单一形式也许
并不是有益健康的主要原因 [53-55]。研究指出，柑橘
中富含的黄酮类化合物，包括橙皮苷 (hesperidin)、
橙皮素 (hesperetin)等，能促进小肠 Caco-2细胞吸
收类胡萝卜素。由于橙皮苷等具有铁螯合功能，推
测其吸收机制可能与内脏铁水平相关 [56]。了解植物
化合物对于机体吸收维生素的调节作用有助于我们
有效评价这些化合物的生物活性及利用价值。
2.2　植物化合物与维生素D
如今，肥胖开始纳入慢性病的范畴，虽然很多
分子化合物都被用作治疗和预防的手段，但单一疗
法的效果往往不尽人意，因此，研究开始转向多种
化合物协同作用于多条信号通路。1,25(OH)2D3是
维生素 D的活性形式，在体内通过结合其受体 VDR
后起作用。研究发现，在培养基中添加染料木素能
够增加细胞中 ADR的蛋白水平，进而增强其诱导
的细胞凋亡以及抑制脂肪细胞生成的过程 [57-58]。此
外，维生素 D与化合物共同作用能够调控机体骨生
成。维生素 D协同染料木素、槲皮素以及白藜芦醇
(resveratrol)等化合物有效改善了切除卵巢的大龄雌
鼠的骨质疏松以及肥胖等症状 [59]，提示可寻求微量
营养素与植物化合物结合来实现多方位预防和治疗
更年期综合症。
2.3　植物化合物与维生素B12
维生素 B12(VB12)是维生素家族中化学结构最
为复杂的咕啉环复合物，由特殊细菌合成并储存在
食物链高级捕食者的组织中，因此，人体所需 VB12
主要来源于动物性食物 [60-62]。由于食物受限，严格
的素食者缺乏 VB12的风险比非素食者更高；一些
发展中国家的儿童由于动物性食物摄入较少而导致
VB12缺乏率较高；大多数老年人 (非恶性贫血患者 )
由于胃功能紊乱多患有 VB12吸收功能障碍
[63-64]。
人体长期缺乏 VB12会引起巨幼红细胞性贫血以及
神经病变 [65]。近期研究表明，多种海洋藻类生长发
育过程中均需要 VB12，因而其体内自身合成了大量
可食用的 VB12。此外，海洋藻类能够产生大量的类
胡萝卜素以及生物活性肽，既调控氧化应激反应，
又参与了细胞因子介导的免疫细胞增殖途径 [66-69]，
海洋蔬菜这一新型食物开始进入公众视野，其生物
活性有待深入研究。
3　植物化合物与疾病预防及治疗
随着饮食和生活方式的改变，全世界范围内慢
性疾病的增加对人类来说是一个巨大的难题。一直
以来，植物中的可食用成分被广泛用于降低疾病的
发病率、阻止病情恶化。现如今，致力于植物化合
物改善营养、预防并治疗疾病的研究更是不胜枚举。
众多研究证据表明，多种植物化合物都具有抗
氧化、抗贫血、抗炎症反应以及调节免疫反应的功
效，其中包括苜蓿、匙羹藤、紫葳等 [70-72]。苜蓿在
我国多地都有种植且种类繁多，其中最为常见的品
系主要为 Medicago sativa L.和 Hybrid lucerne，它
们一般被用作动物饲料。由于富含植物化合物，传
统药材中也将苜蓿用于治疗心血管、胃肠道以及免
疫系统疾病。近年来，Vyas等 [73]研究指出，苜蓿
的蛋白叶黄素提取物 (EFL)中富含人体所需的微量
元素，日常剂量的 EFL中包含有 5 mg铁以及 13 μg
叶酸，对比于相同剂量的药片，EFL能更有效地治
疗贫血症。Bertin等在对印度 14~18岁患有贫血症
的女性进行临床试验的结果证实，每天服用 10 g
EFL，患者血红蛋白量增加近 15%，并伴随有其他
血液指标水平的上升。同时，EFL被认为改善了青
少年的情绪和心理状态，增强其活力。研究同时调
查了 50名 50~86岁的中老年人，由于年老体弱而
引起的贫血及相关疾病在服用 EFL半个月后均有很
大改善 [74]。用纯天然植物提取物改善人体身心健康，
这对于所有人来说是再好不过的治疗手段。
传统药用植物中不乏有抗氧化、抗炎症反应的
植物，刺芹 (Eryngium foetidum)在热带地区一直被
当做药材或调料来食用，据推测刺芹叶中含有的化
学物质是其能发挥药用功效的原因。近期在 Caco-2
生命科学 第27卷1024
细胞中的研究证实了这一推测。将 Caco-2细胞与
刺芹水提取物共培养之后用 IL-1β刺激细胞，测定
培养基中MCP-1、IL-8以及胞外 ROS的量。刺芹
中主要的化合物为咖啡酸、绿原酸、β-胡萝卜素以
及山奈酚等，处理 Caco-2细胞后抑制了由 IL-1β诱
导的MCP-1、IL-8的表达 (33%)，同时降低了胞外
ROS的量约 34%[75]。除药用植物外，众多可食用植
物的作用也不容小觑。浆果类植物富含维生素、矿
物质以及多种化合物，包括黄酮、酚类、花青素、
