综述：槲皮素在神经退行性疾病动物模型中的神经保护作用：系统评价与荟萃分析

《Journal of the Science of Food and Agriculture》：Neuroprotective effects of quercetin in animal models of neurodegenerative diseases: A systematic review and meta-analysis

**摘要**

神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病，其特征是由于氧化应激和炎症导致的神经元逐渐丧失。槲皮素是一种具有公认抗氧化和抗炎特性的膳食黄酮类化合物，已成为一种潜在的神经保护剂。本研究旨在定量综合并评估槲皮素对神经退行性生物标记物和认知表现影响的临床前证据。通过PubMed、Embase、Web of Science和Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL)进行了全面的文献搜索。经过严格筛选后，共纳入了19项研究。这些研究评估了槲皮素对以下指标的影响：莫里斯水迷宫（Morris water maze, MWM）表现；炎症细胞因子——包括白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-10（IL-10）；氧化应激标志物丙二醛（MDA）；抗氧化酶如过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）；脑源性神经营养因子（BDNF）；以及乙酰胆碱酯酶（AChE）活性。根据槲皮素剂量（<100 mg kg?1 vs ≥100 mg kg?1）和治疗持续时间（<28 vs ≥28天）进行了亚组分析。槲皮素通过降低逃避潜伏期和改善记忆保持指标的表现显著提高了认知表现。它减少了促炎细胞因子（IL-6和TNF-α），增加了IL-10的水平，增强了抗氧化酶活性（CAT、SOD和GSH），降低了MDA水平，上调了BDNF，并抑制了AChE。亚组分析表明，槲皮素在较低剂量和较长 treatment持续时间下显示出更强的效果，尽管并非所有亚组差异都具有统计学意义。动物模型研究表明槲皮素具有多靶点的神经保护作用，可改善认知并调节炎性、氧化和神经营养途径。这些发现支持了槲皮素作为神经退行性疾病治疗剂的潜力，值得进一步临床研究。? 2026 作者。本文由John Wiley & Sons Ltd代表化学工业学会出版。

**引言**

认知衰退和神经退行性疾病的发病率不断上升，给全球医疗系统带来了巨大挑战。认知障碍——包括轻度认知障碍（MCI）和痴呆症——显著影响了生活质量、独立性和社会资源。据估计，70岁以上人群中约有16%患有MCI，其中15%至20%最终会发展成痴呆症。预计到2050年，全球痴呆症患病人数将接近2.53亿。值得注意的是，2013年58%的痴呆症患者生活在低收入和中等收入国家，这一比例预计到2050年将上升至71%。

为应对这一日益严峻的负担，研究人员正在探索多种策略来对抗认知衰退和神经退行性变，包括药物治疗以及生活方式和营养干预。在这些方法中，多酚化合物因其抗氧化和抗炎特性而受到关注。特别是槲皮素，作为一种富含在植物性食品中的黄酮类化合物，在临床前研究中显示出良好的神经保护作用，凸显了其改善认知健康的潜力。

体外研究表明，槲皮素可能通过多种机制发挥神经保护作用，包括保护神经元免受氧化损伤、减少脂质过氧化、抑制β-淀粉样蛋白纤维形成以及对抗炎症级联反应。体内研究也证实了这些发现，表明槲皮素能够增强空间记忆、逆转认知缺陷，并在多种神经元损伤和神经退行性疾病模型中发挥有益效果。尽管取得了这些有希望的结果，但槲皮素的神经保护机制仍较为复杂，尚未完全阐明。提出的机制包括抑制β-淀粉样蛋白聚集、减少促炎细胞因子的产生、调节参与神经元存活和突触可塑性的基因，以及调节磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/细胞外信号调节激酶（ERK）等信号通路。这些多样化的机制表明，槲皮素对大脑健康具有多方面的影响，包括涉及认知衰退和神经退行性变的过程。尽管有大量体外和体内研究，但实验设计、结果测量和机制终点的异质性仍然存在。以往的综述虽然探讨了槲皮素的神经保护特性，但主要集中在阿尔茨海默病上，并未进行全面的定量综合分析。最近的一项系统综述对动物阿尔茨海默病模型中的槲皮素进行了部分元分析，主要关注与淀粉样蛋白相关的结果。尽管临床前研究结果令人鼓舞，但由于人类认知的复杂性、神经退行性过程的长期性以及人类研究的伦理限制，关于槲皮素对人类认知功能影响的研究仍然有限。鉴于这些局限性，本荟萃分析旨在确定槲皮素补充剂是否能在体内改善认知表现，并探讨相关的氧化、炎症和胆碱能机制。

**材料与方法**

**研究设计**

本研究旨在对已发表的动物体内研究进行系统回顾和元分析，探讨槲皮素对认知功能、氧化应激、神经炎症和胆碱能标志物的神经保护作用。研究的设计和报告遵循了系统回顾和元分析的优先报告条款（PRISMA）指南（支持信息，表S1），并在国际系统回顾注册库（PROSPERO）中注册（注册号CRD42024587206）。所有分析均基于先前发表的同行评审研究。

**文献搜索策略**

在四个主要电子数据库（PubMed、Embase、Web of Science和Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL)）中进行了全面的文献搜索。搜索开始于2024年8月1日，并持续更新直至2024年12月31日，以确保纳入最新的相关研究。搜索策略结合了与槲皮素相关的术语和各种认知功能相关的术语。具体搜索策略如下：(quercetin) AND ("cognitive impairment" OR "cognitive function" OR "cognitive enhancement" OR "cognitive defect" OR "cognitive dysfunction" OR "mental performance" OR memory OR neuroinflammation" OR "Alzheimer's disease" OR "Parkinson's disease")。针对每个数据库调整了具体的查询语句。Rayyan软件（Rayyan Systems Inc., Cambridge, MA, USA）被用来从搜索结果中删除重复条目，便于研究选择。

