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植物雌激素研究进展

来源:国外医学卫生学分册 作者:余文三 2004-9-27
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摘要: 摘要植物雌激素是一类具有类似动物雌激素生物活性的植物成分,它们对激素相关疾病有广泛作用,尤其对乳腺癌、前列腺癌、绝经期综合征、心血管病和骨质疏松有一定的预防作用。关键词植物雌激素异黄酮木酚素人类疾病危险自1926年首次报道植物提取物表现出雌激素活性以来,到1975年已发现几百种植物含有雌激素活性成分。197......


  摘要 植物雌激素是一类具有类似动物雌激素生物活性的植物成分,它们对激素相关疾病有广泛作用,尤其对乳腺癌、前列腺癌、绝经期综合征、心血管病和骨质疏松有一定的预防作用。但其中的一些研究结果仍有争议。因此还需进行深入的人体研究和临床验证。

  关键词 植物雌激素 异黄酮 木酚素 人类疾病危险

  自1926年首次报道植物提取物表现出雌激素活性以来,到1975年已发现几百种植物含有雌激素活性成分;1979和1982年,分别在灵长目和人类尿中发现植物雌激素;90年代,由于得到欧美国家政府和大豆工业部门的主动拔款资助,植物雌激素研究文献呈指数级增加。植物雌激素对人类激素相关疾病有一定的预防作用。本文拟阐述这方面的研究进展。

  1分类和代谢

  植物雌激素(phyto-oestrogens)主要有3类:异黄酮类(isoflavones)、木酚素类(lig-nans)和coumestans,均含在植物及其种籽里。异黄酮类主要有染料木黄酮和黄豆苷原。食物中的异黄酮类与葡萄糖结合形成糖苷,如大豆的主要糖苷是黄豆苷、染料木苷和glycitin,经反刍动物瘤胃中的细菌或体外发酵水解脱掉葡萄糖基,分别形成糖苷配基黄豆苷原、染料木黄酮和大豆黄素。一般认为,结合形式糖苷是无活性的植物雌激素,而非结合形式糖苷配基是有活性的。另外,三叶草中的异黄酮前体——生物链A(biochainA)和刺芒柄花素(formononetin)在反刍动物瘤胃中发酵,被菌群糖苷酶分解,分别转变成染料木黄酮和黄豆苷原;染料木黄酮中的一部分进一步代谢为对乙基酚,而黄豆苷原中的一部分代谢为雌马酚(equol)和氧-去甲基安哥拉紫檀素(O-DMA)。异黄酮类在结构上与雌二醇相似。植物尤其是谷类糊粉层的木酚素前体——开环异落叶松树脂酚(secoisolari-ciresinol)和鸟台树脂酚(matairesinol)在肠道被菌群发酵脱去葡萄糖基和甲基,分别形成的肠二醇(enterodiol)和肠内酯(entero-lactone)在结构上也与雌二醇相似。

  虽然没有在人体中进行结合型和非结合型异黄酮的吸收对比研究,但一般认为糖苷配基易吸收,而糖苷不易吸收。不过,结构上与类黄酮相似的异黄酮(例如槲皮苷)可能是结合形式更易吸收。吸收主要在小肠,大肠中亦能吸收。主要经尿和胆汁排泄,经胆汁排泄的可经肠肝循环部分被重吸收。血液和尿中异黄酮水平随膳食大豆补充剂的增加而增加,但尿排出量只占吸收量的7%~30%。排出的代谢物比例的个体差异较大,除受异黄酮和肠道菌群种类不同的影响外,还受膳食成分的影响。例如,高复合碳水化物饮食,刺激大肠发酵,引起黄豆苷原分解成雌马酚。亚洲消费大豆及其制品多的居民尿中异黄酮排出量比消费少的西方居民高。西方居民尿中木酚素水平高于异黄酮。可见,异黄酮的主要食物来源是大豆及其制品(大豆粉1300~1650mg/kg),而木酚素的来源则较广泛,尤其亚麻籽含量最高(600~3700mg/kg)。据估计,日本居民异黄酮平均摄入量约30mg/d。coumestans主要存在于黄豆芽中。

  2生物学效力

  植物雌激素的生物学效力因其种类、剂量、营养途径不同而有较大变化,多数在结构上是非类固醇化合物,因而比合成雌激素的效力约低1×103~1×105倍。

  2.1相对效力

  采用人体细胞培养测定的植物雌激素相对效力(与假设雌二醇效力为100比较)为:拟雌内酯(coumestrol)0.202,染料木黄酮0.084,雌马酚0.061,黄豆苷原0.013,刺芒柄花素0.0006。

  2.2对雌激素受体的作用

  体外实验证实,植物雌激素是一类生物活性较弱的雌激素,因为它们与哺乳动物雌激素受体(ER)的结合能力很低。不同植物雌激素与ER(来自家兔、绵羊和大鼠子宫和人体癌细胞系)的亲合力同雌二醇比较结果显示:在植物雌激素中,以拟雌内酯的亲和力最大,比雌二醇低10~20倍,其次是染料木黄酮,约低100倍,再其次是黄豆苷原和雌马酚,约低1000倍。植物雌激素与ER结合形成ER-复合物,丧失了刺激ER和蛋白质合成的作用,取代了完整的雌激素反应,因此,它们具有抗雌二醇的特征,起雌激素和抗雌激素作用。这在大鼠实验中已得到证实。动物摄入过量的植物雌激素,能干扰促性腺激素释放的反馈系统,导致生育问题。肠内酯的抗雌激素作用抑制雌二醇诱导的大鼠子宫RNA合成。

  2.3双相作用

  植物雌激素在体内外表现出弱的雌激素和抗雌激素活性。早在1946年报道的澳大利亚绵羊“三叶草病”生殖失调,是首次观察到的植物雌激素的雌激素作用。异黄酮能刺激实验动物子宫肥大,表现出雌激素作用。给动物模型雌二醇时,染料木黄酮则起抗雌激素作用,降低子宫对雌二醇的摄取。体外实验已证实,染料木黄酮对人体细胞系有增生(雌激素)和抗增生(抗雌激素)作用,且这种双相作用主要取决于植物雌激素在细胞培养液中的浓度。对于ER阳性的MCF-7乳腺癌细胞,低浓度(1×10-5~1×10-8mol/L)的染料木黄酮,表现出雌激素作用,而高浓度(1×10-4~1×10-5mol/L)时则表现出抗雌激素作用。染料木黄酮、黄豆苷原、雌马酚和肠内酯的类似雌激素作用是由ER介导的,其标志是刺激肽合成酶2(PS2)mRNA的表达;而抗雌激素作用并不由ER介导,因为在ER阴性细胞中仍然表现出抗增生作用。

  3 对激素相关疾病的预防作用

  植物雌激素对激素相关疾病有广泛预防作用的依据主要是从细胞培养、动物和人体实验中获得的,流行病学调查结果则有些不一致。


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