临床研究

以疾病的诊断、治疗、预后、病因为目标;以病人为对象;以群体研究为主要研究方法;以医疗机构为基地的一类医学研究的总称。通过临床研究获得治疗方法的安全性和有效性。在群体中进行药物测试,以期获得剂量、药物作用、不良反应等相关资料,从而对治疗方法进行安全性有效性评价。

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抗癌物质萝卜硫素益处多多!盘点其功能研究进展

来源:生物谷 2017-03-13 06:19

2017年3月13日/生物谷BIOON/---萝卜硫素(Sulforaphane),化学名为1-异硫氰酸-4-甲磺酰基丁烷,又称“莱菔硫烷” ,在西兰花、卷心菜、羽毛甘蓝、球芽甘蓝、芥蓝、北方圆红萝卜等十字花科植物中含量较丰富,是一种常见的抗氧化剂,是蔬菜中所发现的抗癌效果最好的植物活性物质,也是所有天然抗癌物质里,效力最强、效果最好的活性成分。
萝卜硫素结构式

1992年,美国约翰霍普金斯大学的Talalay教授宣布发现萝卜硫素有潜在的抗癌作用,随后国内外大量的研究表明,不管是对细胞、动物还是人体,萝卜硫素均表现出广谱抗癌作用,比如,它或可用于治疗乳腺癌(doi:10.1158/1078-0432.CCR-09-2937),卵巢癌(doi:10.1158/1535-7163.MCT-06-0404),前列腺癌(doi:10.1002/pros.20869, PMID:11535546),肺癌,胃癌,胰腺癌和白血病等等。

萝卜硫素可通过激活转录因子Nrf2、增强身体的抗氧化能力和化学物解毒能力,发挥着阻止癌症的效果。它可以造成癌细胞的细胞凋亡和细胞阻滞,同时可以诱导人体内的Ⅱ相解毒酶,同时抑制Ⅰ型酶的产生,最终通过多种酶体系排出致癌物和自由基等有害成分,同时,该成分不会在人体内残留,对机体无副作用,是一种新型的抗癌成分。还有研究表明,萝卜硫素或许可以抑制癌症干细胞的生长。

总之,萝卜硫素能够通过对细胞癌变的前期阶段的调控,诱导癌细胞凋亡、静胞效应,抑制癌细胞血管形成,阻止癌细胞恶化和抑制癌细胞转移扩散等方式有效预防和治疗癌症。

近年来,研究人员还发现萝卜硫素有望治疗或缓解肥胖、自闭症、慢性阻塞性肺疾病和关节炎等。基于此,小编针对萝卜硫素的众多有益功能,进行一番梳理,以飨读者。

1.Diabetes:花椰菜芽中的萝卜硫素有望治疗肥胖
doi:10.2337/db16-0662
在一项新的研究中,来自日本金泽大学和Kagome公司(Kagome Co. Ltd.)的研究人员比较了吃添加着萝卜硫素的高脂肪食物的小鼠和吃不含有萝卜硫素的高脂肪食物的小鼠的体重。他们发现相比于不摄入萝卜硫素的小鼠,摄入萝卜硫素的小鼠的增重率下降15%,它们的内脏脂肪下降20%,它们的肝脏脂肪变性(hepatic steatosis)增加程度下降,而且它们的血糖水平下降。

进一步的研究揭示出:(1)萝卜硫素增加解偶联蛋白-1(UCP-1)的水平,加快白色脂肪组织棕色化(即白色脂肪组织转化为棕色脂肪组织),从而促进能量消耗增加和脂肪燃烧;(2)萝卜硫素降低肠道中的Desulfobivrionaceae细菌(这类细菌过量产生一种被称作脂多糖的内毒素)的相对丰度,因而降低血液中的这种内毒素的水平,从而减轻代谢性内毒素血症。

再者,鉴于Nrf2基因敲除的小鼠吃添加萝卜硫素的高脂肪食物,并没有表现出它们的增重率下降,也没有表现出通过白色脂肪组织棕色化导致的脂肪燃烧下降。这就清晰地证实Nrf2是萝卜硫素减轻肥胖的一种重要的靶分子。

这项研究发现的萝卜硫素的这两种功能有望缓解肝脏或脂肪组织炎症和降低胰岛素抵抗性,而且也有望阻止生活方式疾病。通过在未来开展的临床研究评估萝卜硫素的肥胖预防效果、降低炎症和胰岛素抵抗性的效果以及它的安全性之后,它可能被推荐为一种附加的食物产品用于改良肠道中的细菌菌群。

