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乳脂的抗癌因子:鞘脂、丁酸和谷胱甘肽转移酶

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:乳脂含有几种已经证明有抗癌作用的化合物。鞘磷脂和其他鞘脂对肠道肿瘤有抑制作用,其可预防结肠癌和乳腺癌。丁酸是有效的抗肿瘤剂,能够抑制细胞增殖并且诱导分化和凋亡。大量的证据表明结肠中产生的丁酸是纤维素微生物发酵的产物,有助于预防结肠癌。乳脂肪中,约1/3的甘油三酯分子含有丁酸残基。谷胱甘肽转移酶涉及膳食致癌物的脱毒。Wongtangtintharn等在两类人体乳腺癌细胞中测试了一系列异构支链脂肪酸的抗癌活性。

乳脂的抗癌因子:鞘脂、丁酸和谷胱甘肽转移酶

乳脂含有几种已经证明有抗癌作用的化合物。首先是瘤胃酸,它是一种有效的乳腺肿瘤发生抑制剂。鞘磷脂和其他鞘脂对肠道肿瘤有抑制作用,其可预防结肠癌乳腺癌。新证据表明,乳脂可以预防肠道感染,特别对于儿童,防止过敏性疾病(如哮喘)和提高血液中长链n-3多不饱和脂肪酸的含量有重要作用。

(一)丁酸

乳脂肪是丁酸(BA)的唯一膳食来源。丁酸是有效的抗肿瘤剂,能够抑制细胞增殖并且诱导分化和凋亡。大量的证据表明结肠中产生的丁酸是纤维素微生物发酵的产物,有助于预防结肠癌。实验研究证明丁酸在治疗以及辅助治疗癌症,特别是与血液相关的恶性肿瘤方面具有一定的作用。可是,临床实验没有充分确认这一结论。缺乏相应的证据主要归结于丁酸在肝脏中代谢很快以及在循环系统中的半衰期很短。丁酸的衍生物的产生延长了动物和人体内血清半衰期。乳脂肪中,约1/3的甘油三酯分子含有丁酸残基。丁酸也表现出与许多普通的膳食品类和药物具有协同作用,这些物质包括视黄酸、1,25(OH)2D3植物抗氧化物白藜芦醇、他汀类药物(HMG-CoA还原酶抑制剂)以及阿司匹林(Aspirin),这些都能够降低血清丁酸水平并发挥一定的生理功能。除了能够调控细胞生长外,丁酸能够抑制血管生成,加强谷胱甘肽转移酶的表达。谷胱甘肽转移酶涉及膳食致癌物的脱毒。

丁酸也能够调控先前讨论的转录因子;NFB被抑制而PP ARs被激活。在培养的内皮细胞上,丁酸抑制TNF诱导的细胞间黏附分子-1和IL-1诱导表达的血管细胞黏附分子-1,这表明丁酸具有抗炎症作用以及极有可能具有抗动脉粥样硬化作用。

有两篇文献证明膳食丁酸能够抑制小鼠化学诱导乳腺肿瘤的生长。在一篇文献中,在含有20%红花籽油基人造奶油的基础膳食中添加6%的丁酸钠,明显降低了化学诱导乳腺癌的发病率。在另一篇文献中,添加1%或者3%丁酸甘油三酯(丁酸含量与乳脂肪中相当)到葵花籽油基础膳食,化学诱导癌症发病率分别降低20%和52%,乳脂肪膳食要比葵花籽油基础膳食癌症发病率低。

(二)支链脂肪酸

牛乳中含有3.07%支链脂肪酸(BCFA),除了痕量的6-甲基十六烷酸外,基本都是末端支链脂肪酸。单支链脂肪酸的甲基位置对分子构型非常重要,如果甲基位于脂肪酸分子碳链骨架倒数第2个碳原子上,形成的结构为异构型(iso-构型),如果甲基位于脂肪酸分子碳链骨架倒数第3个碳原子上,形成的结构称为反异构型(anteiso-构型)。中间支链脂肪酸在合成过程中,碳链延长时用甲基丙二酰-CoA代替丙酰-CoA,而牛的组织中不含丙二酰-CoA,所以不能合成中间支链脂肪酸。

近年有研究表明,BCFA具有抗癌作用,且抗癌活性比共轭亚油酸更显著。Sawitree W.等研究了不同异构支链脂肪酸链长与抗乳腺癌活性之间的关系,发现异构C16:0具有最高的抗癌活性,大于或小于此链长的支链脂肪酸的抗癌活性相应降低。异构和反异构支链脂肪酸都具有抗癌活性的既往研究发现,小剂量13-甲基十四烷酸能特异性诱导乳腺癌肿瘤细胞的凋亡,而对正常细胞没有明显影响。为了进一步研究13-甲基十四烷酸的程序性杀死癌细胞的机制,2005年,Sawitree W. 等将BCFA装入细胞脂质体中,研究发现13-甲基十四烷酸是通过经典的Caspase凋亡通路,破坏乳腺癌细胞中SKBR-3线粒体的完整性,引发细胞凋亡。

