谷禾健康
植物多酚是一大类生物活性化合物,其特点是化学和结构特性不同、生物利用度低,并具有多种体外生物活性。在这些化合物中,木脂素因其类固醇类似物的化学结构而受到广泛研究,被认为是植物雌激素。
木脂素是一类与纤维相关的化合物,存在于许多植物家族和常见食物中,包括谷物、坚果、种子、蔬菜以及茶、咖啡或葡萄酒等饮品中。膳食木脂素浓度最高的食物是亚麻籽和芝麻,其中含有一种叫做松脂素二葡萄糖苷的化合物。其他膳食木脂素包括芝麻素、松脂醇、松脂素和落叶松脂素。
肠道细菌代谢能够将膳食木脂素转化为治疗相关的多酚(即肠木脂素),例如肠内酯和肠二醇。这些肠木脂素具有多种生物活性,包括组织特异性的雌激素受体激活、抗炎和促凋亡作用。因此,木脂素与肠道菌群的相互作用,不仅关系到个体对特定食物的响应,也关系到整体健康和疾病预防。
肠木脂素的生物利用度在个体间存在很大差异,受遗传、饮食和生活方式等因素影响。
流行病学研究发现木脂素可降低心血管疾病的风险,并具有针对各种肿瘤(如乳腺癌、结肠癌和前列腺癌)和/或心血管疾病的化学预防特性。
与其他多酚一样,木脂素在被全身吸收之前先被肠道细菌代谢。饮食等因素已被证明会影响微生物群的组成。植物性饮食者的微生物群在微生物多样性方面与非素食者存在很大差异,从而影响代谢物的产生和提取效率。
约 80% 的木脂素相关论文发表于 2000 年之后,其中约一半发表于 2010 年或之后;这清楚地表明在过去 20 年里人们对这一天然产物家族的兴趣显著增长。此外,亚麻、五味子、连翘的整体重要性在木脂素的文献分析中显而易见。许多论文不仅局限于植物生物学,还集中在药理学(约四分之一)和化学(约四分之一)上。
本文主要讲述了木脂素的多方面特性,包括其在自然界中的分布、如何通过肠道细菌的代谢转化,讨论了木脂素在降低某些疾病风险中的潜在作用,尤其是在乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌的预防中。同时,也探讨了影响木脂素代谢的个体间差异因素,如性别、饮食习惯和生活方式等。了解这些可以为个性化的医学和营养方案提供更好的指导。
根据其来源,木脂素大致可分为:
植物木脂素主要在对位含有氧取代基,而哺乳动物木脂素则在间位具有羟基。这种细微的结构差异,决定了它们在生物体内的不同作用和代谢途径。
木脂素在结构上类似于木质素,木质素是三维聚合物,与纤维素、半纤维素和果胶交织在一起,形成植物细胞的坚固细胞壁。此外,木脂素和木质素都是通过相同的初始苯丙烷途径产生的,它们是由单木质素(来源于苯丙氨酸或酪氨酸)合成的,但最终进入不同的生化途径。实际上,尽管木质素在植物界无处不在,但并非所有植物都会产生木脂素。
已知来自食用植物的糠醛型木脂素,包括落叶松树脂醇、开环异落叶松树脂醇、马泰尔树脂醇和松脂醇,可被肠道微生物群转化为哺乳动物木脂素、肠二醇或肠内酯。与木质素前体相比,这些细菌副产物对人类健康更有益。
肠木脂素(哺乳动物木脂素)也是食物木脂素的代谢产物,是人类肠道细菌的产物。它们经常在人类血浆和尿液中被检测到。
作为食物成分,木脂素存在于大多数富含纤维的植物中:
常见食物中木脂素(以苷元形式)的每份和
100克(鲜重)总微克含量及其分布及其植物来源
Peterson J, Nutr Rev. 2010 (10):571-603.
食物中的木脂素含量通常较低,一般不超过2毫克/100克。芝麻和亚麻籽是例外,它们的木脂素含量比其他食物来源高出几倍。
亚麻籽来源于亚麻科植物亚麻(Linum usitatissimum L.),其含有的生物活性成分可能对健康有益,例如 α-亚麻酸(占总脂肪酸组成的 50–55%)、膳食纤维(25–28%)和酚类化合物。
亚麻籽是已知最丰富的木脂素来源 [ 9–30 毫克/克(约 301 毫克/100 克)],木脂素产量是谷物、豆类、其他油籽、蔬菜和水果的 75–800 倍。亚麻籽中存在的主要膳食木脂素是开环异落叶松树脂酚(2,3-双(3-甲氧基-4-羟基苄基)丁烷-1,4-二醇),它以共轭 SDG 的形式储存,是植物中线性酯键复合物的组成部分。
芝麻(Sesamum indicum L.)是一种开花植物,属于胡麻科。芝麻籽中的木脂素浓度相对较高(接近29mg/100g,主要是松脂素和落叶松脂素)。芝麻素是一种呋喃型木脂素,是芝麻中的主要木脂素成分之一,在种子中的含量为 0.1–0.5%。
芝麻素还可以通过肠道微生物群转化为哺乳动物木脂素,这可能对乳腺癌等激素相关疾病具有保护作用。
木脂素的健康益处
doi.org/10.3390/ph12020068
饮食中木脂素的消耗主要因地理位置而异,但饮食模式也受到文化和种族的影响。
传统的地中海饮食以植物为主,其特点是:
这种饮食的健康益处主要归因于纤维和生物活性化合物(包括抗氧化剂和功能性脂肪酸和脂质)摄入量的增加,以及饱和脂肪摄入量低。
木脂素来源
地中海人群饮食中的木脂素来源包括:
每种食物在总多酚摄入中所占的比例(11–70%)和亚型都不同。
事实上,许多典型的地中海饮食食品(例如谷物)都含有高浓度的木脂素和其他酚类化合物。
最近,人们开始评估全谷物摄入在预防慢性病方面的作用。许多研究表明,作为全谷物饮食的一部分,木脂素摄入与心血管疾病、癌症和糖尿病等慢性病发病率降低之间存在联系。
栗子、特级初榨橄榄油
地中海饮食的另一个组成部分——栗子,是钙、抗氧化剂和酚类化合物的极佳来源。
特级初榨橄榄油是地中海饮食的重要组成部分。事实上,经常食用特级初榨橄榄油与动脉粥样硬化、心血管疾病和某些类型癌症的发病率降低有关。这种效果可能归因于特级初榨橄榄油中含有高浓度的 (+)-1-乙酰氧基松脂醇和(+)-松脂醇。
这种饮食习惯常见于北欧和北欧地区,特点是:
大量食用海藻、贝类、多脂鱼(如鲭鱼、鲱鱼和鲑鱼)、瘦肉、菜籽油、豆类、坚果(如杏仁)、蔬菜、水果(如浆果)、全谷物(如燕麦)、低脂乳制品,并限制盐和糖的摄入量。
在北欧国家,植物木脂素的主要饮食来源是蔬菜、水果和全麦谷物。
在许多经常食用的富含木脂素的植物物种中,一些物种主要分布在北半球(例如菊科的蓟属植物)。这些植物的营养结构含有三萜、多乙炔、酚酸、黄酮类化合物和生物碱。欧洲蓟属植物的最新植物化学研究表明,其种子是新木脂素和木脂素的丰富来源。
印度餐桌上的木脂素宝库
各类食品构成了典型印度饮食的重要组成部分,其中包括鱼、葡萄、巧克力、油、咖啡、茶、饼干和面包。
巴戟天——传统医学中的木脂素宝库
巴戟天(印度桑树)的果实传统上被广泛用于治疗癌症、糖尿病、高血压、腹泻、头痛和炎症,这主要是由于其木脂素含量高。
芝麻:印度饮食中的木脂素明星
芝麻是印度饮食中的典型成分,芝麻和芝麻油都富含木脂素。芝麻油因其显著的抗氧化性和营养价值而闻名。
尽管木脂素仅占芝麻总质量的一小部分(0.5 %至 1.0%),但主要的芝麻木脂素——例如 (+)-芝麻素酚、(+)-芝麻林和 (+)-芝麻素葡萄糖苷——因其显著的健康促进特性而备受关注(已在体内和体外得到证实),包括抗炎、抗氧化和抗高血压活性。
疾病预防
有研究表明,长期摄入(+)-芝麻素酚可抑制阿尔茨海默病中观察到的致病性细胞外β-淀粉样蛋白聚集。同样,(+)-芝麻素具有预防前列腺癌和乳腺癌的作用,并且是肠二醇和肠内酯的前体(已证明具有抗癌、抗糖尿病和抗衰老作用。
亚洲饮食的特点是大量食用大米、面条、香料和蔬菜、芝麻和油。此外,人们也常食用海鲜、豆腐和其他大豆制品。
亚洲是木脂素的主要植物来源;这些植物通常被纳入饮食中,在中国也被用作药用植物。这类植物包括:
牛蒡
其果实提取物和种子是生物活性木脂素的丰富来源,包括牛蒡苷和牛蒡苷元。这两种木脂素具有抗炎活性,例如,抑制脂多糖诱导的一氧化氮生成和小鼠巨噬细胞中促炎细胞因子的释放。此外,牛蒡中的木脂素在抗癌方面也显示出了强大的潜力,能诱导癌细胞凋亡并抑制其增殖。
某些草药通常用作水浸剂。其中包括香茶菜属植物和雷公藤属植物。
香茶菜属
香茶菜属植物包括近 150 个种,分布于亚洲亚热带和热带地区,是极好的木脂素来源。一些种,如日本香茶菜,已被用于传统中药,治疗关节痛、胃痛、乳腺炎、胃炎和肝炎等。香茶菜还因其降血压、抗氧化、免疫、抗菌、抗肿瘤和抗炎特性而被用于传统医学。
雷公藤
一种传统药草,可以改善类风湿性关节炎和其他自身免疫性疾病的症状。多项植物化学研究已从该植物的根部分离出数百种生物活性化合物,包括木脂素。
五味子