**纳入和排除标准**

纳入标准如下：使用槲皮素作为处理组的体内研究，且对照组未使用槲皮素；研究需提供足够的相关结果信息，包括认知功能参数、炎症标志物和氧化应激标志物，不对动物种类、年龄或性别进行限制。排除标准包括重复发表的文章、使用改性槲皮素形式的研究，以及非研究文献（如综述或会议摘要）。如果无法获取全文或研究以英语或韩语以外的语言发表，则予以排除。除了经典的阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）转基因模型外，本综述还包括斯科波拉明（scopolamine）、链脲佐菌素（STZ）、脂多糖（LPS）和双侧颈动脉闭塞（BCCAO）诱导的模型，这些模型能够再现与神经退行性变相关的核心病理特征。斯科波拉明可诱导AD特有的胆碱能功能障碍，而STZ诱导的模型则模拟胰岛素抵抗性神经退行性和散发性AD的病理。脂多糖可诱导神经炎症，这是AD和PD共有的机制。双侧颈动脉闭塞会导致慢性脑灌注不足，进而引起认知衰退。这些模型被广泛用于评估神经保护剂，符合研究的纳入标准。

**数据提取**

两名独立评审员提取了以下信息：第一作者姓名、国家、发表年份、研究设计、实验动物数量、槲皮素浓度和健康状况。认知功能的评估采用了Richard G. Morris于1981年开发的莫里斯水迷宫（MWM）测试，用于评估空间学习和记忆的多个方面，包括逃避潜伏期、在目标象限内的停留时间和平台穿越次数。氧化应激通过测量抗氧化酶（包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）以及脂质过氧化标志物丙二醛（MDA）来评估。炎症反应通过测量炎症细胞因子（包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-10（IL-10）来评估。还评估了神经学标志物，包括乙酰胆碱酯酶（AChE）活性和脑源性神经营养因子（BDNF）水平。

**质量评估**

两名独立评审员使用系统性动物实验中心（SYRCLE）开发的偏倚风险工具评估了个别研究的偏倚风险。任何争议由第三名评审员解决。该工具包括十个领域，用于评估可能影响动物研究结果的显著因素，包括序列生成、基线特征、分配隐藏、随机分组、护理者/研究者的盲法、结果评估的盲法、结果数据的不完整性、选择性结果报告和其他偏倚来源。每个领域都通过特定的信号问题进行评估，并赋予“是”（低偏倚风险）、“否”（高偏倚风险）或“不清楚”的判断。总体风险评估基于对各个研究中这些领域的分析。每个荟萃分析标志物的证据质量使用GRADE框架进行评估。由于所有纳入的研究均为体内随机实验，初始的高质量评级随后根据偏倚风险、不一致性、间接性和出版偏倚的评估进行了下调。

**荟萃分析**

本荟萃分析重点关注MWM测试的认知功能参数和生化标志物。由于统计功效不足，少于三项研究中报告的参数被排除。仅纳入了报告组内变化或提供基线和治疗后数据的研究。采用逆方差方法的随机效应模型来计算效应大小。通过汇总变化得分的差异来确定总体效应大小，并以标准化平均差异（SMD）及其对应的95%置信区间（CI）表示。最佳信息量（OIS）使用以下公式计算：

其中Z表示标准正态偏差，α表示I型错误概率，β表示II型错误概率。在5%的I型错误概率下应用了1.96的α值，在80%的功效下应用了0.842的β值。标准偏差（SD）是根据95% CI值计算得出的。效应大小（d）定义为SMD值。为了确保在维持预定I型错误率和功效水平的同时检测到组间显著差异，计算了每个参数的OIS。

**统计分析工具**

使用Review Manager版本5.4（The Nordic Cochrane Centre, The Cochrane Collaboration, Copenhagen, Denmark）来计算SMD、CI、异质性（使用Cochran的Q检验和I2统计量）和总体效应大小。当报告了多个不同剂量的槲皮素处理组时，所有处理组及其对应的对照组均纳入分析。如果未明确提供数值数据且结果仅以图形形式呈现，则使用PlotDigitizer（版本3.3.9）工具提取数据。进行了亚组分析，以分层动物研究中的潜在混杂变量，重点关注槲皮素剂量（低剂量 vs 高剂量）和治疗持续时间（<28 vs ≥28天）。低剂量组定义为小于100 mg kg?1，高剂量组定义为100 mg kg?1或更高。仅当有足够的研究（n ≥ 3）时才进行亚组分析，以确保足够的统计功效。生成了漏斗图来可视化出版偏倚，P < 0.1表示存在出版偏倚的风险。对于包含十项或更多研究的标志物，进行了Egger回归检验和Begg等级检验。所有统计分析均使用RStudio进行。在删除了1431个重复项后，剩余2317项研究被保留用于进一步筛选。通过对标题和摘要的审查，根据以下标准排除了2296项研究：主题不相关（1070项）、食物类型错误（527项）、非研究类文献（312项）、全文无法获取（31项）、研究设计不合理（349项）以及使用外语撰写（7项）。对剩余的21篇全文文章的适用性进行了评估，最终又排除了两项研究（其中一项与槲皮素摄入无关，另一项提供的动物数量信息不足）。最终，有19项研究被纳入系统评价和荟萃分析中，如图1所示。