2.PNAS:花椰菜提取物萝卜硫素可舒缓自闭症核心症状
doi:10.1073/pnas.1416940111
一份于2014年十月发表的临床试验结果出现在美国各大电视新闻媒体,花椰菜提取物萝卜硫素,可以舒缓自闭症的核心症状。

这项临床实验是以40位13岁到27岁的男性(包括 儿童及成人),他们的自闭症程度从中度到重度。其中29位男性每日摄取50~150微摩尔的花椰菜提取物胶囊(以体重来决定剂量)。在整个试验开始之前,参与的自闭症患者的父母及他们的医师,填写了一份衡量表,其中包括感官问题、社交问题以及沟通能力等的行为评估。研究人员在18周的试验期当中,反覆的参考这些评估以观察参与研究的自闭患者。

这一份临床试验的结果显示:服用花椰菜提取物的参与者当中,46%的参与者在社交能力上有明显的进步;服用花椰菜提取物的参与者当中,42%的参与者在语言沟通能力上有明显的进步;服用花椰菜提取物的参与者当中,54%的参与者的行为偏差问题有明显的减少。大部份的参与者在服用花椰菜菜苗萃取物的前四周当中,会出现明显的进步,继续服用之后,会看到很多方面有持续的进步或改善,包括烦躁不安、嗜睡、动作重复、举止异常、好动、敏感以及沟通能力。在整个临床试验结束停止服用花椰菜菜苗萃取物之后的一个月,研究人员发现参与者的自闭症症状会回复到临床试验之前的状况。

3.Cancer Prev Res:十字花科蔬菜中含有的萝卜硫素可减缓乳腺癌细胞生长
doi:10.1158/1940-6207.CAPR-15-0119

美国俄勒冈州立大学研究人员发现,西兰花等十字花科蔬菜富含的一种化合物可以减缓乳腺癌细胞生长,对早期乳腺癌患者而言效果尤为明显。

这种名为萝卜硫素的化合物是一种抗氧化剂,先前也有研究显示其有一定的防癌作用。

在这项新研究中,研究人员以45名乳腺癌患者为对象,让部分研究对象服用安慰剂,其他人则服用一定剂量的萝卜硫素增补剂。分组及服用内容等都是随机、双盲的,即研究对象和研究人员均不知道具体情况。

增补剂中所含萝卜硫素相当于每天摄入一小杯西兰花幼苗。一般认为,西兰花幼苗比成熟的西兰花所含萝卜硫素更多。

研究小组在最新一期《癌症预防研究》杂志上报告说,研究结果显示,服用萝卜硫素增补剂使“(乳腺癌)细胞生长特征指数下降,意味着这种化合物可能有助于减缓癌细胞生长”。研究负责人艾米莉•何说:“这非常令人鼓舞,因为(这种物质)可以帮助抑制已有肿瘤,而不仅限于过去所理解的借助饮食方式只能预防癌症。”

以往研究表明,大量食用西兰花、菜花、卷心菜等十字花科蔬菜能使妇女乳腺癌发病率相对降低,可能是因为萝卜硫素会抑制组蛋白去乙酰化酶,进而促进肿瘤抑制基因的表达。

研究人员在此次研究中发现,在乳腺癌细胞生长减缓的同时,患者体内组蛋白去乙酰化酶确实受到了抑制。

研究人员认为,在进一步探讨和更大规模研究的基础上,今后可以考虑在现有常规乳腺癌治疗过程中加入萝卜硫素增补剂,兼具预防、减缓癌细胞生长和降低复发可能性的效果。

4.Science子刊:萝卜硫素有望用于治疗慢性阻塞性肺疾病
doi:10.1126/scitranslmed.3002042
2011年4月13日发表在《Science Translational Medicine》上的一项研究结果称,美国约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院(Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health)的研究人员已经开发出一种基于非类固醇物质萝卜硫素的疗法,用于增强肺的先天性免疫防御并减少炎症,从而治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者可能出现的问题。因细菌肺部感染导致的症状加重是许多慢性阻塞性肺病(COPD)患者常见的问题。

萝卜硫素(莱菔硫烷,Sulforaphane)是一种存在于西兰花中的前体物质,约翰霍普金斯大学研究人员将其定向作用于Nrf2通道,可加强肺部Nrf2通道调控细菌摄入的能力。此项研究的炎症细胞来自COPD患者和小鼠的肺部。目前研究人员还进行了该试验治疗的临床试验

