大豆異黃酮防治骨質(zhì)疏松機(jī)制(共6頁(yè))

1、華東理工大學(xué)20142015學(xué)年第二(d r)學(xué)期分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程(kchng)論文2015.5班級(jí)(bnj)_食工122_學(xué)號(hào)_10120956_姓名_黎敏靈_開(kāi)課學(xué)院 生工學(xué)院 任課教師 謝靜莉 成績(jī)_論文題目：大豆異黃酮防治骨質(zhì)疏松作用介紹論文要求：結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對(duì)某一專題撰寫(xiě)一篇課程小論文。要求：研究?jī)?nèi)容主要關(guān)于課程所授章節(jié)，涉及營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的影響和調(diào)控，基因多態(tài)性對(duì)營(yíng)養(yǎng)素吸收、代謝和利用的影響，營(yíng)養(yǎng)素與基因的相互作用在疾病發(fā)生中的作用等。要能反映自己對(duì)所述內(nèi)容的思考，字?jǐn)?shù)不低于2000字。參考文獻(xiàn)格式參照華東理工大學(xué)大學(xué)學(xué)報(bào)。教師評(píng)語(yǔ)：教師簽字：年月日大豆異黃

2、酮防治骨質(zhì)疏松作用介紹摘要：本文綜述了大豆異黃酮防治骨質(zhì)疏松作用的研究進(jìn)展。大豆異黃酮作為一種植物雌激素，經(jīng)動(dòng)物體代謝可得到活性組分染料異黃酮和大豆甙元，可模擬雌激素作用于骨骼系統(tǒng)，調(diào)節(jié)骨吸收和骨形成，有防治骨質(zhì)疏松的作用。關(guān)鍵詞：大豆異黃酮 骨質(zhì)疏松 染料異黃酮 大豆甙元一.生物體中的大豆異黃酮1.1大豆(ddu)異黃酮的代謝與吸收大豆異黃酮經(jīng)過(guò)(jnggu)動(dòng)物體代謝后，主要(zhyo)以染料木黃酮(Genistein，簡(jiǎn)稱Gen)、大豆甙元(Daidzein，簡(jiǎn)稱Den)以及它們的葡萄糖醛酸結(jié)合物的形式存在。據(jù)分析，葡萄糖醛酸是Gen和Den在體內(nèi)傳遞的載體，真正在體內(nèi)被吸收而產(chǎn)生生理活

3、性的是游離甙元Gen和Den1，然而，從膳食中攝取的大豆異黃酮多以葡萄糖甙的形式存在，在小腸內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化成游離甙元，是小腸中微生物酶的作用，使得這些葡萄糖甙發(fā)生了水解，生成異黃酮甙元和葡萄糖。大豆異黃酮化合物進(jìn)入大鼠小腸后，在腸道微生物所產(chǎn)生的葡萄糖甙酶的作用下，部分葡萄糖甙發(fā)生分解，生成Gin/Din和少量游離甙元Gen/Den，這些分解產(chǎn)物一部分通過(guò)微絨毛外膜進(jìn)入腸壁組織，另一部分則隨著一些尚未被分解的異黃酮糖甙一起隨糞便排出；進(jìn)入腸組織的異黃酮組分，有的通過(guò)擴(kuò)散直接進(jìn)入血液循環(huán)，有的(主要甙元)則在葡萄糖酸轉(zhuǎn)移酶的作用下與葡萄糖酸結(jié)合后，部分進(jìn)入血液循環(huán)被利用，另一部分通過(guò)微絨毛外膜，返回

4、腸腔排出。1.2大豆黃酮的活性組分大豆中異黃酮多以其各種葡萄糖甙的形式存在，這些葡萄糖甙只有在體內(nèi)經(jīng)水解作用形成甙元的形式，才具有多種功能作用。研究認(rèn)為，大豆異黃酮各組分中能夠產(chǎn)生生理活性的是游離甙元(主要是Gen和Den)，而不是結(jié)合糖甙。1.3大豆異黃酮的生理活性被吸收的大豆異黃酮活性組分具有多種生理活性，概括起來(lái)的話即植物雌激素功能和抗氧化功能。1.3.1大豆異黃酮的植物雌激素功能研究發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮的活性組分Gen和Den在結(jié)構(gòu)上與哺乳動(dòng)物的雌激素雌二醇相似，都具有雌激素的活性基團(tuán)二酚羥基2，它可與生物體內(nèi)雌激素受體(Estrogen Receptor，ER)結(jié)合而表現(xiàn)出一定的雌激素功

