西兰花异硫氰酸盐萝卜硫素和芥酸抑制膀胱癌:表征、代谢和相互转化

范围: 流行病学证据表明,富含十字花科蔬菜(尤其是西兰花)的饮食与较低的膀胱癌风险相关。我们的目标是研究这些观察结果并确定异硫氰酸盐在一级或二级膀胱癌预防中的作用。

方法和结果: 我们最初研究西兰花和西兰花芽提取物和纯异硫氰酸盐抑制正常、非侵入性 (RT4) 和侵入性 (J82、UMUC3) 人类尿路上皮细胞活力的机制。萝卜硫素 (IC(50) = 5.66 ± 1.2 μM) 和芥酸 (IC(50) = 8.79 ± 1.3 μM) 被发现是最有效的抑制剂,而正常细胞最不敏感。这一观察结果与生存素、表皮生长因子受体 (EGFR) 和人表皮生长因子受体 2 (HER2/neu) 的下调、G(2) /M 细胞周期积累和细胞凋亡有关。在小鼠 UMUC3 异种移植模型中,我们饲喂含有 4% 西兰花芽或 2% 西兰花芽异硫氰酸酯提取物的半纯化饮食;或灌胃纯萝卜硫素或芥酸(各为 295 μmol/kg,类似于饮食暴露);并报告肿瘤重量分别减少 42% (p = 0.02)、42% (p = 0.04)、33% (p = 0.04) 和 58% (p < 0.0001)。萝卜硫素和芥酸代谢物存在于小鼠血浆(微摩尔范围)和肿瘤组织中,其中 N-乙酰半胱氨酸缀合物最丰富。观察到萝卜硫素和芥酸代谢物的相互转化。 结论: 这项工作支持开发含有西兰花成分的完全表征的新型食品,用于针对预防膀胱癌的 I/II 期人体研究。 © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA,魏因海姆。

膳食中富含萝卜硫素的西兰花芽可减少幽门螺杆菌感染的小鼠和人类的定植并减轻胃炎

异硫氰酸萝卜硫素[SF; 1-异硫氰酸根-4(R)-甲基亚磺酰基丁烷]以其芥子油苷前体(萝卜硫苷)的形式在西兰花芽中含量丰富。SF 对幽门螺杆菌感染具有强大的杀菌作用,幽门螺杆菌感染与全球范围内胃癌的流行密切相关。对感染幽门螺杆菌悉尼菌株 1 的 C57BL/6 雌性小鼠口服富含 SF 的西兰花芽并维持高盐 (7.5% NaCl) 饮食,可减少胃细菌定植,减弱肿瘤坏死因子-α 和粘膜表达。 IL-1β,减轻胃体炎症,并防止高盐诱导的胃体萎缩的表达。在 nrf2 基因缺失的小鼠中没有观察到这种治疗效果,强烈暗示 Nrf2 依赖性抗氧化剂和抗炎蛋白在 SF 依赖性保护中的重要作用。48 名幽门螺杆菌感染患者被随机分配喂养西兰花芽(70 克/天;含有 420 微摩尔 SF 前体)8 周,或食用等重量的苜蓿芽(不含 SF)作为安慰剂。西兰花芽的干预(而非安慰剂)降低了通过尿素呼气试验测得的尿素酶水平、幽门螺杆菌粪便抗原(幽门螺杆菌定植的生物标志物)以及血清胃蛋白酶原 I 和 II(胃炎症的生物标志物)的水平。停止治疗后 2 个月,数值恢复至原始水平。连续两个月每天摄入富含萝卜硫素的西兰花芽可减少幽门螺杆菌的感染。幽门螺杆菌在小鼠体内定植并改善受感染小鼠和人类的感染后遗症。这种治疗似乎增强了胃粘膜针对幽门螺杆菌诱导的氧化应激的化学保护作用。

十字花科蔬菜对癌症预防的表观遗传影响

化学预防的答案也许自古以来就已为公众所知。表观遗传饮食非常令人感兴趣,因为研究表明十字花科蔬菜不仅是重要的营养来源,而且可能是消除癌症这种危及生命的疾病的关键。羽衣甘蓝、卷心菜、球芽甘蓝和西兰花芽等十字花科蔬菜含有萝卜硫素 (SFN) 和吲哚-3-甲醇 (I3C) 等化学成分,这些化学成分已被证明是 microRNA (miRNA) 的调节剂和组蛋白的抑制剂脱乙酰酶 (HDAC) 和 DNA 甲基转移酶 (DNMT)的抑制剂。这些基因的错误调节和过度表达是导致各种类型癌细胞不受控制的细胞增殖和活力的原因。

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