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本综述聚焦阿尔茨海默病（AD），探讨植物、食品和藻类中植物化学物的神经保护潜力。介绍新兴绿色提取技术（如微波辅助提取 MAE、超临界流体萃取 SFE 等）及天然低共熔溶剂（NADES）的应用，综述体外（如抗氧化、抗胆碱酯酶活性）和体内模型研究，展望其作为神经保护剂的前景。
引言
神经退行性疾病是影响老年人群的重要非传染性疾病，阿尔茨海默病（AD）是最常见的神经退行性疾病和痴呆原因，主要症状为记忆丧失和认知功能恶化。AD 的病理特征包括脑内细胞外 β- 淀粉样蛋白（Aβ）肽斑块积累和 tau 蛋白构成的神经原纤维缠结，还伴随氧化应激、神经炎症及脑内乙酰胆碱水平降低等。目前 AD 治疗缺乏完全有效的药物，而饮食等可控因素可能对其预防和延缓进展有重要影响，因此聚焦饮食中天然生物活性化合物（如萜类、类胡萝卜素、多酚等）的神经保护作用研究具有重要意义。本综述旨在概述神经保护性天然化合物提取和表征的最新进展，包括研究其主要作用机制的先进工具。
天然神经保护性化合物的提取
植物材料、食品和农业副产品、真菌、海藻等多种天然来源富含神经保护性化合物。提取这些化合物需要合适、高效且可持续的技术，微波辅助提取（MAE）、超声辅助提取（UAE）、脉冲电场（PEF）、超临界流体萃取（SFE）和加压液体萃取（PLE）等新兴绿色提取技术具有潜力，且需结合绿色溶剂使用。
天然低共熔溶剂（NADES）是一类较新的溶剂，由至少两种天然成分组成，具有低毒性和增强的生物降解性，可与高强度 UAE 结合提取神经保护性化合物如京尼平。研究表明，使用特定比例的 NADES 作为提取溶剂可获得较高的京尼平回收率，且提取物中 NADES 的存在不影响其交联和抗胆碱能活性。此外，超临界流体萃取条件下提高压力可有效提高类胡萝卜素的提取率并增强提取物的胆碱酯酶活性抑制作用，但提取方法的选择需根据目标生物活性化合物的极性和特性。
除溶剂基技术外，还有多种提取和纯化方法，如吸附、色谱、分馏、膜技术等。表 1 总结了本综述范围内应用于天然化合物的最常用绿色提取和纯化技术的主要特点。
天然化合物神经保护活性研究
AD 发展的最重要标志包括氧化应激、神经炎症和胆碱酯酶活性，相关机制相互关联。氧化应激会促进自噬变化，导致活性氧（ROS）和活性氮（RNS）积累，引发一系列损伤，最终导致神经细胞死亡。中枢神经系统中的乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BuChE）抑制不仅能提高乙酰胆碱水平，还能减少和减缓 Aβ 沉积的形成，保护细胞免受神经退行性变。因此，针对这些标志的不同方法被用于评估和确认植物化学物的神经保护活性。
体外方法
体外方法中，抗氧化活性测定（如针对 ABTS 或 DPPH 等不同自由基的清除）以及针对 ROS 和 RNS 的测定非常重要，结合酶活性测定（如脂氧合酶（LOX）、AChE 和 BuChE 酶抑制活性）可更全面地评估化合物的神经保护潜力。许多化合物已通过体外抗氧化、抗炎和抗胆碱能活性显示出作为良好神经保护剂的潜力，其化学结构的细微差异可能与其与 AChE 的结合能力及活性有关。
单胺氧化酶 A（MAO-A）酶的抑制评估也与神经保护作用相关，黑桑椹提取物被证明是该酶的中度抑制剂。研究神经保护化合物通过血脑屏障（BBB）的渗透性至关重要，平行人工膜通透性测定（PAMPA-BBB）是一种高通量非细胞渗透测试，可模拟 BBB 的跨细胞被动扩散速率，已证明多种酚酸、黄酮类、姜辣素和萜类可通过 BBB。
细胞培养模型
细胞培养模型在评估神经保护潜力方面更进一步，已使用多种细胞模型系统进行 AD 评估。神经元 SH-SY5Y 细胞是研究最多的细胞之一，岩藻黄质（一种仅存在于褐藻中的类胡萝卜素）已被证明在该细胞系中对 Aβ 肽产生的神经毒性具有神经保护作用，且能穿过细胞膜到达细胞质，结合代谢组学研究可确定处理后细胞中多种脂质显著增加。