芪类以及单宁等，其提取物常被用作化妆品、保健
品以及功能食品的组成成分 [76-77]。机理研究表明，
浆果类植物中的化合物参与了调控抗炎症反应的信
号通路，促进一氧化氮合酶 eNOS的活性，下调
NF-κB的表达并抑制了随后的炎症反应 [78]。植物的
抗氧化功效是一个经久不衰的话题，植物化合物的
发现推进了抗氧化机理的研究进展。
阿尔兹海默症 (AD)是人体内发生的不可逆的
神经退行性功能紊乱疾病，表现为认知能力下降、
行为障碍、日常生活受阻等，多发于老年人 [79]。
AD影响着全世界近 2 700万人口，在老年人中发
病率仅次于心血管疾病和癌症，成为第三大疾病威
胁 [80-81]。历史上欧洲及东方各国均有用草本植物治
疗神经退行性疾病以及认知障碍的记载，草本植物
中有多种化合物来发挥功效。最近的研究主要集中
于黄连素 (berberine，黄连提取物 )、姜黄素 (curcumin，
姜黄根提取物 )、皂苷 (ginsenoside Rg1，三七或人
参提取物 )、葛根素 (puerarin，葛根提取物 )以及
水飞蓟宾 (silibinin，水飞蓟提取物 )五种化合物 [82]。
引发 AD的因素很多，包括神经细胞凋亡、氧化损
伤以及体内代谢稳态失衡等。脑部重要区域和胞外
堆积大量 β-淀粉样蛋白 Aβ会引发脑部突触可塑性
和记忆力的损伤 [83-88]。AD的发病机理与 PI3K/Akt/
GSK3β信号转导途径息息相关，它们调控 APP的
运转和处理进而抑制 Aβ的堆积。研究表明黄连素、
姜黄素和葛根素对 PI3K/Akt/GSK3β途径有调控作
用，它们通过促进通路中相关蛋白的磷酸化进而促
进 APP运出 [89-97]。此外，氧化应激状态与 AD的发
生也有确切的相关性，ROS生产过剩会引发神经元
细胞凋亡。姜黄素、葛根素、皂苷和水飞蓟宾能够
降低 NO或MDA的水平，抑制 ROS积累，从而保
护细胞免于氧化损伤 [98-101]。以上研究提示，可利用
药用草本植物中化合物的功效来治疗 AD及相关
疾病。
4　结语和展望
在药物匮乏的年代，能接受药物治疗无疑是一
件幸运的事。可现在，无论从药物安全、副作用还
是治疗效果来考虑，人们更愿意选择从食物或药食
同源植物中寻求解决方案。试想在一日三餐的过程
中就能抵抗疾病入侵，或将病痛减轻或排除，这才
是“医治”的最高境界吧。中医注重养生，养生注
重每天营养摄入均衡，这与西医的营养观念不谋而
合。当下慢性病高发多与营养不均衡相关，普遍认
为多糖、多脂、多盐是诱因，因此治疗过程中大多
要求减少动物性食物的摄入量，转而摄入植物性食
物。殊不知，除了均衡营养、提供生命活动所需的
营养素之外，植物中富含的各类化学物质的作用也
不可忽视。近年来，食用及药用植物功效的研究开
始转向植物化合物调控微量营养素代谢方面，研究
者们期望通过这些精细的调控网络来了解人体细胞
活动、代谢的规律，尝试从另一角度来掌控疾病发
生的机制，进而更好地促进健康、治疗及预防疾病。
植物化合物领域的研究已经颇有成效，化学物质的
调控机制也逐一被揭开。然而，任何一种植物中的
化学组分都十分复杂，哪一种或哪几种组分最为有
效？混合组分如何协调起作用？是否可以人工合成
以及合成之后效果是否有差异？植物化合物的作用
位点与药物靶点之间是协调还是拮抗？这一系列的
问题都有待我们去探索、去查证。我们期待着社会
各界更加重视植物次生代谢产物维持人类营养代谢
与健康的重要性，在科研和应用有更多的重大成就。
致谢：感谢王福俤实验室以及闵军霞实验室成员对
文稿的审校和讨论。
[参　考　文　献]
[1] Rodriguez-Casado A. The health potential of fruits and
vegetables phytochemicals: notable examples. Crit Rev
Food Sci Nutr, 2014 [Epub ahead of print]
[2] Boeing H, Bechthold A, Bub A, et al. Critical review: veg-
etables and fruit in the prevention of chronic diseases. Eur
J Nutr, 2012, 51(6): 637-63
[3] Traka MH, Mithen RF. Plant science and human nutrition:
challenges in assessing health-promoting properties of