长期以来,中药一直将五味子果实用作镇静和止咳补药,广泛分布于中国四川东南部和湖北西部地区。其他国家还使用这种水果来生产功能性食品、果酱和饮料。
从五味子中分离出的二苯并环辛二烯木脂素具有抗炎和抗氧化特性,并能改善认知功能(如记忆力)。此外,先前的研究报告称,五味子果实提取物(其中主要生物活性成分是木脂素)具有神经保护作用,并具有有助于预防阿尔茨海默病的生物活性。
五味子果实可能对肝脏、胃肠道、免疫、交感神经和中枢神经系统有积极作用。木脂素提取物已被证明能成功抑制肝细胞癌细胞增殖,并防止化学毒素引起的肝损伤。然而,整个五味子果实中只有 2% 由木脂素组成,而且大部分木脂素存在于种子中,而种子通常在制造水果衍生产品的过程中被去除。
这种藤本植物的茎被用作多种疾病的止痛药,包括关节炎、风湿病和挫伤。迄今为止,已从五味子中分离出 1 种倍半萜类化合物、25 种木脂素和 43 种三萜类化合物。此外,五味子浆果被认为对肾脏和肺部有益,例如可缓解哮喘症状。
山楂
已被用于功能性食品行业。一些研究报告称,它具有防止低密度脂蛋白 (LDL) 氧化、清除自由基和发挥抗炎作用的能力。山楂主要以新鲜水果、加工果汁或果酱的形式食用。果汁和果酱的制造会产生大量副产品,包括种子和叶子。
红花南洋参
根、茎、果实和叶均可入药,尤其是其果实,具有重要的药用和营养价值。其活性三萜类化合物和木脂素因其报道的生物活性而备受关注,包括抗炎和抗肿瘤作用 。
花椒
已被用于促进血液循环以及治疗各种疾病。由于其独特的味道和独特的香气(通常被描述为绿色、辛辣、花香和清新),花椒果实在许多传统的亚洲美食中被用作香料。先前的药理研究表明,这种植物的叶子和果实具有药用特性,包括抗肿瘤、抗炎和抗氧化活性,以及抑制血小板聚集和单胺氧化酶的产生。
拉丁美洲饮食的基础是玉米、土豆、花生和豆类。这种饮食中还包括亚麻籽。
亚麻籽是木脂素的最佳膳食来源之一,其木脂素含量高于豆类或谷物 。富含亚麻籽的饮食与降低各种疾病的风险有关,包括心血管疾病、骨质疏松症、糖尿病、前列腺癌和乳腺癌。可能的机制包括降低循环葡萄糖、LDL 和总胆固醇水平的能力。
亚麻籽具有重要的商业应用,例如在亚麻纤维制造中。就木脂素而言,亚麻籽主要含有secoisolariciresinol和 secoisolariciresinol二葡萄糖苷,但也含有少量的matairesinol 。事实上,亚麻籽总质量的 95% 以上是由开环异落叶松树脂醇二葡萄糖苷组成,其主要位于种子的纤维壳中,而不是其内部 。
亚洲饮食似乎最有利于木脂素的摄入,而且木脂素的生物利用度也更高。这主要是由于亚洲人食用大量蔬菜,以及传统医学中使用富含木脂素的植物浸剂。
在大多数人群中,木脂素摄入量通常不超过 1 mg/天。木脂素摄入量的估计值从约 150 μg/天(马泰瑞香酚和开环异落叶松树脂醇)到约 1600 μg/天(松脂醇、丁香树脂醇、开环异落叶松树脂醇、中树脂醇、马泰瑞香酚、落叶松树脂醇、肠内酯、肠二醇)不等。
木脂素的肠道代谢
几种摄入的植物木脂素在结肠细菌的作用下去糖基化并部分转化为哺乳动物木脂素肠内酯和肠二醇。肠二醇很容易氧化成肠内酯。然后,这些代谢物在结肠中被吸收。
注:含有酚羟基的木脂素是 II 期代谢反应的靶点,并与谷胱甘肽(GSH)、硫酸盐或葡萄糖醛酸结合,导致木脂素的药理活性降低。
尽管植物木脂素具有抗微生物特性,但它们可以被居住在肠道中的细菌代谢并转化为肠内木脂素(”entero-“来源于希腊语的”enteron”,意为“肠”)。肠内木脂素也被称为哺乳动物木脂素,是由两支研究团队几乎同时独立发现的。随后,在人体中证明了植物木脂素是肠内木脂素的膳食前体。
代谢物的吸收与排出
一些代谢物可能经历肠肝循环。木脂素以结合葡萄糖醛酸苷的形式随尿液和胆汁排出,以非结合形式随粪便排出。
亚麻籽木脂素增强、吸收和生物利用度
doi.org/10.1080/10408398.2022.2140643
在植物木脂素向哺乳动物木脂素的吸收和生物转化以及随后的吸收上,不同形态吸收不同,人与人之间存在显著差异(关于个体之间的差异在后面章节会详细阐述)。
木脂素的不同形态与吸收
木脂素在植物中既以糖苷形式存在(含糖),又以糖苷配基形式存在(不含糖)。不同形态的木脂素在肠道中的释放和吸收效率不同,进而影响其生物利用度。
目前,亚麻籽中仅发现开环异落叶松树脂醇作为木脂素低聚物。木脂素糖苷经肠道细菌代谢为肠木脂素(肠二醇和肠内酯)和木质素糖苷配基后,在胃肠道中被吸收。从亚麻中的糖和低聚物中释放木脂素的水解量以及肠木脂素的形成和其生物利用度因人而异。
亚麻籽木脂素结构变化导致生物利用度变化
doi.org/10.1080/10408398.2022.2140643
不同吸收速度
肠木脂素肠内酯和肠二醇在结肠中被吸收,其中大部分与结肠组织中的葡萄糖醛酸结合。它们通常在饮食摄入后 8-10 小时出现在血液中。
另一项研究表明,一些植物木脂素(例如环松脂素、脱水开环异松脂素、7′-羟基松脂素、松脂素、松脂素、松脂素、落叶松脂素、开环异松脂素和芝麻素)在摄入芝麻籽一小时后被小肠迅速吸收并在体循环中检测到。
肠木脂素、开环异松脂素和芝麻木脂素的肠肝循环显著。肠内酯、肠二醇和开环异落叶松树脂醇的硫酸盐和葡萄糖醛酸苷可能只是通过胆汁、尿液排出,或进行肠肝循环。
常见植物食物木脂素转换为肠内木脂素
(肠内木脂素和肠内二醇)的转化途径
实箭头表示已知的途径。虚箭头表示理论路径。
木脂素糖苷,如芝麻芝麻林三葡萄糖苷和亚麻 SDG 酯基复合物,在肠道厌氧微生物的作用下水解为木脂素苷元。然后,游离木脂素在几种肠道细菌的代谢反应中转化为肠木脂素。转化效率取决于多种因素。
组织中的木脂素代谢受遗传因素影响,但这些因素目前尚不十分清楚。在体外粪便微生物群代谢系统中,落叶松树脂醇在 24 小时内完全转化为肠木脂素、肠二醇 (54%) 和肠内酯 (46%);而其他植物木脂素如松脂醇二葡萄糖苷(55%)、马泰尔木脂醇(62%)和 SDG(木酚素)(72%)转化不完全。
许多研究者评估了多种特定肠道细菌进行必要的反应以将糖苷化木脂素转化为肠内木脂素的能力。确定了脆弱的拟杆菌(Bacteroides fragilis)、卵拟杆菌(Bacteroides ovatus)、Clostridium cocleatum、丛形菌、噬糖梭菌(Clostridium saccharogumia)、多枝梭菌(Clostridium ramosum),吉氏拟杆菌(Bacteroides distasonis)其中前四个细菌在实验的20小时内可以完全去糖基化SDG。而且这些菌被证明可以降低李斯特菌相关的感染。
此外,有研究发现十种双歧杆菌菌株能够水解SDG。一旦去糖基化后,SECO 可以去甲基化生成中间产物DHEND。其中丁酸菌、Enterobacter Callander、 Clostridium limosum、Bacteroides Producta能够催化这一反应。
植物性食物或植物油主要以加工形式使用,如薯片、烘焙产品、焯水和煮熟的蔬菜。因此,在加工过程中考虑木脂素含量的变化非常重要。
烘焙、研磨、加热、干燥、煮沸和提取等加工技术可能会影响木脂素含量,因此可能会影响木脂素的生物利用度,因为在食用前会破坏天然食物基质或微观结构。
干燥和烹饪等其他加工过程对木脂素含量的影响各不相同,具体取决于木脂素的结构、木脂素概况、结合类型和食品基质的性质。
不同食物:大麦加工 vs 小麦加工
将大麦加工成膨胀大麦可以降低松脂醇、马泰瑞斯醇、开环异落叶松脂醇的含量,而提高落叶松脂醇的含量。
干燥精制小麦粉对木脂素的总浓度有总体积极影响,并提高了开环异落叶松树脂醇、松脂醇和落叶松树脂醇的浓度。虽然全粒燕麦对松脂醇水平有积极影响,但其开环异落叶松树脂醇、松脂醇和落叶松树脂醇的含量较低。
不同温度:蒸汽(100℃) vs 烘烤(250℃)
用蒸汽(或 100 摄氏度)处理谷物、黑麦粉和芝麻可以降解木脂素,而更高的烘烤温度(例如 250 摄氏度)会降解芝麻和黑麦中的糖苷和苷元。在亚麻籽中,松脂醇、落叶松脂醇、开环异落叶松脂醇和异落叶松脂醇主要以酯化化合物的形式存在,在 250 摄氏度下加热 3.5 分钟后,这些物质会保持稳定。
不同食物基质
在芝麻油中,加热条件几乎不影响芝麻素的含量,而芝麻酚的含量会增加,而芝麻林的含量会略有降低。此外,当油温保持在 200℃ 并持续 20 分钟时,芝麻素会降解。