**系统评价和荟萃分析的优先报告项目（PRISMA）研究选择流程图**

这项荟萃分析包括了2011年至2024年间进行的研究，共有来自六个国家（伊朗、中国、印度、哥伦比亚、泰国和韩国）的19项研究。Wistar鼠是最常用的实验动物，其他研究则使用了多种实验模型，包括C57BL/6N小鼠、Sprague Dawley鼠、Kunming鼠、APP/PS1鼠和3xTg AD鼠。研究的持续时间差异很大，从7天到12个月不等。在给药方法方面，口服给药（32项、34-38项、40-45项）和腹腔注射（31项、33项、39项、46-48项）是最常见的方法；有一项研究未指定给药方式。槲皮素的浓度范围为2至300 mg/kg。大多数研究关注的是神经退行性疾病模型，包括阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）和血管性痴呆（VD）。通过Morris水迷宫（MWM）评估的行为结果包括逃脱潜伏时间、在目标象限内停留的时间以及跨越平台的次数。氧化应激的指标包括CAT、SOD、MDA和GSH，而胆碱能功能则通过AChE活性进行评估。淀粉样病理学变化通过淀粉样β（Aβ）水平来判定，神经保护和炎症反应则分别通过BDNF和细胞因子（IL-6、IL-10和TNF-α）来评估。这些参数在各种疾病模型中进行了分析，以评估槲皮素在神经退行性疾病中的治疗潜力。有关提取数据的详细信息总结在表1中。

**荟萃分析中包含的研究特征**

| 作者 | 动物 | 动物模型 | 持续时间（天） | 给药方式 | 剂量（mg/kg） | 结果 |
|------------------|------------------|------------------|--------------|------------------|------------------|
| Ashrafpour M.等 | Wistar鼠 | STZ诱导的AD | 12 | 腹腔注射 | 40–80 | 行为（MWM） |
| Karimipour等 | Wistar鼠 | Aβ诱导的AD | 30 | 口服 | 40 | 行为（MWM）、神经保护因子 |
| Khan等 | C57BL/6N小鼠 | LPS诱导的神经退行性变 | 14 | 腹腔注射 | 30 | 行为（MWM） |
| Li等 | Sprague Dawley鼠 | Aβ诱导的AD | 18 | 口服 | 100 | 行为（MWM）、氧化应激指标 |
| Liu等 | Kunming鼠 | Aβ诱导的遗忘症 | 8 | 口服 | 5–40 | 行为（MWM）、胆碱能功能、神经保护因子 |
| Lu等 | APP/PS1小鼠 | AD | 360 | 口服 | 2 mg/g饮食 | 行为（MWM）、神经保护因子、氧化应激指标 |
| Molaei等 | Wistar鼠 | STZ诱导的AD | 21 | 腹腔注射 | 80 | 行为（MWM） |
| Naghizadeh等 | Wistar鼠 | 6-OHDA诱导的PD | 30 | 口服 | 10–25 | 行为（MWM）、胆碱能功能、Aβ病理、氧化应激指标 |
| Pattanashetti等 | Wistar鼠 | Scopolamine诱导的遗忘症 | 14 | 口服 | 25 | 行为（MWM）、氧化应激指标 |
| Paula等 | 3xTg AD小鼠 | AD | 360 | 口服 | 100 | 行为（MWM）、Aβ病理 |
| Sabogal-Guaqueta等 | 3xTg AD小鼠 | AD | 90 | 腹腔注射 | 25 | 行为（MWM）、Aβ病理 |
| Safarzadeh等 | Wistar鼠 | Scopolamine诱导的认知缺陷 | 30 | 口服 | 25 | Aβ病理、炎症细胞因子 |
| Sharma等 | Wistar鼠 | 2K1C诱导的VD | 28 | 口服 | 60 | 行为（MWM）、胆碱能功能、氧化应激指标 |
| Sharma等 | Wistar鼠 | STZ诱导的VD | 30 | 口服 | 30–60 | 行为（MWM）、胆碱能功能、氧化应激指标 |
| Singh等 | Wistar鼠 | STZ诱导的VD | 18 | 腹腔注射 | 50 | 行为（MWM）、胆碱能功能、Aβ病理 |
| Sriraksa等 | Wistar鼠 | 6-OHDA诱导的PD | 14 | 口服 | 100–300 | 行为（MWM）、胆碱能功能、氧化应激指标 |
| Tan等 | C57BL/6N小鼠 | BCAS/CRS诱导的VD | 14 | 腹腔注射 | 60 | 炎症细胞因子 |
| Wang等 | APPswe/PS1dE9小鼠（C57BL） | APP/PS1转基因AD | 112 | 未指定 | 20–40 | 行为（MWM） |
| Wang等 | Sprague Dawley鼠 | 6-OHDA诱导的PD | 14 | 口服 | 10–30 | 氧化应激指标 |

**槲皮素对认知功能的影响**

通过MWM测试得出的槲皮素对认知功能的影响来自16项研究。其中14项研究评估了逃脱潜伏时间，12项研究测量了动物在目标象限内停留的时间，4项研究报告了动物跨越目标平台的次数（图2）。

