任國峰 黃憶明
(中南大學(xué)公共衛生學(xué)院營(yíng)養與食品衛生學(xué)系,長(cháng)沙,410078)
摘要:良性前列腺增生已成為目前世界范圍內影響老年男性健康和生活質(zhì)量的主要疾病之一。從20世紀末期開(kāi)始,植物性食物中的功效成分如抗氧化營(yíng)養素,特別是植物化學(xué)物已成為國內外營(yíng)養學(xué)研究的新熱點(diǎn)。本文主要綜述目前所研究的植物性食物中植物化學(xué)物、抗氧化營(yíng)養素等食物功效成分與良性前列腺增生的關(guān)系。
關(guān)鍵詞:良性前列腺增生;植物化學(xué)物;抗氧化營(yíng)養素;預防;治療
良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)是前列腺尿道周?chē)鷧^細胞的良性增生,是男性老年人的常見(jiàn)病、多發(fā)病,現已成為目前世界范圍內影響老年男性健康和生活質(zhì)量的主要疾病之一。BPH的發(fā)病率存在著(zhù)明顯的地域差異,一般認為亞洲人BPH的發(fā)病率顯著(zhù)低于西方國家。一些學(xué)者曾經(jīng)對移居美國本土和夏威夷的中國及日本移民進(jìn)行跟蹤調查,發(fā)現他們數代之后發(fā)病率與當地居民基本相同。這項調查表明BPH很可能是由環(huán)境因素而非遺傳因素造成的。飲食習慣可能是環(huán)境因素中最重要的因素。有學(xué)者指出:亞洲民族的植物性食物如蔬菜、水果、稻麥、黃豆和綠茶等可能含有抑制前列腺增生的物質(zhì)。
1 抗氧化營(yíng)養素
在植物性食物中,存在著(zhù)豐富的具有抗氧化作用的營(yíng)養素如類(lèi)胡蘿卜素、維生素C、維生素E和硒等。研究顯示,對預防良性前列腺增生等前列腺疾病來(lái)說(shuō),膳食中保證足夠的硒、順式番茄紅素、維生素E和長(cháng)鏈多不飽和脂肪酸是有必要的[1]。
11 類(lèi)胡蘿卜素
類(lèi)胡蘿卜素(carotenoids)是蔬菜和水果中廣泛存在一類(lèi)具有明顯抗氧化作用的植物化學(xué)物,已知自然界中存在700多種類(lèi)胡蘿卜素包括β胡蘿卜素(βcarotene)、α胡蘿卜素(αcarotene)、番茄紅素(lycopene)和葉黃素(xanthophyll)等。研究發(fā)現,在正常前列腺組織中胡蘿卜素的濃度比良性前列腺增生組織高2倍,比前列腺癌組織高5~8倍。目前與前列腺增生有關(guān)的類(lèi)胡蘿卜素的研究多集中在番茄紅素。
番茄紅素是西方膳食中含量最豐富的一種類(lèi)胡蘿卜素,主要來(lái)源于番茄及番茄制品。番茄紅素雖缺乏前維生素A的活性,不屬于維生素A原,但對機體具有強烈的抗氧化作用,從而可以預防多種慢性疾病的發(fā)生。與其它類(lèi)胡蘿卜素相比,番茄紅素在睪丸、腎上腺和前列腺中的濃度特別高,占這些組織的總類(lèi)胡蘿卜素的60%~80%。番茄紅素存在多種同分異構體,順、反式異構體在化學(xué)和物理性質(zhì)上完全不同,一般認為順式結構的番茄紅素生物作用強于反式結構。Clinton等[2]研究發(fā)現,在番茄和番茄加工制品中,9%~21%是順式,79%~91%是反式;但在血清中27%~42%是反式,58%~73%是順式,而前列腺中12%~21%是反式,79%~88%是順式。Kim HS等[3]用體內試驗首次證實(shí),每天補充含有30mg番茄紅素的番茄汁三周后,BPH組織中凋亡細胞數顯著(zhù)增加,且凋亡細胞死亡呈增長(cháng)趨勢,Bax基因表達減少,但沒(méi)有觀(guān)察到Bcl2基因表達的變化。研究結果顯示,番茄紅素可減弱前列腺組織雄性激素信號通路的傳導,下調胰島素樣生長(cháng)因子Ⅰ(IGFⅠ)的表達,從而有助于預防BPH[4]。