报告称,煮沸十字花科蔬菜样品会降低木脂素含量,而胡萝卜的木脂素含量没有显著变化。研究表明,许多蔬菜(尤其是块茎类蔬菜)的木脂素含量在烹饪后会有所增加。
从芝麻饼中分离出的 STG 和芝麻中最丰富的木脂素糖苷与人体肠道细菌一起发酵时,与对照组相比,STG 样品中的系统发育群双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌明显更多。
植物木脂素底物也会影响肠道微生物群体产生肠二醇(Enterodiol,简称,END)和肠内木脂素(Enterolactone,简称,ENL)的潜力。不同的植物来源木脂素向END和ENL的转化率各异,从异落基瑞醇没有转化,到LARI的100%转化。类似地,生成ENL的效率在牛蒡苷葡萄糖苷和MAT之间分别为5%到62%。这些结果进一步支持了植物木脂素与肠道微生物群体相互作用的重要性,这在决定肠内木脂素的暴露上起到了关键作用。
注:END和ENL这两种化合物是植物木脂素在肠道内经过微生物代谢生成的生物活性代谢产物。在肠道微生物群体中,植物木脂素底物的摄入会影响肠道微生物产生肠二苯乙烯二醇和肠内木脂素的能力。这些代谢产物可能对健康和疾病风险具有一定影响,因此对它们的生成过程和机制进行研究具有重要意义。
食物中的大多数植物木脂素通过大肠上部的肠道菌群转化为肠木脂素。
血浆肠内酯含量低可能会增加乳腺癌的风险,主要是雌激素阴性乳腺癌。有证据表明,纯木脂素、亚麻籽和 SDG 可抑制肿瘤形成并减少血管细胞进展,从而预防前列腺癌、结肠癌、卵巢癌和转移、心血管疾病、糖尿病、肥胖症、肾脏和骨骼疾病等多种疾病。
功能性食品或营养食品是除提供基本营养成分外,还声称具有预防疾病或促进健康特性的食品。许多功能性食品或营养食品都是用亚麻粉、全亚麻籽和磨碎的亚麻制成的。
此外,通过添加木脂素等成分、加工或包装,可以增加食品的价值。与主要原始来源相比,这些产品更受消费者的接受和青睐。增值产品的一些例子有挤压零食、酸奶、脱脂牛奶、冰淇淋、奶酪、早餐麦片等。
木脂素在商业上用于烘焙、乳制品、挤压、零食、发酵、传统(印度薄饼、哈克拉、蔬菜奇拉)产品等产品。例如,亚麻籽可以作为整粒、烘烤、磨碎、碾磨和油的形式加入到烘焙产品中。
此外,亚麻籽木脂素已被添加到各种乳制品中,包括牛奶、酸奶、奶酪、冰淇淋、黄油和乳清饮料。研究发现,添加到牛奶、酸奶和奶酪中的 SDG 具有良好的耐受发酵、高温巴氏杀菌和牛奶凝乳酶工艺。
天然抗氧化剂花青素、黄酮类胡萝卜素和多酚在预防和治疗多种疾病方面发挥着重要作用。尽管近年来有多项研究表明天然抗氧化剂主要在过渡金属离子(主要是 Cu 和 Fe)存在下才具有促氧化活性。酚类化合物在某些条件下(例如高酚浓度、高 pH 值和存在金属离子)可诱导促氧化活性并产生自由基,最终导致诱变和 DNA 损伤。
研究报道了芝麻木脂素芝麻酚的反常作用。在这项研究中,芝麻酚在人类结肠直肠癌 (HCT116) 细胞中表现出高浓度(0.5、1、2 和 5 mM) 的促氧化活性和低浓度 (<0.05 mM)的抗氧化活性。芝麻酚基于其促氧化作用,通过细胞内 O2−生成诱导 HCT116 细胞中的线粒体凋亡途径。
活性氧 (ROS) 是有氧代谢的必然结果。
内源或外源产生的 ROS 可能导致多种病理因素,如细胞变性和DNA损伤。如果阻止氧化损伤的细胞抗氧化能力不能中和 ROS 的产生,细胞就会表现出一种称为氧化应激的状态。
氧化应激直接或间接地导致多种疾病
ROS 在细胞器或细胞质中积累可以通过破坏核酸的结构和功能、激活凋亡途径、蛋白质氧化修饰、引起脂质过氧化、抑制抗氧化酶以及最终导致细胞功能障碍来破坏细胞的平衡。
木脂素的抗氧化活性可通过多种机制实现
包括减弱 ROS 生成和 MDA,以及通过增强 SOD、CAT、GSH-Px 和 GSH 活性来增加组织抗氧化酶能力。
它们还可以抑制脂质过氧化、蛋白质和 DNA氧化。抗氧化剂激活 JAK2/STAT3信号通路,通过P38MAPK磷酸化和Nrf2/ARE通路上调 PI3K/AKT 信号和 HO-1。
通过这些不同的机制,抗氧化剂可以通过下调I – κB激酶的活性和NF-κB的DNA结合活性,减少促炎细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)和介质(COX-2、iNOS、ROS)的产生,来调节参与氧化应激和炎症的关键分子。
大肠杆菌、克雷伯氏菌、肠杆菌、沙门氏菌和许多其他细菌是导致人类许多疾病的病原菌。
金黄色葡萄球菌可产生多种肠毒素,导致胃肠炎,而胃肠炎是大多数国家的主要食源性疾病。
一项研究表明,亚麻籽木脂素提取物在 MIC 值为 1.5 mg/ml 时,对金黄色葡萄球菌和弧菌等革兰氏阳性菌具有有效的抗菌活性。同样,由于含有多酚(包括木脂素),亚麻籽粗木脂素提取物和水解木脂素提取物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性病原体都表现出抗菌活性。
亚麻籽粉酚提取物可抑制单核细胞增生李斯特菌,其抑菌圈直径为 26 毫米,其次是鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌,其抑菌圈直径分别为 25 毫米、22 毫米和 10 毫米。
木脂素可以与 Ca+2和 Mg+2离子结合,降低外膜脂多糖的离子浓度,引发脂多糖释放,从而削弱膜,从而增加木脂素活性。
黄曲霉和黑曲霉这两种真菌都会产生黄曲霉毒素,这是一种强烈的肝毒素和致癌物。它们是各种主要粮食作物收获前的感染物。这些化学物质可导致农场动物死亡或生产力下降。2.5-3.0 mg/ml 的木脂素粗提取物对黄曲霉和黑曲霉均表现出相当强的抗真菌功效。
一项研究表明,亚麻籽成分具有显著的抗真菌作用,特别是对抗白色念珠菌的生长。此外,与常用的制霉菌素相比,富含木脂素的亚麻籽水提取物表现出明显更强的抗真菌活性。亚麻木脂素能刺激胃中益生菌的生长,还能帮助消除引起真菌感染的酵母菌和念珠菌。
以上是木脂素抗氧化,抗菌的一些特性,这些特性为木脂素在维护健康方面的潜在作用提供了科学依据。接下来我们来进一步了解木脂素与人类健康之间的密切关系。
植物木脂素,尤其是其代谢产物——肠内木脂素,显示出了多种生物活性。
由于END和ENL结构上与常见性激素17β-雌二醇相似,使得肠内木脂素能够结合到雌激素受体α(ERα)上,从而产生微弱的雌激素或抗雌激素效应,这也是它们最初被归类为“植物雌激素”的原因。
然而,无论是在体外还是体内的研究,都鉴定出肠内木脂素可能影响几种慢性疾病风险的多种其他机制。这些机制包括抗增殖、抗炎和促进细胞凋亡的效应。这里我们总结了木脂素及其对人类健康影响的现有证据。
在与木脂素暴露相关的研究中,探讨最深入的三类癌症是乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌,这些癌症与木脂素的癌症预防作用有关。
注:关于其他类型癌症的研究较为稀少。人类关于子宫内膜癌和木脂素的少数几项研究倾向于无关联,另外在欧洲癌症与营养前瞻性研究(EPIC-Norfolk)中的一项嵌套病例对照研究显示木脂素与胃癌之间没有关联。
尽管胃癌和子宫内膜癌的研究结果不显著,但总体证据倾向于支持木脂素与几种常见癌症之间存在负相关关系。
木脂素与癌症风险的流行病学研究
在2005年,Webb和McCullough对已有的关于膳食木脂素暴露与癌症的文献进行了综述。他们得出结论,体外和动物研究支持富含木脂素的食物和提取的木脂素在调节结肠、乳腺和前列腺癌的癌变过程中的作用;然而少数可用的流行病学研究结果可能不一致。
结直肠癌是一种在结肠或直肠内发展的恶性肿瘤。它是一种常见的癌症,通常起因于结肠或直肠内的息肉转变成癌细胞。结直肠癌早期可能没有明显症状,但随着病情不断恶化,患者可能出现腹痛、腹泻、便秘、便血等症状。
木脂素摄入降低结直肠癌风险
一项在加拿大进行的病例对照研究考察了通过食物频率问卷(FFQ)测量的木脂素摄入量与结直肠癌风险之间的关系,包括1095个病例和1890个对照组。
研究人员发现,摄入高水平的木脂素与降低结直肠癌风险相关。具体来说,摄入最高水平的膳食木脂素(每天超过0.255毫克)的个体显示出显著降低的结直肠癌风险,其几率比为0.73(95% CI 0.56–0.94)。也就说摄入较高水平的人群其患结直肠癌的风险更低。