**Morris水迷宫（MWM）测试的标准化平均差异（SMD）和95%置信区间（CI）的森林图：**(A) 逃脱潜伏时间，(B) 在目标象限内停留的时间，(C) 不同剂量和给药时间下动物跨越目标平台的次数。** 槲皮素显著降低了逃脱潜伏时间，合并SMD为-1.14（95% CI: -1.58至-0.69；Z = 5.00，P < 0.00001，I2 = 75%），表明槲皮素可以提高认知表现，减少动物找到目标平台所需的时间。按剂量进行的亚组分析显示，低剂量槲皮素（<100 mg/kg）的效果更大（SMD = -1.32，95% CI: -1.90至-0.74；Z = 4.46，P < 0.00001，I2 = 80%），而高剂量槲皮素（≥100 mg/kg）的效果较小（SMD = -0.71，95% CI: -1.13至-0.29；Z = 3.32，P = 0.0009，I2 = 0%）（支持信息，图S1）。然而，剂量之间的效果差异没有统计学意义（χ2 = 2.74，P = 0.10，I2 = 63.5%）。按给药时间进行的亚组分析显示，持续超过28天的治疗比持续少于28天的治疗能够更显著地降低逃脱潜伏时间（SMD = -1.48，95% CI: -2.21至-0.75；Z = 3.99，P < 0.0001，I2 = 82%）；但是亚组之间的差异没有统计学意义（χ2 = 1.43，P = 0.23，I2 = 29.9）（支持信息，图S2(A)）。基于12项研究的数据，槲皮素给药显著增加了动物在目标象限内的停留时间（SMD = 1.09，95% CI: 0.51至1.66；Z = 3.69，P = 0.0002，I2 = 82%）。这一发现证明了槲皮素对空间记忆保留的积极作用，其中在目标象限内的停留时间是一个关键指标。按持续时间进行的亚组分析显示，持续超过28天的治疗效果更大（SMD = 1.89，95% CI: 0.57至3.21；Z = 2.80，P = 0.005，I2 = 90%），而持续少于28天的治疗效果较小（SMD = 0.72，95% CI: 0.23至1.21；Z = 2.87，P = 0.004，I2 = 62%）（支持信息，图S2(B)）。尽管如此，亚组之间的差异没有统计学意义（χ2 = 2.66，P = 0.10，I2 = 62.4%）。总的来说，这些结果表明槲皮素可以增强空间记忆保留，且持续时间越长，效果可能越明显。然而，需要更大样本量的进一步研究来验证这些结果并优化治疗方案。根据四项研究的结果，槲皮素显著增加了动物跨越目标平台的次数，这表明了其对空间记忆回忆的促进作用（图2(C)）。按持续时间进行的亚组分析显示，持续超过28天的治疗效果更明显（SMD = 0.73，95% CI: 0.57至3.21；Z = 2.80，P = 0.005，I2 = 90%），而持续时间较短的治疗效果较小（SMD = 0.40，95% CI: -0.11至0.90；Z = 1.53，P = 0.13，I2 = 58%）（支持信息，图S2(C)）。然而，短期和长期治疗之间的差异没有统计学意义（χ2 = 2.66，P = 0.10，I2 = 62.4%）。这些结果表明，槲皮素有助于增强空间记忆保留，尤其是长期治疗时效果更显著。

**槲皮素对炎症细胞因子的影响**

评估了槲皮素对促炎细胞因子（IL-6和TNF-α）和抗炎细胞因子IL-10的影响。共有五项研究评估了炎症细胞因子；所有研究都记录了TNF-α的水平，其中三项研究同时记录了IL-6和IL-10的水平（图3）。

**森林图显示了不同剂量和给药时间下动物大脑中IL-6（A）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的标准化平均差异（SMD）和95%置信区间（CI）：** 关于大脑中的促炎细胞因子，基于74个样本的亚组分析显示，槲皮素显著降低了促炎细胞因子的水平（合并SMD = -2.80，95% CI: -3.82至-1.77；Z = 5.34，P < 0.00001，I2 = 76%）（图3(A)）。另一项亚组分析显示，槲皮素对IL-6的作用略大于对TNF-α的作用（SMD = -3.65，95% CI: -6.09至-1.22；Z = 2.94，P = 0.003，I2 = 86%），尽管亚组之间的差异没有统计学意义（χ2 = 0.56，P = 0.45，I2 = 0%）。大多数研究还报告了IL-6和TNF-α水平的显著下降，这表明槲皮素在缓解IL-6和TNF-α驱动的神经炎症过程中具有疗效。此外，三项研究评估了槲皮素对大脑中抗炎细胞因子IL-10的影响，共涉及28个样本（图3(B)）。结果表明，槲皮素提高了IL-10的水平（合并SMD = 5.50，95% CI: 2.11至8.88；Z = 3.18，P = 0.001，I2 = 86%），显示出其通过增加IL-10水平来促进抗炎反应的作用。值得注意的是，有两项研究报告了IL-10的显著增加（SMD = 10.71和SMD = 7.33），而另一项研究显示的效果不显著（SMD = 4.20）。总体而言，槲皮素通过抑制促炎细胞因子和增强IL-10来发挥抗炎作用。