12 維生素C和維生素E
維生素C和維生素E是典型的膳食抗氧化劑,對男性前列腺組織有很強的保護作用。最近報道指出,1991年~2002年在意大利進(jìn)行的一項良性前列腺增生病例對照研究結果顯示,除了β胡蘿卜素、α胡蘿卜素以外,維生素C也是有效的膳食性保護因素,可降低其發(fā)病風(fēng)險(OR:089~080)[5]。而植物性食物是日常膳食中維生素C和維生素E的主要來(lái)源。維生素C主要存在于新鮮的蔬菜水果如蕃茄、萵苣、芹菜、青椒、柑橘、草莓、棗等,維生素E存在于粗糧、雜糧、植物油、堅果、豆類(lèi)及有色蔬菜中。另外,研究發(fā)現,良性前列腺增生患者在行經(jīng)尿道電切手術(shù)后靜脈注射維生素C1000mg三次,可有效減少手術(shù)后感染性并發(fā)癥的發(fā)生[6]。
13 硒
硒是人體谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSHPx)的重要組成成分,可保護細胞膜及組織免受過(guò)氧化物損傷,維持細胞的正常功能。目前已知前列腺組織中硒的濃度很高,且以硒蛋白中的硒半胱氨酸為主要存在形式,可能發(fā)揮抑制正常前列腺細胞異常增殖的作用。臨床研究還發(fā)現,與健康人群相比,良性前列腺增生患者紅細胞谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性顯著(zhù)降低[7]。
2 植物化學(xué)物
植物化學(xué)物(phytochemicals)是植物產(chǎn)生的種低分子量次級代謝產(chǎn)物,屬非營(yíng)養素膳食成分。迄今為止,天然存在的植物化學(xué)物的估計有60, 000~100, 000種。
21 植物雌激素
植物雌激素(phytoestrogens)是天然存在于植物中,本身或其代謝產(chǎn)物可結合到哺乳動(dòng)物體內雌激素受體上并能發(fā)揮類(lèi)似于內源性雌激素作用的非甾體結構為主的植物化學(xué)物。目前已知至少有400多種植物含有具生物活性的雌激素樣物質(zhì),主要包括異黃酮(染料木黃酮、黃豆苷原)和香豆雌酚。人類(lèi)食物中的植物雌激素主要存在于大豆和大豆制品中,其含量因部位、收獲處理時(shí)間而異,加工后大部分植物雌激素仍可保留在豆制品中。依照體內性雌激素水平的不同,植物雌激素可發(fā)揮雌激素和抗雌激素兩種作用[8]。
染料木黃酮(genistein,GEN)在SD大鼠組織代謝分布的研究顯示,前列腺是含總GEN或其糖苷配基濃度最高的器官,而且生物活性更強的游離GEN糖苷配基占總GEN的比例最高(45%~50%),這提示前列腺可能是雄性動(dòng)物大豆異黃酮最重要的靶器官之一[9]。近來(lái)研究發(fā)現隨著(zhù)BPH患者前列腺體積的增大,前列腺組織中染料木黃酮的水平顯著(zhù)降低[10]。大豆異黃酮的體內代謝和生物利用的研究結果,將大豆異黃酮與雄性動(dòng)物前列腺的形態(tài)和功能緊密聯(lián)系在一起。關(guān)于大豆異黃酮等植物雌激素與前列腺疾病的關(guān)系,以往側重于研究影響前列腺癌的發(fā)生和發(fā)展,人群流行病學(xué)調查和機制研究都取得了不少進(jìn)展。隨著(zhù)研究的深入,人們逐漸注意到大豆異黃酮是一種天然的激素調節劑,可能通過(guò)多種機制使性激素處于平衡,從而抑制良性前列腺增生的發(fā)生和發(fā)展[11]。