phytochemicals. Plant Cell, 2011, 23(7): 2483-97
[4] Tsao R. Chemistry and biochemistry of dietary polyphe-
nols. Nutrients, 2010, 2(12): 1231-46
[5] Andrews NC, Schmidt PJ. Iron homeostasis. Annu Rev
Physiol, 2007, 69: 69-85
[6] Anderson GJ, McLaren GD主编. 王福俤，谢俊霞译. 铁
蒋　丽，等：植物化合物调控微量营养素稳态代谢的研究进展第8期 1025
与人类健康[M]. 北京：科学出版社，2014
[7] Nemeth E, Tuttle MS, Powelson J, et al. Hepcidin
regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and
inducing its internalization. Science, 2004, 306(5704):
2090-3
[8] Zhang Z, Zhang F, An P, et al. Ferroportin1 deficiency in
mouse macrophages impairs iron homeostasis and
inflammatory responses. Blood, 2011, 118(7): 1912-22
[9] Ganz T, Nemeth E. Hepcidin and iron homeostasis.
Biochim Biophys Acta, 2012, 1823(9): 1434-43
[10] Andrews NC, Schmidt PJ. Iron homeostasis. Ann Rev
Physiol, 2007, 69: 69-85
[11] Mu M, Wu A, An P, et al. Black soyabean seed coat
extract regulates iron metabolism by inhibiting the
expression of hepcidin. Br J Nutr, 2014, 111(7): 1181-9
[12] Chinese Pharmacopoeia Commission. Pharmacopoeia of
the People’s Republic of China[M]. Beijing: Chemical
Industry Press, 2005
[13] Chinese Pharmacopoeia Commission. Pharmacopoeia of
the People’s Republic of China[M]. Beijing: Chemical
Industry Press, 2010
[14] Guan Y, An P, Zhang Z, et al. Screening identifies the
Chinese medicinal plant Caulis Spatholobi as an effective
HAMP expression inhibitor. J Nutr, 2013, 143(7): 1061-6
[15] Raman A, Lin ZX, Sviderskaya E, et al. Investigation of
the effect of Angelica sinensis root extract on the prolifer-
ation of melanocytes in culture. J Ethnopharmacol, 1996,
54: 165-70
[16] Sarker SD, Nahar L. Natural medicine: the genus Angelica.
Curr Med Chem, 2004, 11: 1479-500
[17] Liu JY, Zhang Y, You RX, et al. Polysaccharide isolated
from Angelica sinensis inhibits hepcidin expression in rats
with iron deficiency anemia. J Med Food, 2012, 15(10):
923-9
[18] Boesch-Saadatmandi C, Loboda A, Wagner AE, et al.