5、能。由于大豆異黃酮活性組分與ER的結(jié)合力和甾體雌激素與ER的結(jié)合力相比低近千倍，因此，其結(jié)合后的潛在健康效應(yīng)存在U型劑量-效應(yīng)關(guān)系3，即低劑量時(shí)由于它與雌激素競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合ER而降低了雌激素活性，因而表現(xiàn)為抗雌激素作用；而中劑量時(shí)可產(chǎn)生一定的雌激素活性；高劑量時(shí)，補(bǔ)充的大豆異黃酮?jiǎng)t可活化因雌激素水平限制而未能活化的ER，產(chǎn)生雌激素增強(qiáng)效應(yīng)。這種U型劑量-效應(yīng)關(guān)系使得大豆異黃酮具有雌激素的多種功能。二.防止(fngzh)骨質(zhì)疏松(sh sn)癥機(jī)制(jzh)隨著年齡的增長(zhǎng)，女性體內(nèi)雌激素分泌減少，其防止骨骼鈣質(zhì)溶出的作用減弱，造成鈣質(zhì)流失，形成骨質(zhì)疏松，若能及時(shí)補(bǔ)充一定量的大豆異黃酮，則可緩解骨質(zhì)疏松

6、癥狀。對(duì)大豆異黃酮預(yù)防骨質(zhì)疏松機(jī)制的研究認(rèn)為，大豆異黃酮主要起到雌激素增強(qiáng)效應(yīng)4，即通過(guò)替代甾體雌激素與ER結(jié)合，減少腸道中游離ER的生成，從而減輕ER對(duì)鈣質(zhì)吸收的抑制作用。2.1影響骨形成成骨細(xì)胞是參與骨形成過(guò)程的重要功能細(xì)胞，主要是合成和分泌骨基質(zhì)，同時(shí)還參與破骨細(xì)胞性骨吸收的調(diào)節(jié)5。大豆異黃酮類(lèi)化合物可以作用于成骨細(xì)胞，進(jìn)而調(diào)節(jié)骨代謝。Fanti等6的整體實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，三羥基異黃酮可以增加成骨細(xì)胞的數(shù)量和血清骨鈣素的濃度。氨基酰-tRNA合成酶是蛋白質(zhì)合成的限速酶，10-6和10-5mol/L染料異黃酮可以提高3H-亮氨酸與MC3T3成骨細(xì)胞中非酸性介質(zhì)結(jié)合，結(jié)果3H-亮氨酸-tRNA合

7、成酶活性增強(qiáng)，染料異黃酮在成骨細(xì)胞翻譯水平上促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，進(jìn)而有利于骨形成。染料異黃酮對(duì)MC3T3成骨細(xì)胞DNA合成的促進(jìn)作用可被星型孢菌素(蛋白激酶C抑制劑)、岡田酸(蛋白磷酸抑制劑)完全抑制，由此認(rèn)為染料異黃酮對(duì)成骨細(xì)胞DNA合成的促進(jìn)作用可能通過(guò)蛋白激酶C和蛋白磷酸脂酶信號(hào)傳遞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的7。10-6和10-5mol/L的大豆甙元同樣有染料異黃酮的以上作用。進(jìn)一步研究大豆異黃酮對(duì)成骨細(xì)胞的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)先以17-雌二醇處理成骨細(xì)胞，能提高成骨細(xì)胞蛋白表達(dá)水平和堿性磷酸酶活性，然后再加入染料異黃酮，其對(duì)17-雌二醇對(duì)成骨細(xì)胞的影響沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)；大豆甙元與17-雌二醇對(duì)成骨細(xì)胞堿

8、性磷酸酶活性的增加無(wú)累加效應(yīng)，但它卻能夠與其協(xié)同促進(jìn)成骨細(xì)胞蛋白含量的增加8。實(shí)驗(yàn)表明雌激素受體ER拮抗劑他莫昔芬可明顯消除染料異黃酮和大豆甙元對(duì)成骨細(xì)胞蛋白含量和堿性磷酸酶活性的促進(jìn)作用。這些結(jié)果也提示大豆異黃酮類(lèi)化合物對(duì)成骨細(xì)胞的作用，至少部分是由雌激素介導(dǎo)的。2.2影響(yngxing)骨吸收破骨細(xì)胞是一個(gè)(y )高度分化的多核巨細(xì)胞，來(lái)源于CD34+的骨髓造血干細(xì)胞，直接參與骨吸收，是骨組織吸收的主要(zhyo)功能細(xì)胞9。大豆異黃酮類(lèi)化合物對(duì)骨代謝平衡的影響，除了表現(xiàn)在對(duì)成骨細(xì)胞骨形成的促進(jìn)作用外，還表現(xiàn)在其對(duì)破骨細(xì)胞的分化和骨吸收功能的調(diào)節(jié)作用。研究表明大豆異黃酮類(lèi)化合物能抑制破骨