血浆中END含量与结直肠腺瘤风险
2006年的一项荷兰研究发现,血浆中END(肠内一种木脂素)的含量与显著降低的结直肠腺瘤风险相关。在这项研究中,对首次确诊的结直肠腺瘤患者进行了分析,结果显示END与降低的风险相关,其几率比为0.53(95% CI 0.32–0.88)。这意味着含有较高END水平的个体患结直肠腺瘤的风险更低。
ENL与结直肠腺瘤风险
另一种肠内木脂素ENL也与降低结直肠腺瘤风险相关,但其影响程度较弱。具体而言,ENL与降低的风险相关,其几率比为0.63(95% CI 0.38–1.06)。这表明相对于END,ENL对结直肠腺瘤风险的影响较轻。
总的来说,这些研究结果显示了木脂素在降低结直肠癌和结直肠腺瘤风险中的潜在作用,尤其是高水平的木脂素摄入与较低的患病风险相关。然而,需要更多研究来确认这些关联以及木脂素对人类健康的确切影响。
性别差异在木脂素影响中的表现
在丹麦进行的一项病例队列研究同样探讨了血浆ENL与结直肠癌之间的关系,发现女性中血浆ENL浓度每增加一倍,结肠癌的发病率比值显著降低(IRR 0.76;95% CI 0.60–0.96)。然而,有趣的是,在男性中,直肠癌的发病率与血浆ENL浓度每增加一倍相关,风险增加(IRR 1.74;95% CI 1.25–2.44)。
乳腺癌是一种影响女性乳腺组织的恶性肿瘤。基于人类流行病学研究的结论对于木脂素在绝经前和绝经后乳腺癌风险中的作用存在差异。在2005年的综述中,Webb和McCullough总结道,当时关于木脂素在癌症预防中的作用,最有支持力的是绝经前乳腺癌。
一项综合分析包括了21个研究,其中有11个前瞻性队列研究和10个病例对照研究,得出的结论是总体上植物木脂素摄入与乳腺癌风险无关。
绝经后的女性:木脂素摄入与降低乳腺癌风险显著相关
当研究根据绝经状态进行分析时,他们发现绝经后的女性中植物木脂素摄入与降低乳腺癌风险显著相关,合并风险比为0.85 (95%的置信区间是0.78-0.93,p<0.001),有显著性关联。而在绝经前女性中,植物木脂素摄入与乳腺癌风险之间则没有明显相关。
肠内木脂素与乳腺癌风险呈负相关
研究人员进一步检查了血液中肠内木脂素ENL的浓度,并尝试用体外发酵模型来估计肠内木脂素的暴露。他们发现,肠内木脂素暴露与乳腺癌风险之间存在着显著的负相关,合并风险比为0.73(95%的置信区间是0.57-0.92)。但是,当考虑血液ENL水平时,这种关联性就不再显著。
在四项研究中观察膳食中的肠内木脂素,也发现了类似的关联,即高摄入肠内木脂素与降低乳腺癌风险相关。
近期的研究继续支持着肠内木脂素对乳腺癌的保护作用的假说,但这种作用取决于绝经状态。
总的来说,这些研究表明绝经状态在木脂素与乳腺癌之间的关系中扮演着重要的角色,可能需要考虑不同的机制来理解这种复杂的关联。
另一研究表明,高木脂素摄入量的女性乳腺癌发生率降低40-50%,不受绝经状态影响。不过,在绝经前女性中,与PINO和LARI有较强关联,而绝经后女性与MAT有较强关联。
动物模型的研究显示,木脂素可以促进乳腺细胞的分化,延缓乳腺肿瘤的发生,并在妊娠和哺乳期对乳腺结构具有益处的变化。
实验证明,SES可以减少乳腺癌细胞的增殖,增加凋亡。在另一项研究中发现,肠内木脂素对抗癌效应产生影响。
综合这些研究结果,表明植物木脂素摄入可能对乳腺癌的风险有保护作用,尤其在特定类型的肿瘤和绝经后女性中表现更为显著。动物模型的研究也支持了木脂素在乳腺癌防治中的潜在作用。
前列腺癌是一种发生在前列腺组织中的恶性肿瘤。前列腺是男性生殖系统的一部分,位于膀胱下方,主要负责产生精液。前列腺癌通常会导致尿频、尿急、尿痛等症状,严重时可能会影响患者的性功能和生活质量。早期发现和治疗前列腺癌对于患者的康复非常重要。
木脂素在前列腺癌中作用的证据多样化
一方面,一些体外和动物研究,这些研究表明木脂素在前列腺细胞中具有化学预防作用。
最近的证据确认,即使在进食木脂素前体后体内可达到的浓度下,ENL(肠内植物雌激素)也能抑制早期前列腺癌细胞的增殖。
来自人类研究的数据却不一致
一些证据显示有益处,而一些研究则发现木脂素与前列腺癌之间没有关联。
有两项病例对照研究显示,较高的木脂素摄入与前列腺癌风险增加相关。
EPIC-Norfolk的一项嵌套病例对照研究考察了木脂素与前列腺癌的关系。
参与者完成了为期7天的饮食记录,用以估算每日木脂素摄入量。除了估算植物木脂素MAT和SECO的摄入量,研究人员还估算了来自乳制品和其他动物产品的预形成肠内木脂素的摄入量。
这是首次在木脂素暴露的总体估算中考虑动物来源的肠内木脂素。考虑到哺乳动物,尤其是反刍动物,能够在其瘤胃中生成大量肠内木脂素,因此一些动物产品,特别是乳制品,含有肠内木脂素。
该研究包括204例前列腺癌病例和812个对照组。估算的预形成肠内木脂素平均摄入量在前列腺癌病例中为20 μg/天(±9),在对照组中为18 μg/天(±9)。在年龄调整模型中,总木脂素摄入量与前列腺癌无关(OR 1.05; 95% CI 0.81–1.36; p=0.72)。然而,总肠内木脂素摄入量(包括非木脂素植物雌激素Equol)与前列腺癌呈正相关(OR 1.41; 95% CI 1.12–1.76; p=0.003),Equol(OR 1.43; 95% CI 1.14–1.80; p=0.002)和ENL(OR 1.39; 95%CI 1.12–1.71, p=0.003)单独考虑时也是如此。
然而,在进一步调整了年龄、身高、体重、身体活动、社会阶层、前列腺癌家族史和每日能量摄入等协变量后,这些关联性变得不显著,表明木脂素的对前列腺癌健康的影响可能取决于木脂素在肠内转化。
心血管疾病是指影响心脏和血管系统的疾病。包括高血压、冠心病、中风、心肌病等。心血管疾病是导致全球死亡的主要原因之一。
2010年发表的一篇关于木脂素和心血管疾病风险的综述总结了随机对照试验(RCTs)和观察性研究的发现。虽然一些RCTs未显示出任何效果,但许多研究显示对血压、C反应蛋白和血脂分布有有益效果。作者还讨论了研究木脂素摄入的观察性研究以及研究血清中ENL(肠内木脂素)的观察性研究。
在11项观察性研究中,有5项显示随木脂素饮食摄入增加或血清ENL浓度增加,心血管风险降低;有5项被作者描述为具有边缘显著性,另有1项未发现任何关联。作者指出,由于研究间实验协议的差异,系统评估这些干预措施的能力受到限制。
2012年的一项横断面研究发现,尿液中的肠内木脂素与血清甘油三酯水平呈负相关,与高密度脂蛋白(“好”胆固醇)呈正相关。
以上是木脂素与各类疾病之间的关联,这些研究为我们提供了木脂素潜在的健康益处的宝贵信息。
然而,每个人对木脂素的代谢能力是不同的,这可能会影响其健康效果的个体体验。接下来,我们深入了解个体间木脂素代谢的差异。个体间的这些差异可能由遗传因素、肠道微生物组成、饮食习惯、生活方式等多种因素造成。
食物中木脂素的复杂摄入模式
研究人群中木脂素暴露与疾病风险之间的关系既具有挑战性又复杂。各种食物都是木脂素的来源,而且这些食物不会单独食用。传统上,饮食来源木脂素的菜肴也包含其他可能被视为健康或不那么健康的食物。要分辨一般高木脂素食物(通常也是高纤维食物)或特定木脂素的摄入量与疾病风险之间的关联是非常困难的。
高木脂素食物与疾病风险的关联难度
比如在乳腺癌研究中,作者描述了几种可能导致流行病学研究中获得结果模糊的因素。他们指出,几种因素在肠木脂素暴露中起作用,包括肠道微生物群的组成、含木脂素食物的饮食摄入、抗生素使用、吸烟状况、便秘等。作者还指出准确可靠地确定肠木脂素暴露的难度,以及基因因素在癌症发展和肠木脂素作用中的复杂角色。
即使在受控条件下,关于肠木脂素生产的个体差异也很大。
一项药代动力学研究中显示,固定剂量的 SDG 会产生多种血浆曲线,其中一些个体产生大量的 ENL 和 END,或者产生较高量的其中一种(例如,高ENL、低END,反之亦然),或者两者产生量都很低。
肠道菌群
这种变异大部分被认为是由于个体之间的肠道微生物群差异所致。不同的 END 和 ENL 血液循环出现模式及累积排泄值范围表明,肠道微生物在处理 SDG 代谢的不同步骤上的能力不同(有些不能有效地将 SDG 水解成 SECO,有些则无效将 END 转换为 ENL)。
木脂素转换细菌的系统发育树显示参与肠木脂素生成的生物分布于不同门类中
不同个体肠道菌群,在肠木脂素生成中的差异