**氧化应激和酶活性**

基于脂质过氧化物代谢产物MDA以及抗氧化酶CAT、SOD和GSH，评估了槲皮素治疗后的氧化应激情况，数据来自九项研究（图4）。其中五项研究测量了CAT，六项研究测量了SOD，四项研究测量了GSH。在涉及实验组和对照组共174个样本的九项研究中，槲皮素治疗显著提高了抗氧化酶的水平（合并SMD = 2.56，95% CI: 1.94–3.19；Z = 8.06，P < 0.00001，I2 = 75%）。按抗氧化酶进行的亚组分析显示，槲皮素对每种酶都有显著影响：对于CAT（一种关键的抗氧化酶），五项研究显示槲皮素显著提高了其活性（SMD = 2.30，95% CI: 1.27–3.33；Z = 4.37，P < 0.0001，I2 = 78%）；对于SOD（一种关键的抗氧化酶），六项研究显示槲皮素显著提高了其活性（SMD = 2.01，95% CI: 1.24–2.79；Z = 5.11，P < 0.00001，I2 = 65%）；对于GSH（一种重要的非酶抗氧化剂），四项研究显示槲皮素显著提高了其水平（SMD = 4.28，95% CI: 2.71–5.84；Z = 5.35，P < 0.00001，I2 = 67%）。个别研究一致报告了GSH水平的显著 increase。这些结果表明，槲皮素通过增强GSH水平来增强细胞抗氧化防御机制，从而减轻氧化应激。 subgroup差异分析（χ2 = 6.51，P = 0.04，I2 = 69.3%）显示抗氧化标志物之间存在显著变异，其中GSH在槲皮素干预后的变化最大。这些结果表明，槲皮素是一种强效的抗氧化剂，能够增强细胞防御机制并减轻氧化应激。亚组分析还显示，所有剂量和给药时间下的槲皮素都显著增强了CAT的活性（SMD = 2.96，95% CI: 1.24–4.67；Z = 2.87，P = 0.004，I2 = 6%），而低剂量（<100 mg/kg）的效果大于高剂量（≥100 mg/kg）（SMD = 1.76，95% CI: 1.76，95% CI: 3.07；Z = 2.64，P = 0.008，I2 = 79%），但亚组之间的差异没有统计学意义（χ2 = 1.18，P = 0.28，I2 = 15.4%）（支持信息，图S3(A)）。类似地，基于时间的分析显示，对于治疗持续时间小于28天的情况（SMD = 2.54，95% CI：0.68–4.41；Z = 2.67，P = 0.008，I2 = 79%）和大于或等于28天的情况（SMD = 2.19，95% CI：0.84–3.53；Z = 3.18，P = 0.001，I2 = 80%），CAT活性都有显著增加，但组间没有差异（χ2 = 0.09，P = 0.76，I2 = 0%）（支持信息，图S4(A)）。对于SOD，槲皮素始终显示出活性的增加，在较低剂量（<100 mg kg?1；SMD = 2.93，95% CI：1.52–4.33；Z = 4.07，P < 0.0001，I2 = 71%）下观察到的效果比在高剂量（≥100 mg kg?1；SMD = 1.24，95% CI：0.71–1.78；Z = 4.56，P < 0.00001，I2 = 0%）下更为显著，并且亚组之间存在显著差异（χ2 = 4.78，P = 0.03，I2 = 79.1%）（支持信息，图S3(B)）。基于时间的分析也显示，在<28天（SMD = 1.78，95% CI：1.15–2.42；Z = 5.49，P < 0.00001，I2 = 0%）和≥28天（SMD = 2.49，95% CI：0.95–4.03；Z = 3.16，P = 0.002，I2 = 83%）的处理中，活性都有显著增加，但组间没有差异（χ2 = 0.68，P = 0.41，I2 = 0%）（支持信息，图S4(B)）。在涉及95个样本的八项研究中，槲皮素显著降低了MDA水平，与对照组相比，合并SMD为?1.70（95% CI：?2.38至?1.01；Z = 4.85，P < 0.00001，I2 = 71%）（图4(B)）。大多数研究报道MDA水平有显著下降，效应大小从中等（SMD = ?1.14）到较大（SMD = ?3.92）不等。然而，一些研究显示效果较小或不显著，这增加了观察到的变异性。按剂量进行的亚组分析表明，低剂量槲皮素（<100 mg kg?1）显著降低了MDA水平（SMD = ?1.98，95% CI：?2.60至?1.35；Z = 6.18，P < 0.00001，I2 = 42%），但高剂量槲皮素（≥100 mg kg?1）却没有显著效果（SMD = ?1.10，95% CI：?2.53至0.33；Z = 1.51，P = 0.13，I2 = 85%），且剂量组间没有显著差异（χ2 = 1.21，P = 0.27）（支持信息，图S3(C)）。然而，低剂量亚组中较大的效应大小表明较低剂量可能更有利于降低MDA水平。按持续时间进行的亚组分析显示，无论治疗持续时间短（<28天）还是长（≥28天），槲皮素都能降低MDA水平（支持信息，图S4(C)）。对于持续时间少于28天的情况，槲皮素显著降低了MDA水平（SMD = ?1.54，95% CI：?2.28至?0.79；Z = 4.06，P < 0.00001，I2 = 30%），而对于持续时间超过28天的情况，也观察到了显著降低（SMD = ?1.83，95% CI：?2.87至?0.80；Z = 3.49，P = 0.0005，I2 = 81%），两组间没有显著差异（χ2 = 0.21，P = 0.65，I2 = 0%），表明治疗持续时间对MDA水平没有显著影响。这些结果表明，槲皮素一致性地降低了MDA水平，且低剂量和短期治疗的效果更大、更一致。图4