9、細(xì)胞樣細(xì)胞的形成。10-710-5mol/L染料異黃酮能明顯抑制由前列腺素E2(PGE2)、脂多糖(LPS)、甲狀旁腺激素(PTH)等誘導(dǎo)的小鼠破骨細(xì)胞樣細(xì)胞的形成，而且染料異黃酮對(duì)小鼠破骨細(xì)胞樣細(xì)胞形成的抑制作用強(qiáng)于大豆甙元。進(jìn)一步研究染料異黃酮抑制破骨細(xì)胞分化的作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)，它能抑制通過(guò)環(huán)磷酸腺甙(cAMP)信號(hào)通路促進(jìn)的破骨細(xì)胞樣細(xì)胞的形成?，F(xiàn)已證實(shí)PTH和PGE2對(duì)破骨細(xì)胞樣細(xì)胞形成的促進(jìn)作用是通過(guò)cAMP信號(hào)通路介導(dǎo)的，因此推測(cè)染料異黃酮對(duì)小鼠破骨細(xì)胞樣細(xì)胞的形成的抑制作用可能是其在骨髓細(xì)胞分化的某個(gè)特殊階段阻斷cAMP信號(hào)通路而產(chǎn)生的10。染料異黃酮能抑制破骨細(xì)胞貼壁，減少破骨細(xì)胞

10、數(shù)目，還可能與Ca2+信號(hào)通路以及蛋白酪氨酸磷酸酶通路等多條通路有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)鎂離子的參與可以明顯減弱染料異黃酮對(duì)破骨細(xì)胞數(shù)目的影響，但不能完全消除其作用。業(yè)已證實(shí)鎂離子能抑制破骨細(xì)胞膜上的Ca2+通道，這在一定程度上說(shuō)明染料異黃酮可能通過(guò)Ca2+信號(hào)通路減少破骨細(xì)胞數(shù)目11。同時(shí)也說(shuō)明染料異黃酮對(duì)破骨細(xì)胞數(shù)目的影響遠(yuǎn)不止Ca2+信號(hào)一條通路，還涉及其他的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)染料異黃酮能直接激活破骨細(xì)胞蛋白酪氨酸磷酸酶活性，釩酸鹽是蛋白酪氨酸磷酸酶的抑制劑，其自身不能減少破骨細(xì)胞數(shù)目，在其參與下，染料異黃酮在減少破骨細(xì)胞數(shù)目的程度上有所改變。這也表明染料異黃酮對(duì)破骨細(xì)胞數(shù)目的抑制作用可能與蛋

11、白酪氨酸磷酸酶通路有關(guān)。在雌激素拮抗劑他莫昔芬存在時(shí)，染料異黃酮不影響破骨細(xì)胞的數(shù)目，表明其影響模式可能并不以雌激素類(lèi)作用為主。另外大豆甙元也表現(xiàn)為降低破骨細(xì)胞數(shù)目，其作用強(qiáng)度雖遠(yuǎn)不如染料異黃酮，但其作用機(jī)制與染料異黃酮是相似的。大豆異黃酮類(lèi)化合物通過(guò)誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡抑制骨吸收，如下圖2。研究表明染料異黃酮通過(guò)Ca2+信號(hào)通路促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡染料異黃酮促進(jìn)鈣離子進(jìn)入破骨細(xì)胞內(nèi)，激活鈣調(diào)素或蛋白激酶，激活核酸內(nèi)切酶，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡12。三.總結(jié)(zngji)大豆異黃酮類(lèi)化合物具有防治骨質(zhì)疏松癥的作用，且效果明顯，有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。但對(duì)大豆異黃酮類(lèi)化合物防治骨質(zhì)疏松癥的作用還需要長(zhǎng)期的追蹤研究。

12、今后(jnhu)應(yīng)該從不同角度，在細(xì)胞水平、分子水平上系統(tǒng)研究大豆異黃酮類(lèi)化合物對(duì)成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞的作用機(jī)制以及對(duì)骨髓基質(zhì)細(xì)胞成骨及成脂分化的影響13，探討其調(diào)節(jié)(tioji)骨髓基質(zhì)細(xì)胞分化的可能的作用通路。參考文獻(xiàn)期刊：1 W. Andlauer, J. Kolb, P. Stehle. Absorption and metabolism of gen in isolated rat small intestineJ. J. of Nutr. , 2000, 130( 4): 843846期刊：2 H. Adlercreutz, Phytoestrogens. Epidemiology

13、and a possible role in cancer ProtectionJ. Environ Health Prospect, 1995, 103: 103112期刊：3王兆梅,李琳,郭祀遠(yuǎn),鄭必勝,黎海彬.大豆異黃酮結(jié)構(gòu)及其活性分析J.天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2014, 14: 7074期刊：4P. D. Delmas. Clinical use of biochemical markers of bone remodeling in osteoporosisJ. Bone, 1992, 13: 17期刊：5Gay C V, Gilman V R, Sugiyama T. Perspe

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