有研究将新鲜粪便样本与630 μmol/L 的亚麻籽提取物孵育72小时,发现100个个体中END和ENL的生成量存在很大差异。63%的样本生成了不同量的END,而只有39%的样本生成了ENL。此外,END和ENL的生成量呈正相关,并且与较高的β-葡萄糖醛酸苷酶活性相关,这支持了在SDG转换过程中初始步骤的重要性。
个体在肠木脂素生物转化过程中的差异
另一个导致尿液或血液中ENL和END测量值变异的潜在来源,可能是个体在肠木脂素生物转化过程中的差异。尽管尚未进行遗传变异对木脂素可利用性影响的控制评估。
在人体内,植物木脂素及其代谢物有效地与葡萄糖醛酸或在较小程度上与硫酸结合。结合过程在肠道上皮和肝脏中由UDP-葡萄糖醛酸转移酶(UGT)和硫转移酶进行,结合体通过尿液和胆汁排出。那些重新经胆汁排出的进行肠肝循环。
在尿液中,ENL和END主要以单葡糖醛酸结合物形式排出(分别为95%和85%),小部分以单硫酸盐形式(2-10%)和自由苷元形式(0.3-1%)排出。
结肠细胞系已被证明能快速葡糖醛酸化肠木脂素,这表明大多数木脂素的结合可能在结肠中发生。此外,肝微粒体氧化比葡糖醛酸化慢得多,这表明END和ENL的氧化产物是肠木脂素的小代谢物。
饮 食
饮食在肠木脂素生成中起着重要作用,这不仅是由于食物中前体物质含量的差异,还因为食物基质和其他饮食因素对植物木脂素的可用性和转换为肠木脂素的影响。
水果、蔬菜和浆果已被证明能增加ENL的生成。黑麦作为一种富含植物木脂素的食物,在三项饮食干预研究中被证明能增加ENL的生成。
然而,一项涉及黑麦制品的类似干预研究显示,ENL生成没有增加。这种差异的原因尚不清楚,但研究作者指出,他们的参与者通常较年轻,可能比其他研究的参与者摄入更多的膳食纤维,这可能导致木脂素在肠道中的转运速度加快,从而导致不完全的植物木脂素生物转化。其他涉及富含木脂素的亚麻籽和芝麻的饮食试验显示显著的ENL生成。
食物基质和食物加工影响木脂素的生物利用度
在一项随机交叉研究中,12名参与者每天摄入全亚麻籽、压碎的亚麻籽和研磨的亚麻籽(0.3 g/kg体重)。结果表明,与研磨的亚麻籽相比,全亚麻籽的平均相对生物利用度为28%,压碎的亚麻籽为43%。
另一项饮食研究发现,烘焙对尿液或血浆中肠木脂素浓度没有影响,当参与者摄入混入苹果酱中的研磨亚麻籽或烘焙在面包和松饼中的研磨亚麻籽时,表明这些化合物是热稳定的。
不同类型膳食纤维,影响肠木脂素的生成
在体外实验中,通过不同提取方法得到的黑麦分馏产生了截然不同的结果。
总体来说,不同类型的膳食纤维可能会影响木脂素的生物利用度。含有不可提取分馏的悬液产生了显著更多的ENL。
性 别
关于木脂素代谢的性别差异的证据不一,但似乎女性比男性生成更多的肠木脂素。
几项研究饮食与肠木脂素生成关系的横断面研究显示没有性别差异。
女性的血浆ENL和END更早达到更高的浓度
然而,一项对2380名芬兰男女的横断面研究显示,女性血清ENL浓度高于男性。确实,当服用一次SDG剂量(1.31 μmol/kg体重)时,女性的血浆ENL和END不仅出现的更早,而且达到了更高的最大浓度。
女性的平均基线血清ENL浓度更高
一项全谷物饮食试验,发现女性的平均基线血清ENL浓度更高,尽管全谷物饮食后血清ENL的上升在男女之间是相似的。
亚麻籽,无性别差异;
蔬菜,男性排泄ENL比女性多
另一个随机交叉试验中,研究人员给男女吃亚麻籽并测量尿液中的木脂素排泄量,结果显示男女之间没有差异。其他涉及木脂素剂量的类似试验也未显示男女之间的肠木脂素生成差异。相反,在一项蔬菜摄入的控制饮食研究中,男性在实验饮食期间排泄的ENL比女性多。
女性:更多生成ENL和END的细菌
女性可能比男性生成更多肠木脂素的趋势,往往女性携带更多生成ENL和END的细菌。
此外,研究表明女性的胃肠道通过时间较男性更长;这种含纤维食物和植物木脂素在肠道中停留时间更长,可能进一步导致更多肠木脂素生成。
其他因素
抗微生物剂使用
由于肠道微生物群对肠木脂素生成的关键作用,口服抗微生物药物的使用与血清ENL浓度呈负相关。
在一项横断面研究中,在2753名芬兰男女样本中,使用抗微生物剂的参与者,ENL浓度明显降低,尽管在取样前的12-16个月内未接受治疗。而且抗微生物剂使用次数也与ENL浓度呈负相关。
肠道停留时间
肠道停留时间似乎是影响ENL生成的另一因素,尽管大多数研究依赖于非定量测量方式评估此因素。同一研究还发现,在女性中,血清ENL浓度与年龄和便秘呈正相关,而与吸烟呈负相关。
体重
此外,体重正常的女性ENL浓度明显高于体重不足或肥胖女性。其他欧洲研究支持Kilkkinen的发现,报告了BMI、吸烟和排便频率与血浆ENL浓度成反比。
生活方式
最近,一项研究考察了其他生活方式因素与尿液ENL水平之间的关系,该研究在一大样本20岁以上的美国男女中进行。
在2003-2006年国家健康与营养检查调查(NHANES)的一部分(n=3000)中,发现年龄、收入和体育活动与尿液ENL呈正相关。
此外,与欧洲研究相似,吸烟和BMI与尿液ENL呈负相关。尽管存在这些关联,选择的社会人口学和生活方式因素仅解释了总变异量的一小部分(R2≤4%),这表明,它们对肠木脂素水平的影响相对较小。
木脂素作为一类多酚,由植物木脂素和哺乳动物木脂素组成。本文探讨了什么是木脂素,哪些食物和饮食方式中木脂素的分布差异,同时概括总结了在体外、动物和人类三个层面上可能的对健康的影响。
木脂素的健康效益并非一成不变,比如芝麻酚在低浓度下显示抗氧化活性,在高浓度下呈促氧化活性,并在细胞中引发线粒体凋亡途径。在动物和体外模型中,木脂素的氧化应激研究主要涉及亚麻木酚素、芝麻素、厚朴酚、五味子,而只有少数临床试验评估了其作用。
根据现有研究,我们了解到这种暴露因多种环境和生理因素而异,包括植物木脂素类型、食物基质、其他可能影响肠道微生物活性的摄入物(如膳食纤维、抗微生物药物)、肠道微生物组成和活性,以及肠道停留时间及其他影响因素。
测量尿液或循环中的肠二苯乙烯二醇(END)和肠木质素(ENL)可能更好地表征这些生物活性化合物的内部暴露水平。这种方法也可作为饮食和健康生活方式的生物标志,甚至是肠道微生物活性的指标。
随着新技术的出现,能够有效快速地表征肠道微生物组,将其信息整合到统计模型中,未来将会有助于更好地理解微生物对木脂素与疾病风险关联的调节作用。
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谷禾健康
卵巢早衰
卵巢早衰(premature ovarian insufficiency,简称POI)在生殖系统疾病中位居首位,这些疾病可能会损害多个功能系统,降低生活质量,最终剥夺女性患者的生育能力。
目前的激素替代疗法不能改善受孕或降低全身并发症的发生率,可部分缓解症状。
日常食物中的营养成分包括碳水化合物、脂肪和脂蛋白、蛋白质和多肽、维生素以及含有植物雌激素的蔬菜或水果。这些是功能性营养素,在更年期期间具有增殖、抗炎、抗氧化和线粒体保护潜力。
除此之外,微生物相关营养物质,包括益生菌、益生元和合生元组合,在支持卵巢活力和调节其他重要生殖功能方面显示出很高的潜力。
本文主要介绍卵巢早衰的症状、发病率、风险因素,发病机制,与肠道菌群及阴道菌群的关联,后面着重介绍现有的关于卵巢早衰的膳食补充研究。
卵巢早衰,也称为原发性卵巢功能不全(简称POI)。
/ 卵巢早衰
健康女性的卵巢会产生雌激素。这种激素控制月经期并让人拥有生育能力(能够怀孕)。随着年龄的增长,卵巢最终会停止制造雌激素。有时,卵巢在预计绝经前很久就会停止工作。
注:绝经的平均年龄是 51 岁。
如果不到 40 岁,卵巢不再产卵,且月经停止,则可能是原发性卵巢功能不全,也就是我们通常所说的“卵巢早衰”。 甚至部分女性在青少年时期就开始了。
卵巢早衰不同于过早绝经。绝经是不可逆的;而有些卵巢早衰的女性,这种功能丧失是暂时的,也就是说,月经会在未来的某个阶段恢复。
对于大多数女性来说,最常见的症状是月经停止(或月经稀少)。
其他症状可能包括:
对于部分卵巢早衰的女性,月经变得不规律,卵巢可能会继续间歇性排卵并产生激素;这些女性可能会在卵巢完全关闭之前继续月经周期数月或数年。
对于大约十分之一的卵巢功能不全 (POI) 女性,她们的月经还没有开始,在很小的时候就出现了 POI,通常不到 20 岁。
什么时候应该怀疑自己可能有 POI?
