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。
姜黄是一种常用的香辛料。1815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”。
一、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1949年，德国科学家Schraufstätter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。
二、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（Cyclin D1，Cyclin E，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。
三、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Brianne Suckow。
2006年，Brianne Suckow通过实验发现，在果蝇的培养基中添加1.0 mg/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。
四、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。
五、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139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。
六、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。
七、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。