标准化平均差异（SMD）和95%置信区间（CI）的森林图显示了不同剂量和给药持续时间下，动物大脑中（A）抗氧化酶——过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）以及（B）MDA的水平。这些结果表明，槲皮素在对抗氧化应激方面具有双重作用——通过增强抗氧化防御和减少脂质过氧化。这一点通过其对抗氧化参数（CAT、SOD和GSH）和MDA水平的显著影响得到了证实。槲皮素增加了抗氧化酶活性和GSH水平，增强了内源性机制以中和活性氧（ROS），同时降低了MDA水平——这是脂质氧化损伤的关键标志物。亚组分析表明，低剂量（<100 mg kg?1）和短治疗持续时间（<28天）特别有效，这表明槲皮素减少氧化应激的能力与其增强内源性抗氧化系统密切相关。这些结果突显了槲皮素在与氧化应激相关的疾病（包括神经退行性疾病）中的治疗潜力。通过对BDNF和AChE活性的分析，评估了其神经保护作用。

通过评估BDNF水平和AChE活性，显示了槲皮素促进神经元存活的同时减少胆碱能功能障碍的能力。在涉及四个组的三项研究中分析了BDNF水平，在涉及九个组的六项研究中评估了AChE活性（图5）。森林图显示了不同剂量和给药持续时间下，动物大脑中（A）脑源性神经营养因子（BDNF）和（B）乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的标准化平均差异（SMD）和95%置信区间（CI）。在三项研究中，包含35个样本，槲皮素显著增加了BDNF水平，BDNF是参与神经元存活、突触可塑性和认知功能的关键神经营养因子，与对照组相比，合并SMD为1.48（95% CI：0.53–2.43；Z = 3.06，P = 0.002，I2 = 62%）（图5(A)）。大多数研究报告BDNF水平显著增加，效应大小从中等（SMD = ?1.14）到较大（SMD = ?3.92）不等。相反，在六项研究中，包含64个样本，槲皮素显著降低了AChE活性，合并SMD为?2.14（95% CI：?3.16至?1.13；Z = 4.14，P < 0.00001，I2 = 76%）（图5(B)）。按剂量进行的亚组分析表明，低剂量槲皮素（<100 mg kg?1）导致的AChE活性降低显著大于高剂量治疗（≥100 mg kg?1），后者的效果较小但仍显著（SMD = ?0.93，95% CI：?1.54至?0.32；Z = 3.01，P = 0.003，I2 = 0%）（图S5(A)）。亚组间差异的检验（χ2 = 6.76，P = 0.009，I2 = 85.2%）确认低剂量更有效。按治疗持续时间进行的亚组分析显示，无论是短期（<28天）还是长期（≥28天）治疗，AChE活性都有显著降低（支持信息，图S5(B)）。短期治疗的效果更大（SMD = ?4.05，95% CI：?7.70至?0.39；Z = 2.17，P = 0.03，I2 = 83%），而长期治疗的效果较小（SMD = ?1.85，95% CI：?2.89至?0.82；Z = 3.52，P = 0.0004，I2 = 74%）。基于持续时间的亚组间差异检验不显著（χ2 = 1.28，P = 0.26，I2 = 21.9%），表明治疗持续时间对槲皮素抑制AChE活性的效果影响不大。这些发现表明，槲皮素通过增强BDNF水平和抑制AChE活性来支持神经元健康和认知功能——这两个途径在神经保护中起关键作用。BDNF水平升高促进神经元存活、突触可塑性和神经发生，而AChE活性降低有助于保持对学习和记忆至关重要的乙酰胆碱。亚组分析还表明，较低剂量和较短的治疗持续时间更有利于优化这些效果。总体而言，这些结果突显了槲皮素作为缓解神经退行性损伤和改善认知结果的有希望的治疗剂。

使用SYRCLE的偏倚风险评估工具评估了体内研究的偏倚风险。所有研究都由于对随机序列生成、分配隐蔽、盲法程序、随机化以及其他偏倚来源的报告不足而表现出明显的偏倚风险，这引发了对其总体可靠性的担忧（图6）。由于使用了体内模型（小鼠和大鼠），所有指标的证据质量因间接性而降低，这可能限制了这些发现对人类的直接适用性。证据质量还因异质性高（I2值）而降低。一些指标由于置信区间宽和样本量小而被进一步降低。漏斗图分析显示，大多数指标存在潜在的发表偏倚。根据Egger的回归和Begg的秩检验，检测到逃逸潜伏期、在目标象限的时间内以及SOD和MDA存在统计学上的显著发表偏倚（支持信息，表S3）。尽管由于包含的研究数量较少，无法对这些指标进行正式的统计检验，但对漏斗图的视觉检查表明这些指标也可能存在发表偏倚（支持信息，图S6）。

系统化实验室动物实验中心（SYRCLE）的动物研究偏倚风险评估工具。

认知衰退和记忆缺陷是神经退行性疾病的主要临床症状，是评估候选药物治疗效果的重要指标。大多数研究使用行为测试，特别是MWM测试，该测试涵盖了逃逸潜伏期、在目标象限内的时间和在目标平台上的穿越次数。这项荟萃分析表明，槲皮素可以增强认知表现，提高抗氧化防御能力，减少神经炎症，并显著调节神经生理指标。然而，这些益处的程度取决于剂量和治疗持续时间。低剂量槲皮素（<100 mg kg?1）通常在增强抗氧化活性（SOD和CAT）、降低脂质过氧化标志物水平（MDA）和抑制AChE活性方面比高剂量（≥100 mg kg?1）更有效。这可以归因于槲皮素的激素样特性，即低剂量激活了保护机制，如Nrf-2。相反，高剂量可能会引发促氧化效应并压倒细胞回路，导致效果减弱或潜在的伤害。这些发现与先前的研究一致，表明槲皮素的药理效应依赖于剂量，需要仔细调整。