Effect of quercetin and its metabolites isorhamnetin and
quercetin-3-glucuronide on inflammatory gene expression:
role of miR-155. J Nutr Biochem, 2011, 22(3): 293-9
[19] Zhang Y, Gao Z, Liu J, et al. Protective effects of baicalin
and quercetin on an iron overloaded mouse: comparison
of liver, kidney and heart tissues. Nat Prod Res, 2011, 25:
1150-60
[20] Vanhees K, Godschalk RW, Sanders A, et al. Maternal
quercetin intake during pregnancy results in an adapted
iron homeostasis at adulthood. Toxicology, 2011, 290:
350-8
[21] Tang Y, Li Y, Yu H, et al. Quercetin prevents ethanol-
induced iron overload by regulating hepcidin through the
BMP6/SMAD4 signaling pathway. J Nutr Biochem, 2014,
25: 675-82
[22] Yan GR, Xiao CL, He GW, et al. Global phosphoproteomic
effects of natural tyrosine kinase inhibitor, genistein, on
signaling pathways. Proteomics, 2010, 10: 976-86
[23] Ise R, Han D, Takahashi Y, et al. Expression profiling of
the estrogen responsive genes in response to phytoestro-
gens using a customized DNA microarray. FEBS Lett,
2005, 579: 1732-40
[24] Satih S, Chalabi N, Rabiau N, et al. Gene expression pro-
filing of breast cancer cell lines in response to soy isofla-
vones using a pangenomic microarray approach. Omics,
2010, 14: 231-8
[25] Jefferson WN, Couse JF, Padilla-Banks E, et al. Neonatal
exposure to genistein induces estrogen receptor (ER)a
expression and multioocyte follicles in the maturing
mouse ovary: evidence for ERβ-mediated and nonestro-
genic actions. Biol Reprod, 2002, 67: 1285-96
[26] Banerjee S, Li Y, Wang Z, et al. Multi-targeted therapy of
cancer by genistein. Cancer Lett, 2008, 269: 226-42
[27] Zhen AW, Nguyen NH, Gibert Y, et al. The small molecule
genistein increases hepcidin expression in human hepato-
cytes. Hepatology, 2013, 58(4): 1315-25
[28] Jiao Y, Wilkinson J, Di X, et al. Curcumin, a cancer che-
mopreventive and chemotherapeutic agent, is a biologically
active iron chelator. Blood, 2009, 113(2): 462-9
[29] Wallwork JC, Sandstead HH. Zinc and brain function.
Prog Clin Biol Res, 1993, 380: 65-80
[30] Shen H, Zhang Y, Xu J, et al. Zinc distribution and
expression pattern of ZnT3 in mouse brain. Biol Trace
Elem Res, 2007, 119(2): 166-74
[31] Takeda A, Takada S, Ando M, et al. Impairment of
recognition memory and hippocampal long-term
potentiat ion after acute exposure to cl ioquinol.
Neuroscience, 2010, 171(2): 443-50
[32] Minami A, Sakurada N, Fuke S, et al. Inhibition of
presynaptic activity by zinc released from mossy fiber
terminals during tetanic stimulation. J Neurosci Res, 2006,
83(1): 167-76
[33] Takeda A, Minami A, Sakurada N, et al. Response of
hippocampal mossy fiber zinc to excessive glutamate
release. Neurochem Inter, 2007, 50(2): 322-7
[34] Ando M, Oku N, Takeda A. Zinc-mediated attenuation of
hippocampa. Neurochem Inter, 2010, 57(5): 608-14
[35] Frederickson CJ, Bush AI. Synaptically released zinc:
physiological functions and pathological effects.