POI可能在月经期突然停止时突然发生。或者,POI可以在月经停止前随着月经不规律的月份逐渐出现。
对一些人来说,怀孕困难可能是卵巢早衰的最早也是唯一的迹象。当症状被注意到时,通常是由于卵巢功能不良或功能不全导致雌激素分泌不足。
POI还会导致哪些问题?
在过去的几十年中,伴随着生活方式的快速改变和环境的恶化,POI 发病率的急剧上升。
在 40 岁以下的女性中,大约每 100 名女性中就有 1 名患有卵巢早衰。
在 30 岁以下的女性中,大约每 1000 名女性中就有 1 名会发生卵巢早衰。
在大约 90% 的情况下,POI 的确切原因是未知的。
研究表明,POI 与卵泡问题有关。卵泡是卵巢中的小囊,卵子在里面生长成熟。
一种卵泡问题是比正常情况更早地用完了工作卵泡。另一中问题是卵泡不能正常工作。
在大多数情况下,卵泡问题的原因是未知的。
某些因素会提高女性POI的风险:
注:
脆性 X 综合征,是常见的遗传性疾病,造成智力低下。
特纳综合征,指先天性卵巢发育不全。
艾迪生病,一般指肾上腺皮质功能减退症。
POI 的发生率逐渐增加,它与已知的致病基因高度异质,并影响多种生物活动,包括激素信号、代谢、发育、DNA 复制、DNA 修复和免疫功能。目前已知的 POI 基因只能解释一小部分患者。
细胞凋亡与 POI 密切相关,与卵母细胞在从原始卵泡到窦卵泡的成熟过程中丢失相关。
卵巢颗粒细胞凋亡是影响卵巢储备和功能下降的重要机制。女性一生当中只有0.1%卵泡可以发育成熟并完成排卵,其余卵泡在不同阶段发生闭锁,颗粒细胞凋亡是卵泡闭锁的重要因素之一。
正常卵巢与POI卵巢的卵泡生成受损
doi: 10.3389/fcell.2021.672890
在卵巢内因子和促性腺激素的调节下,初级卵泡发育成腔前卵泡和早期窦状卵泡,最容易发生闭锁或卵泡死亡。
然后,它们成为排卵前卵泡,导致卵母细胞释放和黄体形成。卵泡发生缺陷(如原始卵泡减少、闭锁增加和卵泡成熟度改变)导致POI。
涉及 DNA 损伤和修复、同源重组 (HR) 和减数分裂的基因中的大量基因突变。
这些基因包括基质抗原3(STAG3)、联会复合体中心元件1(SYCE1)、参与DNA修复的支架蛋白(SPIDR)、蛋白酶体26S亚基ATP酶3相互作用蛋白(PSMC3IP)、ATP依赖性DNA解旋酶同源物(HFM1)、mutS同源物(MSH)4、MSH5、MCM8、MCM9、cockayne综合征B-piggyBac 3(CSB-PGBD3)、核孔蛋白107(NUP107),以及乳腺癌易感基因(BRCA1和BRCA2).
内源性和外源性因素触发原始卵泡中DNA 双链断裂,由于细胞代谢的变化和氧化应激的升高,作为卵巢衰老的一部分,DNA损伤在原始卵泡中积累。在原始卵泡的氧化呼吸过程中,少量氧气首先在线粒体中转化为超氧化物,然后转化为羟基自由基。这些羟基自由基导致DNA单链断裂,如果双链断裂发生在多个相邻病变中,则会导致双链断裂和原始卵泡丢失。
线粒体是个多功能的细胞器,其异常与多种人类疾病相关,卵母细胞和颗粒细胞中的线粒体功能对卵巢的发育、功能维持都十分重要。
线粒体功能障碍可通过多种途径,如线粒体DNA 异常或逐渐积累的损伤、氧化应激、Ca2+ 对线粒体的直接损伤,导致卵子的发育潜能障碍,诱导卵子的凋亡而引起卵巢储备功能下降,进而发展成卵巢早衰。
▸TGF⁃β/ Smad 信号通路
TGF⁃β1/Smad 主要效应分子在卵巢组织中广泛表
达,参与病理性卵巢功能衰退,主要通过下调 TGF⁃β1/Smad3 信号通路因子表达,同时活化卵泡细胞质内 Smad2 表达;在生理性卵巢功能衰退中该信号通路的生物学效应可能与通过 Smad7 代偿性抑制通路的调节有关。
GDF-9 对窦状卵泡阶段的发育主要是通过减弱依赖 FSH的LH受体形成,防止卵泡过早发生黄素化和凋亡,直接决定卵泡池中卵泡数量,反映卵巢储备。
▸PI3-K / AKT 信号通路
磷酸酶和紧张素同系物(PTEN)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3-K)/蛋白激酶B(AKT)/叉头转录因子3(FOXO3)信号通路在初级和进一步发育卵泡的卵母细胞的募集中起着重要作用。
PI3-K 和 AKT 过度激活可使原始卵泡过早发育及卵泡过快凋亡,进而发展成为卵巢早衰。
FOXO3a 是 PI3-K / AKT 信号通路下游的重要靶蛋白之一。FOXO3a的下调未能挽救颗粒细胞的凋亡死亡,导致卵母细胞丢失。卵母细胞特异性PTEN缺失导致全球原始卵泡激活,导致POI.
▸Wnt/ β⁃catenin 信号通路
合成类固醇激素是卵巢的重要功能之一。 目前现代医学认为卵巢 Wnt 信号通路可能是促性腺激素信号调节类固醇生成的重要信号途径之一。Wnt2 通过影响 β⁃catenin 的细胞定位来调节颗粒细胞增殖;β⁃catenin 参与合成卵巢甾体激素和黄体生成。
▸ SIRT 信号通路
SIRT1 通过调节氧化还原状态参与卵母细胞的成熟,以此减少氧化应激损伤导致的卵母细胞破坏和卵巢功能下降。
早发性卵巢功能不全患者存在系统性免疫失调,外周血T细胞亚群比例异常,Th1细胞占比显著升高,同时Treg细胞占比显著降低,提示细胞免疫参与早发性卵巢早衰发病。
注:Treg细胞是免疫抑制性淋巴细胞亚群,在维持免疫环境的稳定性和控制自身免疫疾病的发生中起重要作用。
免疫性卵巢早衰可能与辅助性Th17细胞过度活跃关系密切,E2水平低下时Th17细胞可过度激活,使机体免疫应答增强。
研究显示,卵巢早衰患者 Th17/Treg 水平较健康妇女明显增高,Th17和Treg 细胞表达失衡引发免疫调节紊乱,最终导致卵巢组织破坏和衰竭。
■ 为什么说肠道菌群与POI之间存在关联?
▸ 卵巢的自身免疫损伤
卵巢通过 T 细胞亚群的改变、T 细胞介导的损伤、产生自身抗体的 B 细胞的增加、效应抑制/细胞毒性淋巴细胞的减少以及自然杀伤细胞的减少而受到自身免疫的损害。
▸ 肠道菌群在自身免疫过程中发挥关键作用
肠道微生物群产生的肽可能会诱导免疫细胞产生自身反应和交叉激活。肠道微生物群的失调不仅会影响B淋巴细胞的激活和自身抗体的产生,还会诱导先天免疫细胞的异常激活,从而导致促炎细胞因子的上调。
▸ 肠道菌群在卵巢早衰中发挥重要作用
肠道微生物组在POI相关症状中发挥重要作用,包括自身免疫功能障碍、骨骼健康、认知、神经健康等。肠道微生物群及其代谢产物还具有调节炎症途径激活、脑肠肽分泌和胰岛β细胞破坏的能力。
我们具体来看相关的研究 ↓↓
2021年,深圳妇幼保健院检测了部分患者的肠道菌群,卵巢早衰女性(n = 35),健康女性( n = 18).
▸ POI患者中肠道菌群变化
下列菌群在POI女性中较少:
而下列菌群在POI女性中更丰富:
▸ 肠道菌群与自身免疫反应的关联
可以看到,拟杆菌属、双歧杆菌属和普氏菌属的相对丰度在该研究的POI组中均有所增加。这些菌群与自身免疫反应有何关联呢?
注:Th17细胞能够分泌产生IL-17A、IL-17F、IL-6以及TNF-α等,其功能主要就体现在它分泌的这些细胞因子集体动员、募集及活化中性粒细胞的能力上。
▸ 肠道菌群代谢产物诱导免疫调节活性
此外,双歧杆菌属、Blautia、Clostridium、Faecalibacterium、Roseburia和Ruminococcus可在人体肠道中产生短链脂肪酸,短链脂肪酸可以发挥什么作用呢?
综上,POI组肠道微生物组的所有这些变化可能通过某些细菌菌株及其代谢产物诱导免疫调节活性,这可能与自身免疫有关,进而影响POI的发展。
▸ POI肠道微生物群的改变与性激素有关
在这项研究中,在POI受试者中观察到显著较低的E2水平,通过调整BMI,E2水平与拟杆菌属、厚壁菌属和粪杆菌属的比例显著相关。FSH、LH和AMH水平也与某些微生物有关。
▸ 肠道菌群影响雌激素水平,雌激素调节的反应与POI相关
肠道微生物组通过分泌β-葡萄糖醛酸酶影响雌激素水平,使雌激素解凝,影响相关生理过程。
越来越多的研究表明,雌激素调节糖脂代谢、骨形成和炎症反应,其减少可损害雌激素依赖性过程,引发心血管疾病、骨质疏松等。这些症状都与POI有关。
肠道微生物群的失调与POI的发展有关,然而在进一步的研究中,还应考虑大样本量和多中心研究,来探索潜在的因果机制。
■ 为什么说阴道菌群与POI之间存在关联?