Gaynor指出,流行病學(xué)調查和實(shí)驗數據表明,補充異黃酮可能是預防和治療一些前列腺疾病如良性前列腺增生的重要工具[12]。關(guān)于大豆異黃酮對BPH的作用及其機制還有很多不明之處,目前已知:大豆異黃酮可抑制Ⅱ型5α還原酶,抑制睪酮轉化為生物活性更強的DHT;通過(guò)對前列腺雄激素受體結合位點(diǎn)的弱競爭作用,減弱雄激素對前列腺的作用;促進(jìn)肝臟合成性激素結合球蛋白,減少前列腺攝取雄激素。此外,大豆異黃酮還可能通過(guò)誘導細胞凋亡等機制抑制前列腺的增生。國內對前列腺增生動(dòng)物模型的初步研究中,觀(guān)察到補充大豆異黃酮對雄激素誘導的前列腺增生有明顯的抑制作用,且呈劑量依賴(lài)性[13]。
22 多酚
多酚(polyphenols)是所有酚類(lèi)衍生物的總稱(chēng),主要包括酚酸和類(lèi)黃酮。類(lèi)黃酮是廣泛存在于植物性食物中的一大類(lèi)多酚化合物,多以甙類(lèi)形式存在,主要存在于水果和蔬菜的外層及整粒的谷物中。最常見(jiàn)的類(lèi)黃酮是槲皮素(quercitin)。新鮮蔬菜中的多酚可高達01%,綠葉蔬菜中類(lèi)黃酮的含量隨著(zhù)蔬菜的成熟而增高。多酚化合物大多具有抑制5α還原酶的作用,例如綠茶中的表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、楊梅樹(shù)皮素(myricetin)、槲皮素和黃芩素(baicalein)等具有選擇性抑制Ⅰ型5α還原酶的作用;但另外一些多酚如生原禪寧A(biochanin A)、黃豆苷原(daidzein)、染料木黃酮(genistein)和山奈酚(kaempferol)等,抑制Ⅱ型5α還原酶的作用更強[14]。
23 植物固醇
植物固醇(phytosterols)主要存在于植物性食物的種籽及其油料中,如β谷固醇(βsitosterol)、豆固醇(stigmasterol)和菜油固醇(campesterol)。在美國,植物固醇已成為維持前列腺健康的安全和自然的方法,列入非處方(overthecounter,OTC)類(lèi)膳食補充劑。有證據表明,植物固醇可以在很大程度上改善BPH相關(guān)下尿路癥狀[15]。現有多種以鋸型矮棕櫚漿果(Saw palmetto berry,SPB)成熟干果的提取物為主要成分的植物制劑,如伯泌松(Permixon)等。SPB主要成分為脂肪酸及其酯化物,含少量植物固醇(β谷固醇、菜油固醇、豆固醇)、脂肪醇及黃酮類(lèi)等成分,植物固醇是其中的主要有效成分,其作用機理尚不明確,可能主要從抗雄激素、抑制細胞增殖、消炎三個(gè)方面發(fā)揮緩解前列腺增生癥狀的作用。體外試驗證明SPB能夠抑制Ⅰ型和Ⅱ型5α還原酶的活性,降低前列腺組織中雙氫睪酮(dihydrotestosterone,DHT)含量,同時(shí)競爭性抑制DHT與前列腺細胞質(zhì)中雄激素受體結合。動(dòng)物試驗和體外研究認為SPB具有對抗堿性成纖維生長(cháng)因子(bFGF)和表皮生長(cháng)因子(EGF)誘導的前列腺上皮細胞增殖效應,顯著(zhù)抑制BPH患者前列腺組織中的EGF濃度;顯著(zhù)增加前列腺基質(zhì)細胞轉化生長(cháng)因子β1(TGFβ1)的表達和分泌,誘導蛋白激酶Cα的持續表達[16-17]。SPB還可以干擾催乳素信號的轉導,增加BPH患者前列腺組織的細胞凋亡,對增生的前列腺體積有減小作用[18]。白芥子中的β谷固醇能顯著(zhù)降低丙酸睪酮誘發(fā)的去勢小鼠前列腺濕重和血清酸性磷酸酶活力,表現出抗雄激素和抗炎活性[19]。