乳脂含有一系列的饱和支链脂肪酸。这些支链脂肪酸主要来源为特定瘤胃微生物产生的结构脂,这些结构脂在消化道吸收至循环系统,经过循环系统进入脂肪组织和泌乳乳腺进行甘油三酯的合成。BCFAs具有抗癌症功能。Yang等报道,13-甲基十四烷酸(13-MTDA,iso-15:0)通过诱导细胞凋亡抑制一系列人体癌症细胞的生长。Wright等(2005)将鳞状细胞癌的片段移植到兔子大腿肌肉。通过动脉供给13-甲基十四烷酸到达癌细胞位点的方案,得出癌细胞的生长与浓度有关。

Wongtangtintharn等在两类人体乳腺癌细胞中测试了一系列异构支链脂肪酸的抗癌活性。发现抗癌活性最高的为异构16:0支链脂肪酸,随着碳链的增长或者减少,抗癌活性均降低。反异构支链脂肪酸也具有细胞毒性。乳腺癌细胞中的13-MTDA的细胞毒性与反式脂肪酸相当,抑制脂肪酸合成酶活性。在大量的人类恶性肿瘤中也已证明反式脂肪酸表达会增加。(www.xing528.com)

(三)共轭亚油酸

乳脂中最重要的生物活性物质是共轭亚油酸(CLA),含有共轭双键的十八碳二烯酸(Octadecadienoic Acid)的所有可能的空间和位置异构体。乳脂中天然的顺-9、反-11-18:2共轭亚油酸含量最为丰富,占CLA异构体的含量超过90%。其余20种少量异构体也有报道,最主要的异构体是反-7,顺-9-18:2。

1978年,美国威斯康辛大学食品研究中心的Michael Pariza博士在探索汉堡牛排中含有的抗癌性物质时,发现还存在一些抗癌物质,经有机溶剂抽提分析,鉴定此类物质为顺-9、反-11以及反-10、顺-12共轭亚油酸的混合物。之后,种种抗癌试验表明,此类脂肪酸对多种癌包括皮肤癌、直肠癌、肺癌、乳癌等,都有较强的抑制活性。然而,尽管其抗癌生理功能取得了很大的进展,其作用机制仍不十分明确。除了具有较强的抗癌活性之外,共轭亚油酸还对其他一些慢性病也有较好的效果,如对粥样动脉硬化、糖尿病等。此外,CLA的选择性减少体脂肪效果也是相当令人关注的。CLA由于具有突出的生理功能特性,特别是显著地减少体脂肪效果,目前引起人们的广泛注目。

(四)鞘脂

鞘脂是基于长链称为鞘氨醇的长链氨基醇组成的一系列化合物。如果脂肪酸连接到鞘氨醇链上的—NH2基团上,就成为神经酰胺。鞘脂末端羟基如果结合磷脂胆碱基团就成为鞘磷脂,如果连接一个或者多个糖基就会产生各种复杂的鞘糖脂(包括脑苷脂和神经节苷脂)。鞘脂与生物膜结构的外表面相连。因此,在酪乳和乳清脂质中含量丰富的乳脂肪球膜,是鞘脂的丰富来源。

在一系列的动物实验中,Schmelz和Schmelz等的研究表明,鞘磷脂和其他的鞘脂确实能够抑制肠道内的肿瘤细胞生长。鞘脂在小肠内的消化率反映了碱性鞘磷脂酶和神经酰胺酶在小肠内的分布。对于人类来说,碱性鞘磷脂酶在人类结肠癌组织内的活性,要比在正常结肠组织中低75%。结肠癌患者中细胞神经酰胺浓度,与正常结肠黏膜相比低50%。另外,鞘脂能够保护结肠细胞免受胆汁酸的毒性侵袭,胆汁酸能够提高细胞增殖以及提高患癌风险。

动物研究表明,膳食鞘脂能够抑制胆固醇的吸收,这是降低血清胆固醇水平的主要原因。鞘脂和胆固醇之间的作用是由于鞘脂能够在鞘脂酰胺基基团与胆固醇羟基基团之间形成氢键。膳食鞘脂同样能够减少脂肪的在肠道内的吸收。而且,牛奶来源的鞘脂比鸡蛋来源鞘脂更加有效,这也表明鞘脂酰基链链长以及饱和度是抑制脂质吸收的决定性因素。

鞘脂路径中依赖神经酰胺的信号转导也在组成免疫系统的大多数细胞中发生,并且影响到这些细胞的生长、激活以及调控。除了在细胞增殖、分化以及凋亡中发挥作用外,神经酰胺信号转导在高效吞噬作用以及B-淋巴细胞和T-淋巴细胞功能,特别是抗原处理中具有重要的作用。在T细胞中,鞘脂路径也能够影响诸如IL-1至IL-6、TNF以及干扰素等细胞因子的产生。这些细胞因子通过自分泌和旁分泌机制影响重要的下游目标,如COX-2、NOS、NFB、PGE2、金属球蛋白类以及粘附内皮细胞内的分子。这些都是新兴的研究领域,需要大量的研究确认各种交互作用的路径。

此外,乳鞘脂在肠道健康,特别是婴幼儿肠道健康方面具有重要的作用。随着研究的深入,鞘脂的各种功能会进一步发掘,人们对鞘脂以及各种疾病的作用也会认识的更加深刻和清晰。

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