灯盏细辛所含成分咖啡酸、绿原酸、3,5-DCQA、3,4-DC-QA、1,5-DCQA、5-CQA、4-CQA、4,5-DCQA、3,4,5-TCQA对DPPH自由基、ABTS自由基、超氧阴离子自由基中的一种或多种具有显著的清除作用。在大鼠脑匀浆和促氧化剂的孵化中，咖啡酸和绿原酸显著抑制Fe2+、硝普钠、喹啉酸诱导的MDA生成增多。5-CQA、3,5-DCQA、4,5-DCQA、3,4-DCQA、1,5-DCQA,3,4,5-TCQA能减轻H2O2或Aβ25～35诱导的SH-SY5Y细胞损伤。其中，3,4-DCQA、3,5-DCQA和4,5-DCQA能降低MDA含量，提升SOD活性。在PC12细胞中，灯盏乙素、绿原酸、咖啡酸、1,5-DCQA、3,5-DCQA和4,5-DCQA可阻止H2O2或Aβ25～35诱导的细胞毒性，并阻断细胞内ROS产生。灯盏乙素还能减少细胞内Ca2+的累积和脂质过氧化物生成，减少线粒体膜电位和DNA丢失。在体内，灯盏花素、灯盏乙素、绿原酸、咖啡酸也显示出抗氧化作用。在多个AD动物模型中（包括自然衰老小鼠、氯化铝联合D-半乳糖诱导、脑室注射Aβ1～42、脑室注射Aβ25～35联合腹腔注射D-半乳糖）的研究发现，灯盏花素和灯盏乙素能够提升脑组织SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathioneperoxidase, GSH-Px）活性，降低单胺氧化酶（monoamineoxidase, MAO）活性以及ROS和MDA含量，并提升学习记忆能力。咖啡酸能改善Aβ25～35诱导的ICR小鼠记忆缺陷和认知损害，这可能与其抑制肝、肾、脑中的MDA和一氧化氮的生成有关。
与抗氧化活性结果相一致，1,5-DCQA和3,5-DCQA能促进MC65细胞和SH-SY5Y细胞抗氧化响应因子核因子E2相关因子2（nuclearfactor-E2-relatedfactor2, Nrf2）及其靶基因谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基（glutamate-cysteineligasecatalyticsubunit, GCLC）、NAD（P）H ∶ 醌氧化还原酶1（NADPH ∶ quinoneoxidoreductase-1, NQO-1）和血红素加氧酶-1 （hemeoxygenase-1, HO-1）表达。不同的是，在MC65细胞中1,5-DCQA虽然促进所有基因表达增加，但不显著。在喂食氯化铝的ICR小鼠中，绿原酸可促进Al3+从粪便和尿液排泄，通过螯合减少海马神经元周围Al3+的积累；提高海马内Nrf2在细胞核中的表达，提升其下游Ⅱ相解毒酶和抗氧化蛋白NQO-1、HO-1、过氧化物还原酶6（peroxiredoxin6, Prx6）和硫氧还蛋白（thioredoxin, Trx）表达，显著提高海马内SOD、过氧化氢酶（catalase, CAT）、GSH-Px和谷胱甘肽S-转移酶（glutathioneS-transferase, GST）的抗氧化活性，降低MDA水平，从而保护神经元免受铝诱导的氧化应激损伤。
四、改善线粒体功能
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