在德國進(jìn)行的一個(gè)大型臨床試驗中,2245名BPH患者(Ⅰ~Ⅱ度)每天接受1~2個(gè)膠囊的含有植物固醇的南瓜子提取物,12周后前列腺增生的相關(guān)癥狀減少416%,生活質(zhì)量改善46%。研究者認為提取物有利于前列腺增生癥狀的改善,特別是在疾病的早期[20]。但是,從目前的研究來(lái)看,植物固醇的長(cháng)期有效性、安全性及是否具有預防BPH并發(fā)癥的作用還不清楚。
24 芥子油甙
芥子油甙(glucosinolates)存在于十字花科植物性食物的細胞空泡中,在葡糖硫苷酶的作用下,植物組織受到機械性損傷后可將芥子油甙水解為有實(shí)際活性的物質(zhì),包括異硫氰酸鹽(isothiocyanates)、硫氰酸鹽(thiocyanates)和吲哚(indole)。目前,對一種異硫氰酸鹽——蘿卜硫素(sulforaphane,SFN)已有較多的研究報道。蘿卜硫素又稱(chēng)萊菔硫烷,是十字花科植物性食物中含有的一種異硫氰酸鹽,在綠花椰菜中含量最高。異硫氰酸鹽可提高機體免疫能力、增強抗氧化、抗突變和抗腫瘤能力。SFN可誘導細胞分化,使細胞周期停止和促進(jìn)細胞凋亡[21]。
25 蛋白酶抑制劑蛋白酶抑制劑(protease inhibitor)存在于所有植物中,特別是植物性食物(如豆類(lèi)、谷類(lèi))種籽中含量更高。大多數蛋白酶抑制劑是由70~90個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì),在大麥、小麥、燕麥和黑麥中占水溶性蛋白質(zhì)的5%~10%。生大豆中TI的含量約30mg/g,一般可分為兩大類(lèi):Kunitz類(lèi)胰蛋白酶抑制劑(Kunitztrypsin inhibitor,KTIS),分子量20, 000~25, 000,大豆中含量約為14%;BowmanBirk類(lèi)胰蛋白酶抑制劑(BrowmanBirktrypsin inhibitor,BBI),分子量6, 000~10, 000,大豆中僅含06%。體外研究結果顯示,BBI或BBI濃縮制劑(BBI concentrate,BBIC)具有抑制BPH細胞株增殖的作用[22]。目前對BBI的研究己進(jìn)入到臨床試驗階段,但作用機制還不清楚。一項在19名BPH伴下尿道綜合征的患者中開(kāi)展的BBIC臨床Ⅰ期試驗顯示,BBIC不存在毒性劑量限制,在所有接受BBIC治療的患者中,前列腺容量、血漿前列腺特異性抗原(prostatic specific antigen,PSA)的水平都有明顯下降,問(wèn)卷調查顯示患者的尿道功能也有所改進(jìn)[23]。
綜上所述,植物性食物中的功效成分如抗氧化營(yíng)養素特別是植物化學(xué)物與BPH的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。作為體內植物化學(xué)物最重要的靶器官之一,雄性動(dòng)物前列腺組織中性激素與受體的結合,5α還原酶的活性,細胞生長(cháng)因子的水平,細胞凋亡的過(guò)程等方面有可能受到植物化學(xué)物作用的影響。有些植物化學(xué)物的制品已應用于臨床如植物固醇,但植物化學(xué)物特別是植物雌激素以及抗氧化營(yíng)養素與BPH關(guān)系的研究還需要進(jìn)一步地深入與完善,尤其需要進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗研究和作用機制研究,乃至人群研究,對其在人群中的安全性及有效性做出更細致的評價(jià)。
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