此外，长期治疗（≥28天）在认知表现参数方面的改善比短期治疗（<28天）更为显著。长期治疗允许持续激活神经保护机制，包括抗氧化酶的上调、炎症途径的抑制，甚至可能促进神经发生和突触重塑。虽然短期治疗也产生了显著效果，但这些效果通常较弱，可能反映了槲皮素的即时抗氧化和抗炎作用。因此，短期治疗主要针对神经炎症的急性阶段，而长期治疗则针对慢性神经退行性过程。这些发现强调了考虑槲皮素的剂量和持续时间以最大化其治疗潜力的重要性。低剂量提供更大的疗效和更好的安全性，而长期治疗则通过解决神经退行的急性和慢性方面提供更好的长期神经保护。未来的研究应侧重于优化剂量和治疗持续时间，以最大限度地提高治疗效果，并在临床试验中证明长期安全性。尽管槲皮素具有有希望的神经保护作用，但其药代动力学特性较差，包括口服生物利用度低和快速代谢，且其生物利用度在个体间差异较大。然而，这项荟萃分析中观察到的氧化应激标志物、炎症细胞因子、AChE活性和行为结果的持续改善表明，即使生物利用度较低，槲皮素也具有显著的生物学效应。最近开发的方法，如纳米颗粒封装、纳米悬浮液、磷脂复合物、共结晶和糖基化槲皮素衍生物，已被证明可以增强稳定性并提高口服生物利用度，为早期临床评估含槲皮素的干预措施提供了科学依据。在此背景下，试点临床试验NCT04063124研究了达沙替尼和槲皮素的组合，作为五名早期AD患者的间歇性衰老杀伤疗法。这项开放标签研究在12周治疗期前后通过脑脊液采样评估了中枢神经系统的渗透情况，以及包括炎症标志物、tau病理学、身体功能和认知表现在内的 secondary 指标。尽管样本量非常小，初步发现表明，包含槲皮素的衰老杀伤方案是可行的，并且通常耐受性良好，支持进一步研究基于槲皮素的神经退行性疾病治疗策略的必要性。

作为黄酮类化合物，槲皮素已被发现具有抗炎和抗氧化作用。然而，槲皮素缓解神经退行性疾病的机制尚未确定。先前的研究回顾表明，槲皮素通过多种机制发挥作用，包括抗炎作用、抗氧化作用、抑制AChE活性以及增加BDNF水平。图7显示了槲皮素对抗神经退行性疾病神经病理损害的神经保护机制。

神经炎症是导致神经退行性疾病（如AD、PD和多发性硬化症）进展的关键病理过程。针对神经炎症已成为一种潜在的治疗策略，越来越受到关注。促炎细胞因子（如IL-6和TNF-α）在神经退行性疾病的进展中起着关键作用。慢性炎症表现为这些细胞因子水平升高，通过氧化应激、小胶质细胞激活和血脑屏障完整性的破坏等机制导致神经元损伤。Il-6参与放大炎症反应，而TNF-α通过凋亡和坏死死亡途径介导细胞死亡。这些途径的持续激活加剧了神经元损失和认知衰退，强调了在治疗干预中针对这些细胞因子的重要性。相反，抗炎细胞因子（如Il-10）是炎症的关键调节剂，促进恢复和修复过程。Il-10抑制促炎细胞因子的产生，下调激活的巨噬细胞和小胶质细胞的活性，并恢复中枢神经系统的稳态。Il-10水平的升高与神经保护相关，包括减轻炎症引起的神经元损伤和促进神经退行性条件下的恢复。调节促炎性（IL-6和TNF-α）和抗炎性（IL-10）细胞因子之间的平衡对于减轻慢性神经炎症和保持认知功能至关重要。槲皮素能够下调促炎性细胞因子IL-6和TNF-α，并上调抗炎性细胞因子IL-10。它在抑制NF-κB信号通路方面的能力在神经炎症背景下具有重要意义。NF-κB是一种由炎症刺激激活的转录因子，会促进促炎性细胞因子、一氧化氮（NO）以及包括诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）在内的酶的分泌。小胶质细胞和巨噬细胞中这种通路的过度激活会通过促进持续的炎症状态而加剧神经元损伤。先前的研究表明，槲皮素可以调节这一通路，从而减少包括TNF-α、IL-6、IL-12和NO在内的关键炎症介质的生成。这些发现突显了槲皮素在缓解小胶质细胞过度激活方面的潜力，而小胶质细胞过度激活是神经炎症疾病的特征。槲皮素还能下调c-Jun N末端激酶（JNK）/Jun信号通路，该通路与应激诱导的神经元凋亡和促炎性细胞因子的产生有关。槲皮素通过抑制JNK的磷酸化来提供另一种对抗神经退行性损伤的保护机制。通过降低JNK的活性，槲皮素减少了TNF-α及其他细胞因子的表达，进一步减弱了炎症反应。这种对NF-κB和JNK信号的双重抑制突显了槲皮素的强大抗炎潜力。