Biometals : an international journal on the role of metal
ions in biology, biochemistry, and medicine. Biometals,
2001, 14(3-4): 353-66
[36] Lee JY, Kim JH, Hong SH, et al. Estrogen decreases zinc
transporter 3 expression and synaptic vesicle zinc levels in
mouse brain. J Biol Chem, 2004, 279(10): 8602-7
[37] Minami A, Matsushita H, Horii Y, et al. Improvement of
depression-like behavior and memory impairment with the
ethanol extract of Pleurotus eryngii in ovariectomized
rats. Biol Pharm Bull, 2013, 36(12):1990-5
[38] Shimizu K, Yamanaka M, Gyokusen M, et al. Estrogen-
like activity and prevention effect of bone loss in calcium
deficient ovariectomized rats by the extract of Pleurotus
eryngii. Phytother Res, 2006, 20(8): 659-64
[39] Scalbert A, Mila I, Expert D, et al. Polyphenols, metal ion
complexation and biological consequences. Basic Life
Sci, 1999, 66: 545-54
[40] Hider RC, Liu ZD, Khodr HH. Metal chelation of
polyphenols. Methods Enzymol, 2001, 335: 190-203
[41] Williams RJ, Spencer JP, Rice-Evans C. Flavonoids: anti-
生命科学 第27卷1026
oxidants or signalling molecules? Free Radic Biol Med,
2004, 36: 838-49
[42] Scalbert A, Johnson IT, Saltmarsh M. Polyphenols: anti-
oxidants and beyond. Am J Clin Nutr, 2005, 81: 215S-7S
[43] Peluso MR. Flavonoids attenuate cardiovascular disease,
inhibit phosphodiesterase, and modulate lipid homeostasis
in adipose tissue and liver. Exp Biol Med, 2006, 231:1287-
99
[44] Khan N, Mukhtar H. Multitargeted therapy of cancer by
green tea polyphenols. Cancer Lett, 2008, 269: 269-80
[45] Quesada IM, Bustos M, Blay M, et al. Dietary catechins
and procyanidins modulate zinc homeostasis in human
HepG2 cells. J Nutr Biochem, 2011, 22(2):153-63
[46] Brown JE, Khodr H, Hider RC, et al. Structural depen-
dence of flavonoid interactions with Cu2+ ions: implica-
tions for their antioxidant properties. Biochem J, 1998,
330 (Pt 3): 1173-8
[47] Chan JY, Koon JC, Leung PC, et al. Suppression of
low-density lipoprotein oxidation, vascular smooth muscle
cell proliferation and migration byaherbal extract of Radix
astragali, Radix codonopsis and Cortex lycii. BMC Com-
plement Altern Med, 2011, 11: 32
[48] West KP Jr, Howard GR, Sommer A. Vitamin A and infec-
tion: public health implications. Annu Rev Nutr, 1989, 9:
63-86
[49] Humphrey JH, West KP, Sommer A. Vitamin-a-deficiency
and attributable mortality among under-5-year-olds. Bul-
letin of theWorld Health Organization, 1992, 70(2): 225-32
[50] De-Regil LM, Pena-Rosas JP, Laillou A, et al. Consider-
ations for rice fortification in public health: conclusions of
a technical consultation. An N Y Acad Sci, 2014, 1324(1):
1-6
[51] Ye XD, Al-Babili S, Kloti A, et al. Engineering the provi-
tamin A (beta-carotene) biosynthetic pathway into (carot-
enoid-free) rice endosperm. Science, 2000, 287(5451):
303-5
[52] Paine JA, Shipton CA, Chaggar S, et al. Improving the
nutritional value of Golden Rice through increased pro-vi-
tamin A content. Nat Biotechnol, 2005, 23(4): 482-7
[53] Bendich A, Olson JA. Biological actions of carotenoids.
FASEB J, 1989, 3: 1927-32
[54] Stahl W, Sies H. Bioactivity and protective effects of natu-
ral carotenoids. Biochim Biophys Acta, 2005, 1740(2):
101-7
[55] Lampe JW. Health effects of vegetables and fruit: assess-
ing mechanisms of action in human experimental studies.
Am J Clin Nutr, 1999, 70(suppl. 3): 475S-490S
[56] Claudie DM, Alexandrine D, Bertrand C, et al. Citrus fla-
vanones enhance carotenoid uptake by intestinal Caco-2
cells. Food Funct, 2013, 4(11): 1625-31
[57] Rayalam S, Della-Fera MA, Baile CA. Phytochemicals
and regulation of the adipocyte life cycle. J Nutr Biochem,
2008, 19(11): 717-26
[58] Swami S, Krishnan AV, Peehl DM, et al. Genistein poten-
tiates the growth inhibitory effects of 1,25-dihydroxyvita-
min D3 in DU145 human prostate cancer cells: role of the
direct inhibition of CYP24 enzyme activity. Mol Cell
Endocrinol, 2005, 241: 49-61
[59] Lai CY, Yang JY, Rayalam S, et al. Preventing bone loss
and weight gain with combinations of vitamin D and phy-
tochemicals. J Med Food, 2011, 14(11): 1352-62
[60] Watanabe F, Yabuta Y, Tanioka Y, et al. Biologically active
vitamin B12 compounds in foods for preventing deficiency
among vegetarians and elderly subjects. J Agric Food
Chem, 2013, 61(28): 6769-75
[61] Russell-Jones GJ, Alpers DH. Vitamin B12 transporters.