在这个研究中,研究人员检测了从COPD患者肺部分离出来的巨噬细胞(能杀死细菌的白细胞),另外还对模拟COPD患者肺部免疫受损状况暴露于吸烟环境的小鼠进行了研究。研究表明,萝卜硫素能使增强巨噬细胞吞噬功能的受体的表达增加。然而,还需进一步研究确定富含萝卜硫素的膳食能否成为一种有效的治疗方法。

此项研究的资深作者、彭博公共卫生学院的环境健康科学系教授Shyam Biswal称,上述研究结果表明,COPD患者肺部的巨噬细胞存在与摄入细菌有关吞噬过程的缺陷,而萝卜硫素诱导Nrf2通道的激活会修复肺部巨噬细胞结合并摄入细菌的能力。此项研究证实,激活Nrf2通道可修复巨噬细胞吞噬或结合细菌的能力,从而清理COPD患者的肺部。

该项研究的另一作者、约翰霍普金斯大学医学院的医学教授Robert Wise称,这一研究有助于解释很久之前已经确定的膳食与肺部疾病之间的相关性,提示可能有新疗法可用于治疗这种破坏性疾病。

5. PLoS ONE:萝卜硫素或可治疗白血病
doi:10.1371/journal.pone.0051251

贝勒医学院的研究人员发表在2012年12月12号《PLoS ONE》杂志上的研究表明:西兰花等十字花科蔬菜的浓缩汁中发现的萝卜硫素的化合物,在实验室环境下,可以减少急性淋巴细胞的白血病细胞。Daniel Lacorazza博士认为,这种植物对实体肿瘤有预防和治疗作用。研究表明,常吃十字花科的蔬菜饮食有降低某些癌症的危险。研究人员认为这种化合物可以作为目前白血病治疗的一个辅助治疗。

6.Cancer Res:萝卜硫素与抗疟疾药氯喹组合显示出预防前列腺癌的潜力
doi:10.1158/0008-5472.CAN-13-0755

近日,美国匹兹堡大学癌症研究所(UPCI)研究人员发现西兰花中一种化合物结合抗疟疾药物可阻止小鼠患前列腺癌。

这项由美国国家癌症研究所资助的研究成果将发表在2013年10月1日的Cancer Research杂志上。

资深作者药理学及化学生物学系教授Shivendra Singh博士说:患有前列腺癌的男性生活质量遭受重大损伤疗,因为前列腺癌的主要危险因素是无法避免的如年龄,种族和遗传,而预防性治疗就显得非常重要。

当科学家在实验室测试萝卜硫素时,他们发现它能防止早期前列腺癌,但对前列腺癌后期没有作用。Singh博士和他的同事们推测,这是由于细胞机制吞噬限制了化合物消灭癌细胞的能力。

抗疟疾药物氯喹抑制自噬。当氯喹和萝卜硫素给予易患前列腺癌的小鼠后,给药组只有12%的老鼠得晚期前列腺癌,而对照组中的一半老鼠患上前列腺癌。

但Singh博士说:不建议男士们在吃西兰花阻止前列腺癌的同时服用氯喹。当然,吃西兰花等十字花科蔬菜对你有好处,但氯喹可能有副作用,因此还需要开展人体试验。

7.萝卜硫素可抗癌

2015年12月,美国德州农工大学健康科学中心的研究人员发现,萝卜硫素有助预防结肠、前列腺癌等癌症。

研究人员征募28名年过五十的志愿者,让他们做常规结肠镜检查,发现日常摄入蔬菜多的志愿者,肿瘤抑制基因P16的表达更活跃;同样效果也显现在那些平常不怎么吃蔬菜、但在24小时内摄入过一些萝卜硫素的志愿者身上。因此,研究人员认为,食用富含萝卜硫素的蔬菜能使机体预防肿瘤生长。

8.萝卜硫素抗肿瘤研究获进展

青岛玛雅肿瘤研究院开展的对西兰花提取物萝卜硫素预防及抑制肿瘤的课题研究成果表明,无论肿瘤细胞实验,还是动物实验,西兰花提取物均表现出了显著的抗肿瘤功效。肿瘤细胞实验结果表明,以萝卜硫素为干预药物,中、高浓度的萝卜硫素不但抑制了A549肺癌细胞、SGC-7901胃癌细胞和PANC-1胰腺癌细胞三种肿瘤细胞的生长、侵袭,也改变了细胞的周期,并诱导了DNA的断裂,诱导三种肿瘤细胞逐步凋亡。