藏红花柱头中的类胡萝卜素藏红花酸通过激活 STK11/LKB1（丝氨酸 / 苏氨酸激酶 11）介导的 AMP 激活蛋白激酶（AMPK）通路，诱导 N9 小胶质细胞自噬，增加细胞中 Aβ 的清除。小鼠神经母细胞瘤 Neuro-2a（N2a）细胞可分化为类似神经元的细胞，黑桑椹提取物通过微波水扩散和重力提取获得，能够减少用过氧化氢处理的细胞中的 ROS 产生。共培养多种细胞系可更好地模拟体内环境，如小胶质 BV2 和 N2a 细胞共培养系统已被用于研究石榴中的重要酚类化合物 punicalin 的神经保护潜力。此外，其他体外细胞培养模型可提供有关生物活性化合物穿越 BBB 潜力的有价值见解，研究表明多种植物化学物（如酚酸、黄酮醇和低分子量萜类）可穿越 BBB 模型，而杜氏盐藻微藻中的类胡萝卜素则不能，其 BBB 通透性与分子量、拓扑极性表面积、辛醇 - 水分配系数及氢键供体和受体的存在等性质有关。
体内模型
体内模型在研究植物化学物抗 AD 的神经保护潜力时非常有趣，可在更现实的环境中进一步确认，并深入了解涉及的可能作用机制，还可评估体外方法通常忽略的与消化、生物利用度甚至通过 BBB 相关的重要因素。秀丽隐杆线虫是最简单的模型之一，许多植物化学物（如咖啡酸、羟基酪醇、橄榄苦苷等）已在秀丽隐杆线虫 AD 模型中显示出潜力，能够减少 Aβ 诱导的毒性、延长寿命、减少身体瘫痪和改善生殖缺陷。
更复杂的模型涉及使用啮齿类动物，可评估特定标志及研究记忆和学习能力等行为方面。例如，用 D - 半乳糖诱导脑老化的 C57BL/6J 小鼠被用于研究 punicalagin 的潜在益处，该酚类化合物改善了学习和记忆缺陷，预防了神经炎症，减少了丙二醛（MDA）和 ROS 水平，并抑制了 NLRP3 炎症小体激活。通过注射链脲佐菌素诱导小鼠认知缺陷的模型被用于评估 β- 胡萝卜素的体内生物活性，结果表明 β- 胡萝卜素通过其抗氧化活性、抑制乙酰胆碱酯酶和减少淀粉样 β- 蛋白片段来减轻认知缺陷。
积累足够的科学证据证明植物化学物对 AD 的积极影响的最后一步是进行临床试验，但由于 AD 的特殊性，很难得出普遍有效的结论，目前有不同的正在进行的研究试图阐明其中的一些方面。
结论
大量科学数据表明，植物化学物和天然生物活性化合物在不同水平上对 AD 有多种积极作用，近年来应用了不同的体外方法、细胞培养模型和动物研究，并结合强大的分析工具来揭示生化变化和深入了解可能的作用机制。然而，仍有一些方面相对被忽视，例如大多数研究集中在天然植物化学物上，但由于胃肠消化、吸收、生物利用度和通过 BBB 的过程，这些结果可能无法转化为对患者的有效性，因此需要更多地关注可有效转运至大脑发挥直接生物活性的生理相关代谢物和分解代谢物的测定，还应考虑间接作用的可能性。
此外，随着预期寿命的增加，痴呆相关疾病的患病率上升，同时气候变化带来的环境问题显著影响生活质量，因此，整合旨在提供统一解决方案的新策略，在减少神经退行性变影响的同时对环境产生积极影响，已成为一个高优先级的研究领域。在这方面，利用食品工业副产品作为高附加值潜力生物活性化合物的来源，通过本综述所述的绿色提取技术进行提取，值得特别提及，副产品通常被视为对环境有高负面影响的废物，其利用可促进对人类健康有高积极影响的绿色生物经济。
从实际角度来看，上述方法将提供有趣的信息，有助于开发获取生物活性植物化学物的有效方法，但由于某些植物化学物的生物利用度低和穿越 BBB 的能力有限，开发智能递送系统（如纳米封装）可能非常有用，以增加所研究化合物的生物可及性和生物利用度，为进一步增强生物活性打开大门，使用可保护天然化合物免受胃肠消化并促进其通过 BBB 运输的纳米载体是一种有前途的应用，可应用于体内测定和临床试验。
由于 AD 是一种多因素疾病，很难得出普遍结论，且由于所使用的特定模型或体内研究中缺乏同质条件，经常会发现矛盾的结果，尽管需要更深入地研究这种疾病，但未来的研究将受益于多靶点研究，这些研究可以在不同层面提供数据，以扩大现有知识，在这方面，使用先进的分析工具和组学方法至关重要，因为这些工具具有揭示代谢和基因组水平变化的潜力，这些变化可以解释行为和病理变化。