Pharm Biotechnol, 1999,12: 493-520
[62] Millet P, Guilland JC, Fuchs F, et al. Nutrient intake and
vitamin status of healthy French vegetarians and nonvege-
tarians. Am J Clin Nutr, 1989, 50(4): 718-27
[63] Baik HW, Russell RM. Vitamin B12 deficiency in the
elderly. Annu Rev Nutr, 1999, 19: 357-77
[64] Institute of Medicine. Vitamin B12. Dietary reference
intakes for thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, folate,
vitamin B12, pantothenic acid, biotin, and choline [R].
Washington, DC, USA: Institute of Medicine. National
Academy Press, 1998: 306-56
[65] Park S, Johnson MA. What is an adequate dose of oral
vitamin B12 in older people with poor vitamin B12 status?
Nutr Rev, 2006, 64(8): 373-8
[66] Croft MT, Lawrence AD, Raux-Deery E, et al. Algae
acquire vitamin B12 through a symbiotic relationship with
bacteria. Nature, 2005, 438(7064): 90-3
[67] Standard Tables of Food Composition in Japan-2010 [R].
The Council for Science and Technology, Ministry of
Education, Culture, Sports, Science and Technology,
JAPAN. Ed. Official Gazette Cooperation of Japan:
Tokyo, Japan, 2010
[68] Yabuta Y, Fujimura H, Kwak CS, et al. Antioxidant activity
of the phycoerythrobilin compound formed from a dried
Korean purple laver (Porphyra sp.) during in vitro diges-
tion. Food Sci Technol Res, 2010, 16: 347-51
[69] Helliwell KE, Wheeler GL, Leptos KC, et al. Insights into
the evolution of vitamin B12 auxotrophy from sequenced
algal genomes. Mol Biol Evol, 2011, 28(10): 2921-33
[70] Gaweł E. Chemical composition of lucerne leaf extract
(EFL) and its applications as a phytobiotic in human nutri-
tion. Acta Sci Pol Technol Aliment, 2012,11(3): 303-10
[71] Tiwari P, Mishra BN, Sangwan NS. Phytochemical and
pharmacological properties of Gymnema sylvestre: an
important medicinal plant. Biomed Res Int, 2014, 2014:
830285
[72] Mafioleti L, da Silva Junior IF, Colodel EM, et al. Evalua-
tion of the toxicity and antimicrobial activity of hydroeth-
anolic extract of Arrabidaea chica (Humb. & Bonpl.) B.
Verl. J Ethnopharmacol, 2013, 150(2): 576-82
[73] Vyas S, Collin SM, Bertin E, et al. Leaf concentrate as an
alternative to iron and folic acid supplements for anaemic
adolescent girls: a randomised controlled trial in India.
Public Health Nutr, 2010, 13(3): 418-23
[74] Gawel E. Chemical composition of lucerne leaf extract
(EFL) and its applications as a phytobiotic in human nutri-
tion. Acta Sci Pol Technol Aliment, 2012, 11(3): 303-10
[75] Dawilai S, Muangnoi C, Praengamthanachoti P, et al.
蒋　丽，等：植物化合物调控微量营养素稳态代谢的研究进展第8期 1027
Anti-inflammatory activity of bioaccessible fraction from
Eryngium foetidum leaves. Biomed Res Int, 2013, 2013:
958567
[76] Nile SH, Park SW. Edible berries: bioactive components
and their effect on human health. Nutrition, 2014, 30(2):
134-44
[77] Wang SY, Jiao H. Scavenging capacity of berry crops on
superoxide radicals, hydrogen peroxide, hydroxyl radicals,
and singlet oxygen. J Agric Food Chem, 2000, 48(11):
5677-84
[78] Basu A, Nguyen A, Betts NM, et al. Strawberry as a func-
tional food: an evidence-based review. Crit Rev Food Sci
Nutr, 2014, 54(6): 790-806
[79] Burns A, Zaudig M. Mild cognitive impairment in older
people. Lancet, 2002, 360(9349): 1963-5
[80] Novakovic D, Feligioni M, Scaccianoce S, et al. Profile of
gantenerumab and its potential in the treatment of Alzhei-
mer’s disease. Drug Design Dev Therapy, 2013, 7: 1359-
64
[81] Yan H, Li L, Tang XC. Treating senile dementia with
traditional Chinese medicine. Clin Interv Aging, 2007,
2(2): 201-8