动物实验结果证实,经萝卜硫素干预,上述三种肿瘤细胞接种的荷瘤裸鼠体内肿瘤体积明显减小,给药组及预防组可增加肿瘤组织细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长。

但是,由于西兰花中含有的萝卜硫素与其他抗肿瘤成分含量极少,每1000克西兰花中,仅能提取出萝卜硫素0.5克,而且,西兰花经烹饪后,还会损失大部分抗肿瘤的营养物质。因此,仅靠多吃西兰花无法达到治疗肿瘤的目的。

9.萝卜硫素对癌细胞发生的每个阶段都有抑制作用

从十字花科提取的萝卜硫素是一种Nrf2 诱导剂,主要作用机制是激活Nrf2 信号通路,诱导Ⅱ相酶(NQO1、谷胱甘肽巯基转移酶、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶、葡萄糖醛酸基转移酶等)的表达。

Fimognari等对萝卜硫素抗癌防癌机制做了总结, 萝卜硫素对癌细胞发生的每个阶段都有抑制作用。

(1)萝卜硫素在癌症发生初期阶段的作用机制

癌症发生的初期阶段莱菔硫烷主要通过调节I、II相酶系统来实现对癌症因子的抑制。莱菔硫烷在癌症的化学预防中发挥阻遏因子和抑制因子的作用。

作为阻遏因子, 莱菔硫烷通过与致癌代谢中的一些关键性靶位点发生反应来预防癌症的发生。莱菔硫烷具有最强烈的II相酶诱导性。研究表明, 莱菔硫烷通过信号通路蛋白激酶(MAPK, PI3K, PKC和PERK)激活Nrf2(NF-E2-related factor 2, 一种细胞调节抗氧化应激反应的转录因子), 调控抗氧化剂反应元件(antioxidant responsive element ARE), 进而极强地诱导II相酶发挥其生物功能, 其作用结果表现为对致癌物的遏制和分解。

而作为抑制因子, 莱菔硫烷直接通过共价结合形成竞争抑制作用来改变I相酶(如细胞色素P450酶)的水平, 抑制致癌物-DNA加合物或致癌剂的作用。另外, 萝卜硫素通过抑制细胞分裂, 诱导细胞程序性死亡来延迟和逆转癌症的发生。

(2)莱菔硫烷在癌症发展阶段的作用机制

癌症发展阶段萝卜硫素一般以诱导细胞凋亡、 自我吞噬和阻碍细胞周期的方式抑制癌细胞形成。莱菔硫烷诱导细胞凋亡已在至少12大类癌症细胞、27种不同细胞系被证实。Caspase蛋白酶是一种细胞自杀蛋白, 能诱导不可逆性细胞凋亡。莱菔硫烷可以提高caspase、p53等多种可诱导细胞凋亡因子的活性, 阻断细胞周期G1期, 降低肿瘤细胞密度和生长量。另外, 莱菔硫烷引发的癌细胞自我吞噬具有明显的吞噬特征, 并受自噬微管相关蛋白轻链3抗原(microtubule-associated protein light chain 3)的增强调节、促进和补充。

(3)莱菔硫烷在癌症形成和扩散阶段的作用机制

给发生恶性肿瘤的小鼠喂食莱菔硫烷可依靠caspase-3途径抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡来抑制肿瘤恶化。恶性肿瘤的转移是导致因癌症死亡的主要原因。莱菔硫烷通过抑制基质金属蛋白酶2和9的活性来阻止恶性肿瘤的扩散, 减轻患病动物的症状和延长其寿命。另外, 莱菔硫烷从转录水平上抑制血管内皮细胞生长因子受体KDR/flk-1, 也抑制血管发生(angiogenesis)的进行(血管发生是肿瘤生长和转移的前提)。

10.萝卜硫素成为预防关节炎的灵丹妙药
萝卜硫素广泛的存在于西兰花中,是西兰花的组成成分之一。萝卜硫素在预防关节炎上也发挥着显著的疗效,这就使得西兰花在关节炎的预防上也起到着一定的作用。

2014年07月研究人员发现,萝卜硫素能够抑制一种导致炎症的关键分子,阻断引起关节损伤的酶。实验表明,给小鼠喂食富含萝卜硫素的食物,可有效减少小鼠的软骨损伤,相比于那些没有喂食这类食物的小鼠,它们患上骨关节炎的几率明显降低。

萝卜硫素是十字花科蔬菜中富含的一种化合物,如球芽甘蓝、卷心菜,都含有丰富的萝卜硫素,而西兰花则是萝卜硫素含量最丰富的一种蔬菜。过去有研究表明,这种化合物具有抗癌、消炎作用,但此次则是首次研究这种化合物对关节健康的作用。