氧化应激是神经退行性疾病进展的关键病理机制，其特征是活性氧（ROS）的产生与抗氧化防御系统中和ROS的能力之间的不平衡。过高的ROS水平会损害细胞成分，如脂质、蛋白质和DNA，导致神经元功能障碍和凋亡。由CAT、SOD和GSH等酶组成的抗氧化防御系统在减轻氧化损伤和维持细胞氧化还原平衡中起着关键作用。MDA（脂质过氧化产物）水平的升高是氧化应激的生物标志物，反映了ROS引起的损伤程度。槲皮素的给药可以改善抗氧化酶的活性，并降低MDA水平，表明其具有抗氧化作用。槲皮素的抗氧化特性使其成为研究广泛的植物化学物质，用于对抗与氧化应激相关的疾病。研究表明，槲皮素通过直接清除自由基和调节内源性细胞通路来发挥其抗氧化作用。槲皮素分子结构中的B环上的 catechol基团和C-3位置的羟基增强了其直接中和超氧阴离子自由基的能力。这种结构上的独特性使槲皮素成为最有效的黄酮类化合物之一，能够有效清除自由基并减少氧化损伤。除了直接效应外，槲皮素还通过诱导Nrf-2-ARE和paraoxonase 2（PON2）来调节抗氧化通路。槲皮素激活Nrf-2-ARE通路，增强了细胞的抗氧化防御能力。Nrf-2的激活会上调多种关键的抗氧化酶，包括GSH、SOD、CAT和heme oxygenase-1，这些酶在维持细胞氧化还原平衡、解毒ROS和减轻氧化损伤中起着重要作用。槲皮素诱导的Nrf-2通路激活还表明其在调节错误折叠蛋白质聚集物（神经退行性疾病的特征）方面具有神经保护作用。这不仅强调了其在与氧化应激相关疾病中的治疗潜力，还适用于以蛋白质聚集为特征的疾病，如阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）。如前所述，JNK通路的抑制也有助于槲皮素的抗氧化和细胞保护作用。

脑源性神经营养因子和乙酰胆碱酯酶（AChE）是维持神经元功能和认知健康的关键生物标志物，特别是在神经退行性疾病背景下。脑源性神经营养因子是一种支持神经元存活、突触可塑性和神经发生的关键神经营养因子，这些对于学习和记忆过程至关重要。乙酰胆碱酯酶负责分解乙酰胆碱，这是一种对认知功能至关重要的神经递质，其过度活性常与胆碱能信号传导受损和认知衰退相关。BDNF和AChE的失调都会促进神经退行性疾病的病理过程；例如，在AD中，BDNF水平降低和AChE活性增加会导致神经元损伤和认知缺陷。能够同时增加BDNF水平并抑制AChE活性的治疗剂在缓解认知衰退和促进神经保护方面具有巨大潜力。作为一种具有抗氧化和抗炎特性的天然黄酮类化合物，槲皮素已成为针对这些通路的有希望的候选药物。槲皮素的神经保护作用超出了其抗氧化和抗炎作用，表现在其能够调节胆碱能和神经营养信号通路。多项体内和体外研究表明，槲皮素可作为AChE的竞争性抑制剂，而AChE是分解乙酰胆碱的关键酶。这种抑制作用增强了胆碱能信号传导，可能有助于缓解如AD等神经退行性疾病中的认知衰退。有趣的是，分子对接研究表明，槲皮素的效力优于传统的AChE抑制剂，为其作为天然治疗剂的潜力提供了有力支持。此外，槲皮素还能调节BDNF及其下游信号通路，支持其在促进神经元健康和突触可塑性方面的作用。

尽管研究结果令人鼓舞，但仍存在一些局限性需要解决。这项系统评价和荟萃分析主要集中在AD和PD上。所有研究均为临床前研究，且在ClinicalTrials.gov等平台上注册的临床试验数量有限，反映了实验研究与临床应用之间的差距。动物研究中的方案也存在显著差异，这主要是由于疾病诱导方法的不同以及动物模型中药物给药技术的灵活性。这种变异性可能使结果的比较和标准化变得复杂。语言障碍和某些期刊的访问限制也可能导致相关研究的遗漏。另一个关键问题是大多数纳入的研究缺乏盲法观察者，而这正是减少观察偏差和提高结果可靠性的关键措施。尽管存在这些挑战，槲皮素在减轻神经炎症、氧化应激和认知衰退方面的能力表明其作为神经退行性疾病治疗候选物的潜力，需要开展严格的临床试验并开发提高其生物利用度和治疗效果的策略。未来的研究应优先设计良好的临床试验以增强转化有效性。优化槲皮素的递送系统（如纳米制剂）将有助于解决其口服生物利用度有限的问题。扩大研究范围，包括更多类型的神经退行性疾病模型和更长的治疗时间，将进一步明确槲皮素的持续神经保护效果。

总之，槲皮素作为一种具有多种药理特性的黄酮类化合物，在预防和治疗神经退行性疾病方面显示出巨大潜力。本系统评价和荟萃分析中评估的临床前证据强调了其抗氧化、抗炎和神经保护作用，包括其提高抗氧化酶活性、抑制AChE活性以及在大脑中上调BDNF的能力。为了实现其潜力，未来的研究必须包括设计良好的随机对照试验来验证这些发现并阐明槲皮素的作用机制。这些研究不仅将加强证据基础，还将指导临床应用，最终为患有神经退行性疾病的患者带来最大的治疗益处。

作者贡献：
Ho Cho：撰写原始草稿、数据可视化、调查、正式分析、概念化；
Hendra Mahakam Putra：撰写原始草稿、数据可视化、调查、正式分析、概念化；
Cheol Woon Jung：撰写原始草稿、方法论设计、调查、正式分析、概念化；
Gyu Hwan Hyun：数据管理、方法论验证、撰写审查和编辑；
Hwan-Hee Jang：项目管理、监督、撰写审查和编辑；
In Guk Hwang：项目管理、监督、撰写审查和编辑；
Sung Won Kwon：撰写审查和编辑、监督、资源管理、项目资金获取、概念化。

本研究得到了韩国农村发展管理局（项目编号RS-2022-RD010385）的资助。