研究表明,细菌性阴道病与不孕有关。细菌性阴道病也被证明会改变阴道微生物组。
先前的一项研究表明,阴道微生物组在卵巢早衰的病理生理学中起着重要作用,卵巢早衰患者中乳杆菌属细菌的相对丰度显著低于健康对照组。因此,阴道微生物组和POI之间可能存在关系。
▸ POI患者中阴道菌群变化
下列菌群相对较少:
下列菌群显著增加:
我们具体来看相关的研究 ↓↓
2021年,深圳市妇幼保健院检测了部分患者的阴道菌群,卵巢早衰女性(n = 28),健康女性( n = 12).
▸ 阴道菌群与自身免疫反应的关联
可以看到,POI组中乳杆菌属、Odoribacter和Brevundimonas显著减少,链球菌属显著增加。这些菌群变化与自身免疫反应有何关联呢?
▸ 性激素水平会影响女性生殖道的防御能力和生殖期内的阴道微生物群
激素促进增生并增加糖原生成;糖原可以被阴道中的优势细菌乳酸杆菌转化为乳酸。这有助于保持阴道的酸性环境,抑制病原体的生长,并增强免疫系统。
在这项研究中,乳杆菌的比例与雌激素水平呈正相关,但与FSH水平呈负相关。POI患者的乳酸杆菌丰度和雌激素水平显著下降,FSH水平显著增加。
此外,AMH、FSH、LH、PRL、P和睾酮水平也与一些微生物有关,包括 Streptococcus, Odoribacter, Brevundimonas, Anaerococcus, Atopobium, Peptoniphilus, Prevotella, Veillonella,这增加了阴道微生物群改变与性激素相关的证据。
▸ 雌激素可以调节POI相关症状
越来越多的证据表明,雌激素可以调节POI相关症状,包括GLU和脂质代谢、骨形成和炎症反应。
在该研究中,GLU水平与Odoribacter和普雷沃氏菌属呈负相关。此外,PRL可以抑制FSH和促性腺激素释放激素以促进生育,这与厌氧球菌和嗜酸乳杆菌呈正相关。
▸POI患者阴道菌群的失调与卵巢功能密切相关
由于半乳糖和半乳糖代谢产物的积累,卵巢功能容易受损。先前的一项研究发现,半乳糖抑制了卵巢卵泡的数量和类固醇分泌。半乳糖代谢产物,包括1-磷酸半乳糖、半乳糖醇和尿苷二磷酸半乳糖,在干扰卵巢细胞凋亡和促性腺激素信号传导方面发挥重要作用。
患有POI的女性LACTOECAT-PWY通路的活性显著降低。这表明,患有POI的女性体内可能会积聚半乳糖,从而损害卵巢功能。患有POI的女性ARGONPROST-PWY通路显著富集。L-精氨酸与卵巢功能的调节相关。这可能对卵巢功能不利。
DNA损伤通过激活线粒体凋亡途径导致生殖功能障碍。
该研究结果表明,在POI患者中,许多与核糖核苷酸生物合成相关的途径发生了改变。
其他来自同济医院绝经与卵巢衰老专科门诊的研究数据发现:
双歧杆菌主要定殖在人体肠道中,在阴道中仅以低水平存在。作为一种益生菌,它具有抗炎作用、提高免疫功能和抵抗氧化损伤。临床研究发现,双歧杆菌可以改善绝经后妇女的新陈代谢和心血管功能。
Gardnerella和Atopobium均属于放线菌,在研究中发现 POI 患者显着富集,并且与卵巢储备下降、内分泌紊乱和围绝经期综合征症状显着相关。
阴道微生物组不仅反映了阴道的细菌组成,还反映了宿主的一般状况,包括激素和免疫状态等。阴道微生物群的失调与POI的发展有关,然而在进一步的研究中,还应考虑大样本量和多中心研究,来探索潜在的致病机制。
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这些测试可能帮助找到不孕的原因,找出排卵发生的时间,找出月经不规律或停止的原因,确认更年期或围绝经期的开始等。
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如果患有与POI相关的疾病,那么也必须对其进行治疗。治疗可能涉及药物和激素。
目前,没有经证实的治疗方法可以恢复女性卵巢的正常功能。但有一些治疗卵巢早衰症状的方法,或者可以降低其风险并解决POI可能导致的疾病:
激素替代疗法(HRT)
HRT是最常见的治疗方法。它给身体提供了卵巢无法产生的雌激素和其他激素。HRT可以改善性健康,降低患心脏病和骨质疏松症的风险。通常需要服用到50岁左右;这大约是更年期开始的年龄。
体外受精(IVF)
如果患有POI并且想怀孕,可以考虑尝试试管婴儿。
有规律的体育锻炼
有规律的体育锻炼,维持健康的体重,可以降低患骨质疏松症和心脏病的风险。
其他相关膳食补充方式,将在下一章节详细介绍。
除了那些遗传、免疫或医源性因素之外,日常饮食和生活方式中的营养摄入对于 POI 患者来说是最容易获得和改变的。
关于不良饮食习惯影响女性生育力和更年期的营养状况和调节的研究较少,这里初步提出了一些主要饮食因素和营养素:
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
碳水化合物为所有生物提供了最丰富的生命支持能源,通常分为单糖、寡糖和多糖。
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
半乳糖:毒性作用
半乳糖是卵巢早衰和相关不孕疾病中报道的一种常见单糖,它对卵巢产生了毒性作用。
半乳糖还可能抑制卵泡向性腺区域的迁移,并导致卵巢储备和雌二醇合成减少。因此,糖-半乳糖代谢异常与卵巢早衰的发生和发展有关。
铁皮石斛多糖:保护作用
铁皮石斛多糖(DO)对自然老化啮齿动物的卵巢早衰过程产生保护作用。
口服给药剂量为70 mg/kg,有助于这些大鼠恢复正常体重,减轻卵巢的病理变化,如血管增殖减少和卵泡减少。
DO导向的多糖通过调节NF-κB和p53/Bcl-2信号通路,提高谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低血清中丙二醛(MDA)浓度,从而发挥抗氧化作用,从而减少卵巢组织的炎症损伤。同时还操纵了线粒体功能,恢复了卵巢细胞的活力。
碳水化合物对卵巢早衰发病或进展的重要性应进一步评估。
脂肪和体重高可能与卵巢早衰严重程度的控制有关。
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
一些研究报告称,绝经早期与低体重指数相关。具体机制尚不清楚。
脂蛋白是可运输的脂肪形式,积极参与人体内的代谢活动。
研究人员对卵巢早衰患者进行了血脂分析,发现血清中较高的甘油三酯(TG)浓度和较低的高密度脂蛋白(HDL)水平与游离雄激素指数增加和性激素结合球蛋白丢失相关。这些发现表明,TG升高可能导致胰岛素敏感性降低。
在另一项回顾性临床研究中同样发现,与具有密切流行病学特征的正常女性相比,出现卵巢早衰综合征且既往无激素摄入史的年轻女性患者血清中总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL)浓度更高。结果表明,女性卵巢早衰患者在雌激素缺乏的情况下会引发脂质改变。
然而,不同研究中HDL的浓度水平非常不一致,一些研究报告HDL水平升高,另一些研究报告更年期妇女HDL水平降低。
至于脂肪摄入对更年期的影响,不同种类的脂肪可能会造成差异,包括多不饱和脂肪、总脂肪和饱和脂肪。
有研究认为,多不饱和脂肪的高消费与绝经较早有关;同时,总脂肪和饱和脂肪摄入量几乎不影响绝经期和年龄。
然而,尚不清楚日常饮食中的不同脂肪类型是否会以某种方式影响卵巢早衰的发病机制。
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高蛋白摄入有助于推迟更年期的提前到来
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
研究发现,海鲜(每周约3天)和新鲜鸡蛋(每周超过4天)的消费与绝经晚期发病呈正相关。其他几项研究也支持类似的结论。研究人员认为,高蛋白摄入有助于推迟绝经并延长生殖功能。欧洲癌症与营养前瞻性调查(EPIC)还进行了一项队列研究,其中早期绝经的发生与蛋白质摄入量呈负相关。
除了直接摄入蛋白质外,多肽对保护卵巢功能和延缓卵巢衰老也很重要。
通过酶解从牡蛎中纯化的牡蛎多肽,由于其DPPH(2,2-二苯基-1-苦酰肼基)自由基清除剂能力,能够保护其免受氧化应激和炎症,从而对卵巢早衰产生治疗作用。
牡蛎多肽可以纠正异常的发情周期,提高血清卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)浓度。此外还增加了原始卵泡计数和分布,并通过模拟SOD清除显著减轻了卵巢细胞死亡。牡蛎多肽支持的卵巢细胞保护和存活在调节死亡受体BCL-2依赖性信号通路时被激活。因此,适当的蛋白质和肽摄入可能是影响卵巢早衰进展和严重程度的潜在途径。