[82] Kim MH, Kim SH, Yang WM. Mechanisms of action of
phytochemicals from medicinal herbs in the treatment of
Alzheimer’s disease. Planta Med, 2014, 80(15):1249-58
[83] Sinha S, Anderson JP, Barbour R, et al. Purification and
cloning of amyloid precursor protein β-secretase from
human brain. Nature, 1999, 402(6761): 537-40
[84] Vassar R BB, Babu-Khan S, Kahn S, et al. β-secretase
cleavage of Alzheimer’s amyloid precursor protein by the
transmembrane aspartic protease BACE. Science, 1999,
286(5440): 735-41
[85] Fassbender K, Simons M, Bergmann C, et al. Simvastatin
strongly reduces levels of Alzheimer’s disease β-amyloid
peptides Aβ 42 and Aβ 40 in vitro and in vivo. Proc Natl
Acad Sci USA, 2001, 98(10): 5856-61
[86] Xiu J, Nordberg A, Qi X, et al. Influence of cholesterol
and lovastatin on a-form of secreted amyloid precursor
protein and expression of a7 nicotinic receptor on astro-
cytes. Neurochem Int, 2006, 49(5): 459-65
[87] Famer D, Crisby M. Rosuvastatin reduces caspase-3 activity
and up-regulates a-secretase in human neuroblastoma
SH-SY5Y cells exposed to Aβ. Neurosci Lett, 2004,
371(2-3): 209-14
[88] Nawrot B. Targeting BACE with small inhibitory nucleic
acids - a future for Alzheimer’s disease therapy? Acta Bio-
chim Pol, 2004, 51(2): 431-44
[89] Frame S, Cohen P. GSK3 takes centre stage more than 20
years after its discovery. Biochem J, 2001, 359: 1-16
[90] Chang KA, Kim HS, Ha TY, et al. Phosphorylation of
amyloid precursor protein (APP) at Thr668 regulates the
nuclear translocation of the APP intracellular domain and
induces neurodegeneration. Mol Cell Biol, 2006, 26(11):
4327-38
[91] Judge M, Hornbeck L, Potter H, et al. Mitosis-specific
phosphorylation of amyloid precursor protein at threonine
668 leads to its altered processing and association with
centrosomes. Mol Neurodegener, 2011, 6: 80
[92] Martin D, Salinas M, Lopez-Valdaliso R, et al. Effect of
the Alzheimer amyloid fragment Aβ(25-35) on Akt/PKB
kinase and survival of PC12 cells. J Neurochem, 2001,
78(5): 1000-8
[93] Phiel CJ, Wilson CA, Lee VM, et al. GSK-3a regulates
production of Alzheimer’s disease amyloid-β peptides.
Nature, 2003, 423(6938): 435-9
[94] Jaworski T, Dewachter I, Lechat B, et al. GSK-3a/β
kinases and amyloid production in vivo. Nature, 2011,
480(7376): E4-5
[95] McGeer EG, McGeer PL. Inflammatory processes in Alz-
heimer’s disease. Prog Neuropsychopharmacol Biol
Psychiatry, 2003, 27(5): 741-9
[96] Nimmerjahn A, Kirchhoff F, Helmchen F. Resting microg-
lial cells are highly dynamic surveillants of brain paren-
chyma in vivo. Science, 2005, 308(5726): 1314-8
[97] Sasaki Y, Ohsawa K, Kanazawa H, et al. Iba1 is an
actin-cross-linking protein in macrophages/microglia.
Biochem Biophys Res Commun, 2001, 286(2): 292-7
[98] Matsuoka Y, Picciano M, La Francois J, et al. Fibrillar
β-amyloid evokes oxidative damage in a transgenic mouse
model of Alzheimer’s disease. Neuroscience, 2001,104(3):
609-13
[99] Li MH, Jang JH, Sun B, et al. Protective effects of oligo-
mers of grape seed polyphenols against β-amyloid-induced
oxidative cell death. An N Y Acad Sci, 2004, 1030: 317-29
[100] Aksenov MY, Markesbery WR. Changes in thiol content
and expression of glutathione redox system genes in the
hippocampus and cerebellum in Alzheimer’s disease. Neu-
rosci Lett, 2001, 302(2-3): 141-5
[101] Dang TN AM, Zarkovic N, Waeg G, et al. Molecular regu-
lations induced by acrolein in neuroblastoma SK-N-SH
cells: relevance to Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis,
2010, 21(4): 1197-216