软骨细胞、软骨组织以及小鼠这三种实验模型都表明了萝卜硫素有助于软骨健康,这意味着食疗或许是一种预防和减缓骨关节炎的有效方法。无论是对于关节炎患者还是健康人士来说,经常食用西兰花等富含萝卜硫素的食物,都将是一个很好的选择。

11.萝卜硫素是西兰花抗癌的物质基础

2006年09月,哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究发展中心研究人员对西兰花中萝卜硫素的抗癌机理研究发现,西兰花对肺癌、食管癌、前胃癌作用明显,其作用机制是诱导PhaseⅡ(致癌因子解毒)酶类的产生,进一步作用于机体自身的抗癌系统,对代谢实现调控。

研究发现,西兰花抗癌作用发挥主要通过阻断致癌物产生致癌效应所需的代谢途径,阻止致癌物或其代谢物进入靶细胞,同时起到清除致癌物作用;抑制癌细胞的分裂与生长,阻断循环途径;促进其他可杀死癌细胞的蛋白质分泌,阻断致癌物诱导癌症的作用。

此外,萝卜硫素可能对致癌物发挥作用的启动产生作用,在癌症形成初期使基因发生突变,另外还有一些抑制酶具有双重阻癌或抑癌功能,对有毒物进行降解,从而起到抗癌效果。同时萝卜硫素还可抑制PhaseⅡ酶产生,如降低P450酶的水平或抑制其催化活性,从而影响活性致癌终产物的形成。通过摧毁致癌因子的活性中心或将它们与内源配基结合起来的方法,加速将其排出体外,从而起到抗癌作用。

研究人员认为,萝卜硫素是迄今为止发现的最强烈的Phase Ⅱ酶诱导剂,西兰花含有的这种活性成分是其预防肿瘤发生的物质基础。

12.J Nutr Biochem:揭示西兰花中的萝卜硫素抵抗前列腺癌的潜在机制
doi:10.1016/j.jnutbio.2017.01.001

在一项新的研究中,研究人员发现西兰花(broccoli, 也译作花椰菜)为何可能有益于人体健康的原因之一。

萝卜硫素(sulforaphane)是西兰花中的一种膳食化合物。已知它有助预防前列腺癌。他们发现萝卜硫素可能通过对长链非编码RNA(lncRNA)产生影响来发挥抗癌效果。这是针对癌症产生和进展的基础遗传机制的一个引人注目的研究领域取得的新进展。相关研究结果发表在2017年4月的Journal of Nutritional Biochemistry期刊上,论文标题为“Long noncoding RNAs and sulforaphane: a target for chemoprevention and suppression of prostate cancer”。

不同于同时影响恶性肿瘤细胞和健康细胞以及能够导致不想要的副作用的很多化疗药物的是,对lncRNA进行控制可能提供一种新方法来特异性地阻止或延缓恶性肿瘤细胞进展。明显令人关注的是,在西兰花中存在很高水平的这种膳食化合物能够影响lncRNA。这可能为开发一系列新的可能在癌症抑制或治疗控制中发挥着作用的膳食策略、食物或药物打开大门。

特别地,这项研究证实一种被称作LINC01116的lncRNA在人前列腺癌细胞系中上调表达,但是萝卜硫素能够降低它的水平。这些数据“强化了一个观点:lncRNA是化学预防研究的一个激动人心的新途径,而且源自饮食的化学物能够改变它们的表达。”

莱纳斯-鲍林研究所研究员Laura Beaver说,“我们证实萝卜硫素治疗能够让LINC01116水平正常化。这可能不只是与癌症预防相关联。如果我们能够开发出方法显著地延缓癌症进展和有助阻止癌症浸润,那么它将是有显著价值的。”

这些研究人员说, 在此之前,饮食对lncRNA表达的影响在很大程度上是未知的。在这项研究中,他们鉴定出当LINC01116受到破坏时,前列腺癌癌细胞形成集落的能力下降了4倍。

这些研究人员说,值得注意的是,更多地摄入富含萝卜硫素的西兰花等十字花科植物似乎与男性的前列腺癌风险下降存在关联。他们还注意到,LINC01116也在脑癌、肺癌和结肠癌等几种其他的癌症中过量表达。一些其他的lncRNA在乳腺癌、胃癌、肺癌、前列腺癌和慢性淋巴细胞白血病(CLL)中存在较高的水平。(生物谷 Bioon.com)

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