维生素是一类仅来自食物的微量有机物质,在人体内维持一些重要的生理活动和功能。它们不提供能量,但调节代谢过程。许多维生素在支持女性健康方面发挥着关键作用,如维生素B、C、D、E和一些辅酶。
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
烟酸:改善卵泡发育,保护卵巢
烟酸属于维生素B家族,代谢细胞能量,并直接影响正常生理。除了许多神经和皮炎疾病外,烟酸还通过抑制氧化应激来改善卵泡发育,从而减少卵巢细胞死亡。
有趣的是,烟酸还能够改变卵巢早衰表型并恢复化疗或辐射刺激诱导的雌性卵巢早衰小鼠。作者进一步证实,添加10 Mmol烟酸可以降低卵泡阻滞标记FOXO3的表达水平,并增加卵母细胞标记DDX4的表达水平以发挥卵巢保护作用。
叶酸:妊娠率更高,提高卵母细胞的质量和成熟度
叶酸是一种水溶性维生素B,对蛋白质合成、红细胞分裂和生长很重要。
一项基于小样本的临床研究报告称,与安慰剂治疗相比,低生育率女性在接受400μg叶酸治疗12周后的妊娠率更高。叶酸的摄入缩短了健康女性的备孕时间,并提高了卵母细胞的质量和成熟度。
MTHFR可以强烈影响叶酸循环,并帮助同时患有非霍奇金淋巴瘤和重复妊娠损失的卵巢早衰患者成功分娩出健康的男婴。
维生素C:显著刺激卵巢标志物的表达
维生素C是一种天然抗氧化剂,并积极参与干细胞调节。
据报道,维生素C修饰人羊膜上皮细胞(hAECs)的生物学特性,并显著刺激移植POI小鼠卵巢组织中卵巢标志物的表达。
注:羊膜细胞通俗地说就是包裹羊水的那层透明薄膜上的细胞。
可能的影响机制是维生素C依赖的几种重要生长因子的旁分泌,如肝细胞生长因子和表皮生长因子。
维生素D:有争议
维生素D属于脂溶性维生素,通过调节钙和磷酸盐代谢对维持生命至关重要。其活性形式1,25-二羟基维生素D3定位于许多器官,如肾脏、肝脏、大脑和卵巢。在女性生殖系统中,维生素D可以调节颗粒细胞中的抗苗勒氏激素(AMH)分泌,从而影响FSH水平。
然而,它在卵巢早衰发病机制中的作用是有争议的,因为一些人声称它不影响卵巢早衰的病理生理过程。
而另一些人则报告维生素D缺乏与凝血相关,是由于卵泡发育不良和芳香化酶水平降低而导致卵巢早衰的主要因素。
先前的研究也没有报告任何关于补充维生素D治疗卵巢早衰的证实性发现。研究发现,在约2个月内,每周摄入50000 IU的维生素D与临床上的妊娠改善无关。提高卵子受体患者的血清维生素D水平也不能改善IVF结局。
因此,维生素D对卵巢早衰患者的意义的解释仍然模糊,仍需进一步调查。
维生素E:增加卵巢体积并刺激初级卵泡的增殖
维生素E主要由生育酚和生育三烯醇组成,它们在生理和病理条件下对清除自由基很重要。维生素E缺乏可能导致雌性啮齿动物模型中的卵巢细胞死亡和发育异常。
在一项临床研究中,在40名患者中,维生素E与卵巢早衰的发病有关。在月经正常的女性中,维生素E-α生育酚的活性形式浓度显著高于卵巢早衰患者。进一步分析表明,这可能与AMH表达水平降低有关,并表明卵巢储备能力在卵巢早衰发病机制中受到损害。
在另一项随机对照试验研究中,向卵巢早衰患者服用400IU的维生素E 3个月,除改善AMH水平外,还显著增加了窦卵泡数和平均卵巢体积。
补充维生素E可能有助于缓解卵巢早衰过程,几乎不会产生副作用。
植物雌激素确实不是雌激素的一部分,但通过提供高亲和力的雌激素受体β作为激素补充剂,其功能类似。
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
它们通常包括大豆异黄酮和芝麻木脂素,这两种都是我们日常饮食中重要和普通的食物类型。几项研究证实了植物雌激素消耗对绝经后女性TC、LDL和血脂的降低作用。
大豆异黄酮摄入也显著缓解了髂动脉动脉粥样硬化,绝经前后5年内食用大豆食物的女性减少了冠状动脉斑块的大小。对于绝经后开始以大豆食品作为日常饮食的人来说,这种有益效果并不明显。
研究人员指出,大豆异黄酮可以通过卵巢切除术减少更年期啮齿动物的潮热。该效应基于肠道微生物群和雌激素样机制产生的异丙戊酸雌马。
芝麻籽木脂素(芝麻籽油中的一种成分)在小鼠模型中增加了脂肪酸的β-氧化,并抑制了胆固醇的吸收。芝麻酚是一种强抗氧化剂,也是芝麻的主要成分。它可以改善记忆,减轻焦虑情绪,减少中枢神经系统中的氧化剂损伤。同时,与卵巢切除后的绝经大鼠相比,芝麻酚还通过降低血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度来调节血清中的脂质成分,并降低炎症效应。
益生菌、益生元和合生元
Han Q, et al., Front Microbiol. 2022
益生菌促进营养物质的消化和吸收,提高免疫功能,维持肠道菌群的结构平衡,并增强人体的抗氧化水平。许多益生菌应用于食品补充剂和医疗。对于女性健康,激素水平与肠道或阴道微生物群之间存在密切相关性。
在平滑肌瘤和乳腺癌患者中,肠道微生物群被视为雌激素的替代代谢供应商,主要富含大肠杆菌、梭状芽孢杆菌、乳酸杆菌和拟杆菌。
考虑到这些现象,益生菌的调节作用也可以通过改变几种具有雌激素或抗雌激素性质的蔬菜成分(称为植物雌激素,如大豆异黄酮、木脂素等)的代谢活性和效率以间接方式调节肠道微生物群来发挥。
益生菌参与调节经前综合征、泌尿生殖道感染和骨质疏松症。雌激素缺乏是与卵巢早衰后骨炎症和吸收相关的骨质疏松症的主要原因。
先前的研究表明,肠道微生物群对骨形成和代谢有潜在影响。在接受益生元治疗的小鼠、大鼠和鸟类中发现骨骼增加。
在体外和去卵巢的啮齿类动物研究中,益生菌罗伊氏乳杆菌抑制了骨髓CD4+T淋巴细胞的上调和随后的破骨细胞活化。研究人员假设罗伊氏乳杆菌可以直接使T细胞失活并抑制TNF-α的产生,并通过T细胞间接使基质细胞失活以减少破骨细胞因子的形成,从而增加骨代谢活性并减少骨损失。
在一项由60名40至60岁绝经后妇女组成的随机对照试验中,益生菌还增强了异黄酮的代谢活性,以缓解泌尿生殖系统问题,如阴道干燥和绝经后的不良性体验,连续治疗16周。该效果与低剂量阴道雌激素相当,后者是治疗更年期泌尿生殖系统综合征的金标准疗法。
研究人员在一项为期12周的随机临床试验中报告,1×1010菌落形成单位(CFU)浓度的多菌益生菌影响肠道通透性和心脏代谢参数,如脂多糖水平、胰岛素、葡萄糖、尿酸、脂肪质量、皮下脂肪和胰岛素抵抗指数。
研究人员在一项试点临床研究中发现,乳酸杆菌和蔓越莓提取物复合物可以防止女性患者在绝经前或绝经前后连续26周反复发生尿路感染。
益生元是发酵的膳食纤维,其在肠道微生物群的成分和/或生物活性方面都含有一定的修饰,对人体健康状况产生有益影响。目前,益生元主要包括双歧杆菌、不易消化的低聚糖(尤其是低聚半乳糖、菊粉及其水解产物低聚果糖)。
大量的营养益生元可能有助于钙的生物吸收,如酪蛋白磷酸肽(CPP),酪蛋白的蛋白水解产物,与钙一起构建可溶性复合物。此外,一些复杂的有机酸,如苹果酸或柠檬酸,可以增加肠道中生物可吸收钙的可溶性复合物的百分比。
益生元依赖性钙代谢的潜在机制包括来自结肠中细菌发酵碳水化合物的酸代谢产物,如乳酸、乙酸和丙酸,降低了pH值,以提高钙离子的管腔水平,并增加钙的被动生物吸收。此外,电荷可以通过Ca2+-H+复合物进行修饰。因此,益生元在女性绝经后骨质疏松症的预防和抑制中发挥了保护作用。
研究人员表明,壳聚糖和柑橘果胶这两种益生元增强了葡萄糖耐量,降低了血脂异常,并提高了血清精氨酸、丙酸、亮氨酸和丁酸水平。此外,壳聚糖更有助于调节肠道微生物群,从而影响绝经后症状。
还尝试将益生菌和益生素结合起来生产合生元。研究人员表明,副干酪乳杆菌和菊粉增强了异黄酮的生物活性可用性,有助于缓解更年期问题。
使用由发酵乳杆菌和花椰菜蘑菇中的β-葡聚糖组成的合生元作为益生菌和益生元,可以降低啮齿动物尾巴的皮肤温度,并保持血清和子宫指数中的17β-雌二醇水平。合生元依赖性机制进一步得到验证,因为它们激活了肝脏胰岛素信号,随后在雌激素缺乏大鼠中激活了AMPK磷酸化。
这些研究初步反映了益生菌、益生元和合生元在调节更年期综合征及其主要病理生理过程中的有益作用。这些发现对于研究卵巢早衰的发病机制和通过微生物营养策略治疗卵巢早衰至关重要。
营养对女性一生的健康至关重要,膳食营养素可以通过影响各个方面来延缓更年期,从直接提高卵巢活力和功能到抵消氧化应激、炎症、衰老和系统性内分泌失调。
越来越多的证据表明肠道菌群的改变与卵巢早衰相关,可能通过影响一些重要代谢物影响卵巢疾病进展,至于是否会导致血清代谢物失衡,进而导致更年期表现和相关健康问题,仍有待进一步验证。
从目前的研究来看,膳食和微生物营养素对于调节卵巢早衰等女性生殖障碍很重要且很有前途,因此,通过合理饮食、最佳生活方式对菌群进行干预是有希望的,值得更多研究人员的关注,希望为广大女性带来更健康的生活。
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